大场景范围公路实景模型构建技术研究

在公路工程设计、施工和运维阶段建立一个能直观、逼真地展现公路全线的道路及周边环境的公路实景模型,可为公路工程建设在设计、规划、运维等方面提供辅助决策支持和成果的个性化展示,但是目前公路实景模型构建方法在显示效率、实景模型质量、模型构建自动化等方面缺少对大范围带状公路场景的优化。本次研究针对实景模型构建过程中高程和影像数据叠加、地形块轻量技术、LOD调度技术、道路BIM模型自动导入与优化、自动化地物识别和构造物叠加技术进行了研究,提出一种适用于大场景范围的公路实景模型构建方法,较大提升了公路实景环境模型的显示效率、模型效果和构建效率。通过对比LOD调度技术和地形块轻量化技术在不同场景大小下的显示效率和内存占用发现,该构建方法可以满足100 000 m×100 000 m。场小下的公路实景模型构建。     

公路地质灾害监测预报技术在毕都高速公路上的应用研究

由于毕都高速公路沿线地形、地质条件复杂,地质灾害频发,尤以崩塌、滑坡较为典型,故实施地质灾害监测、预报,做好防灾、减灾工作就成为毕都高速公路建设中必须面对的问题。公路地质灾害监测预报是毕都高速公路安全保障的关键。对公路地质灾害监测预报技术在毕都高速公路上的应用进行研究,以达到防灾、减灾、治灾的目的。     

无人机三维实景建模技术在路堑边坡地质信息提取中的应用

简述了无人机摄影技术和三维实景建模技术的基本原理和工作流程,选取南宁市大明山保护区三宝至天坪区公路的2段路堑边坡,采用无人机三维实景建模技术,通过航拍和影像数据处理,构建三维实景模型,提取岩体结构面参数、危岩体尺寸等几何信息,工程实例研究和验证表明,无人机三维实景地质建模可视化效果良好,较好地保留和反映了相关地质信息和空间位置信息,对边坡几何信息的识别度和准确性较高,实现了地质信息的数字化、可存储性、可溯性和可度量性,可为公路边坡稳定性分析评价和地质灾害防治提供依据。     

公路滑坡监控信息管理系统的设计与实现

滑坡是高速公路的主要地质灾害之一,滑坡的及时监控和滑坡信息的高效管理对减灾防灾意义重大。采用GIS集成开发技术把野外采集得到的滑坡监测空间位移信息、影像信息统一显示到逼真的三维场景中,实现对监测信息的管理、查询、三维可视化分析,建立具有通用性的公路滑坡监控信息管理系统,为公路管理部门提供技术参考和决策支持。     

倾斜摄影技术在公路勘察设计中的应用初探

探讨倾斜摄影三维建模技术应用于公路勘察设计的技术框架、应用方法。倾斜摄影基于无人机等航空载具拍摄的多视角影像自动化生成地形数字模型,具有低成本、高灵活特点,可以应用于"预可-采集建模-工可-两阶段设计"公路勘察设计全工作流程。结合视觉三维重建、虚拟现实仿真展示和其他辅助技术等关键技术,可以进一步在选线、平纵横设计、多方案比选和综合评价展示中提高自动化率、准确度与评估核算精度,并有望结合大数据与人工智能技术在自动化选线等方面得到深入发展。     

山区沿河公路地质风险分类

山区沿河公路的不良地质多发路段占公路里程比例高,是公路工程防灾减灾学科的重要方面。为了在公路养护和管理部门中推广未雨绸缪的地质安全观,基于文献分析和实地调研,引入"公路地质风险"的理念,并对地质风险及相关重要术语进行了科学界定;在总结已有地质风险分类模式的基础上,基于山区公路破坏的受力特征,系统构建了山区沿河公路地质风险类型及其力学模式,并有针对性地提出了各种山区沿河公路地质风险类型的易发部位和抗毁措施。把山区沿河公路地质风险类型分成"推挤"、"牵拉"、"冲"、"淤"、"渗"等5大类型,可供深入地研究公路地质灾害形成的力学机制参考。提出的各种地质风险类型的易发部位和抗毁措施可为山区沿河公路减灾决策提供支持。     

基于集群技术的实景三维建模研究

随着无人机技术在续航能力和相机分辨率方面的不断提升，目前不断发展起来的集群技术为单一工作站在大测区实景三维建模方面提供了有力支撑。详细论述了集群技术的具体组成、并行计算方式、集群技术下在ContextCapture软件中实景三维模型实现的过程。最后，将量测实景模型上检查点的三维坐标与实测坐标值进行对比，得到检查点的平面位置和高程中误差，验证了集群技术在实景三维模型中应用的可行性。     

中巴喀喇昆仑公路冰川灾害

中巴公路穿越西喀喇昆仑-喜马拉雅山系的冰缘地带,沿线冰川活跃,冰川消融与进退等引发各类地质灾害,严重损毁公路,危及公路安全.中巴公路灾害防治是中巴公路改扩建工程的目标,科学防灾减灾需要掌握中巴公路沿线冰川及冰川灾害的形成及发展规律.通过野外调查、定点观测、文献检索与遥感解译等研究手段发现,独特的地形地貌、丰沛的夏季降雪、险峻的地形落差、山地气候波动等环境因素孕育大量跃动型冰川,具有长期萎缩与间歇跃动、同期不同步、夏季累积型和悬冰川的活动特征.中巴公路沿线可区分为四大活动性冰川群,洪扎河谷(Hunza River)一带的帕苏幕士塔格山冰川群(Pasu Mustaghs)最为活跃.中巴公路冰川灾害可分为冰川灾害与冰川地质灾害两大类别,10个类型.其中,冰湖溃决、冰川泥石流的治理是工程上主要面临的防治问题.     

强震后高烈度艰险山区公路重建防灾选线研究

高烈度艰险山区交通生命线工程在强震中遭受严重破坏,震后如何进行公路重建的防灾选线是一个难点。结合汶川地震后G213线映汶路重建工程,利用地理信息系统及交通遥感技术,建立了强震后高烈度艰险山区公路重建防灾选线技术,主要包括:计算综合地质灾害指数、测评自然边坡抗震稳定性、测评沿线河谷抗震稳定性及综合测评路线走廊的防灾稳定性;提出了强震后高烈度艰险山区公路重建防灾选线的十字方针,即"绕避、穿越、拦挡、治理、留存";运用防灾选线技术及方针,制定了老虎嘴崩塌体路段公路重建防灾选线方案。研究成果可为高烈度艰险山区强震后交通基础工程的恢复重建和防灾选线技术提供支持。     

太行山区阜长公路越岭段地质灾害发育特征及成因分析

太行山区阜长公路印钞石一长城岭段地质灾害尤为发育,严重影响了阜长公路的安全运行。为有效防灾与减灾,文章立足于野外考察和对已有资料的统计分析,对该地区开展了区域性地质灾害研究。研究表明,研究区域地质灾害有以下几个显著特征：在分布上,灾害发育密集、类型多、分段性显著;成因复杂的松散堆积体是地质灾害的主要物质基础;强烈的水岩作用和内外动力耦合作用是该地区地质灾害形成、发生的重要因素。文章为该区域地质灾害的成灾机理及其防治措施的研究提供了科学依据。     

公路三维视景仿真研究

章基于地形数据的分层组织、视点相关的LOD模型、数据动态调度等技术的基础上，论述了公路三维视景仿真的实现方式，提出了公路三维视景仿真系统的结构模型。结合三维视景仿真对路线设计过程中数据的三维实时可视化，探讨了三维视景仿真在公路路线设计、施工管理等相关方面的应用前景。     

山区公路典型地质灾害倾斜摄影三维建模与分析方法研究

传统基于遥感技术开展公路地质灾害调查分析时,容易出现视觉误差和死角,难以全面、准确地对地质灾害进行判别。本文提出了一种针对山区公路典型地质灾害的倾斜摄影三维建模与分析方法,可以从任意视角对地质灾害体进行观察,并可进行定量计算和分析。首先,根据高原山区公路地质灾害区域的地形特点,配置了无人机硬件平台。然后,针对两种公路典型的地质灾害(滑坡、泥石流),系统地阐述了倾斜摄影三维建模与分析方法,包括航飞拍摄、照片检查和预处理、三维立体重建、灾害分析与应用等4个步骤。使用本文方法对3个实际的公路地质灾害点开展了三维建模与分析实验,取得了良好的效果。     

基于机载激光扫描的山区高速公路环保选线研究

针对山区高速公路线形设计制约因素多、工程难度大的实际问题,提出一种基于机载激光扫描的山区高速公路环保选线方法。在高精度机载三维激光扫描基础上,通过公路地质灾害遥感识别与分析、生态环境影响分析和公路纵、横断面设计,实现山区高速公路环保选线选址研究。贵州省都匀至安顺公路的应用结果表明:该方法科学、合理地确定了工程方案,将公路建设对生态环境的影响程度降至最小,为山区绿色公路建设提供了技术支撑。     

都汶公路地震次生地质灾害活动特征与减灾对策

都汶公路是汶川地震的抗震救灾"生命线"。在汶川地震及次生地质灾害的共同作用下,都汶公路路基、路面、桥梁、隧道遭受不同程度的损坏,交通中断,严重阻碍了抗震救灾和灾后恢复重建。通过对都汶公路的现场调查,分析了都汶公路沿线次生地质灾害的活动特征及分布规律,并根据现状可以推断,震后都汶公路沿线次生地质灾害将进入活跃期,活跃期将持续10～20年,特别是震后的5年之内将会非常严重。针对次生地质灾害现状,提出了相应的减灾对策。     

汶川大地震后四川绵茂公路桥梁的设计与分析

该文分析了汶川地震后公路桥梁的震害特点及破坏机理,并依据Midas有限元软件的抗震计算结果,结合中国JTG/T B02-01-2008《公路桥梁抗震设计细则》,从桥位选择、桥型方案布置、结构设计等方面提出了四川绵茂公路上桥梁的抗震、减灾对策,以提高山区公路桥梁的防灾减灾能力。     

基于可量测实景影像的数字公路体系研究

为了提高公路运营管理及公路网综合服务水平,在分析公路信息化现状及其存在问题的基础上,系统地研究了基于可量测实景影像的全可视化三维数字公路地理信息平台架构及其应用模式。首先针对公路地理信息采集与更新存在的问题,提出了一种移动道路测量系统,给出了移动道路测量系统测量模型,结合公路应用实际,设计了基于移动道路测量系统的线性参考模型。其次,提出基于可量测实景影像公路地理信息平台的概念,设计了基于可量测实景影像的数字公路体系架构。再次,提出基于可量测实景影像数字公路平台上的资产管理、养护管理和路政巡查、应急救援、出行服务等方面的应用模式。最后,以宁波数字公路综合信息系统建设实例验证了基于可量测实景影像数字公路架构的合理性和实用性。     

对向行车公路长隧道防灾减灾措施探讨

本文分析了防灾减灾在对向行车公路长隧道的特殊重要性,简述了目前我国隧道交通防灾减灾的措施, 以及在实际应用过程中的不足。作者结合自己在隧道设计中的体会提出了自己的见解。     

基于虚拟视景的公路线形安全设计审查方法研究

鉴于目前国内路线设计成果审查主要依照相应的评价规范和技术标准对图纸及其设计说明进行审核,是一种二维静态的"平面视图",具有局限性、不彻底性等不足,提出基于计算机仿真技术的公路路线动态审查方法。阐述了虚拟视景的路线安全审查原理,讨论路线三维立体实景模型的构建,论述了路线设计安全的判定准则和方法。结合某新建高速公路勘察设计实际,将路线设计成果导入该仿真系统中,实现车辆在三维真实环境中的实时漫游,提取路段线形参数。结果表明,实时动态仿真直接地展现出各指标的运用以及路线与地形的适应性,实现了对路线安全设计进行参数化的分析与判断,同时也可为路线设计修改提供依据。     

实景三维技术在道路规划中的应用

随着实景三维技术不断推进发展,将基于倾斜摄影技术获得的实景三维数据集成在集景三维平台中,可实现道路快速三维建模,再通过叠加空间管控要素、现状限制因素等,实现了规划的三维可视化分析。以仙马湖组团路网优化研究为例,验证了基于实景三维路网优化方法的可行性,使规划路网与地形贴合更好,与现状控制因素协调更优,与河道水系亲水更佳,避免了城市建设大挖大填,取得了良好的生态效益和经济效益,践行了绿色生态发展理念。     

无人机遥感技术在公路不良地质判识中的应用研究

为应对山区地质复杂区公路勘察效率低、安全风险高的局面,探讨基于无人机遥感技术的公路不良地质判识技术框架、应用方法。首先系统介绍无人机技术原理及其优势,并探讨无人机遥感不良地质判识的流程方法。以现场案例为基础,重点介绍利用无人机遥感技术在崩塌、滑坡、泥石流等不良地质判识中的应用。结果表明:(1)利用无人机遥感进行勘察精度较高,相比于人工勘察可降低安全风险,提高勘察效率,提升数据时效性及可靠性;(2)可快速构建三维模型,突破传统二维不良地质体解译技术,提升了不良地质识别精度;(3)利用构建的不良地质体三维模型,可对不良地质体的空间特征进行量测,为方案的选择与处理提供可靠的数据。