数字地球辅助选线方法在铁路前期选线设计中的应用.doc

精品论文 参考文献 数字地球辅助选线方法在铁路前期选线设计中的应用 中铁第五勘察设计院集团有限公司东北分院 黑龙江哈尔滨 150000 摘要：本文对数字地球辅助选线方法在铁路前期选线设计中的应用进行了简述。 关键词：数字地球；选线方法；前期选线；设计应用 一、数字地球辅助选线引入铁路前期选线设计的必要性 （一）提高选线效率的必要性 在铁路勘察设计中，选线在是研究线路方案的关键步骤。每个设计阶段研究的侧重点不同，选线研究的规模和精度也相应变化。 在预可研阶段等前期研究阶段，选线更侧重于走向方案、局部方案等宏观层面上的方案研究，方案少则十几个，多则几十个，选线任务繁重，作为上序控制专业，大部分时间用在与各专业配合的选线过程中，因此，提高选线效率，保证选线精度，是缩短项目周期，提升项目研究质量和效率的必要途经。 （二）基于数字地球辅助选线的流程 长期以来，前期研究一直遵循纸上选线，即使是计算机选线普及以后，也需将大比例地形图扫描成可载入cad的图片，然后配合选线软件进行计算机上的纸上选线，地面点仍需人工在图上点出，仍然需要投入大量的人员，同时由于购买的大比例1：5w地形图测绘年代较早，随着社会经济的迅速发展，很多近年建造的地物一般不会体现在5w图上，则方案的精度和设计周期都已经不能完全与激烈的竞争市场相适应。 随着数字地球应用的普及和地理信息系统的逐步完善，相关研究机构已经通过大地坐标与数字地球坐标相对关系的转换，将传统地形图与数字地球联系起来，实现了平面地形图中的平面线位转化至数字地球内三维线位的功能，通过反向提取数字地球内的三维线位数据可得出并转化成线路在平面图中的地面高程，通过线路软件进行平纵断面的设计及优化得出合理的线路方案。其选线流程及与传统选线方法的主要区别见图1所示。 图1 基于数字地球辅助选线流程 二、数字地球辅助选线方法在铁路前期选线中的应用 （一）基于数字地球辅助选线精度的分析 在将数字地球辅助选线方法应用于项目之前，为验证该方法的精度，对已经实施的项目采用此方法提取的线路平纵面数据与通过准确的数字地形图采集的数据进行对比分析。考虑到数据对比的可视性，本次以已经开工的乌扎线为例，对地形地物、平面坐标、地面点高程等三方面的精度进行对比。 1．地形地物的精度 将乌扎线的平面线位分别导入1：5w地形图、1：1w地形图、1：2000地形图、数字地球地形图中对比典型地形同一位置地物的差异。结果如下： 图2 不图地形图地形地物对比图 对比可知，数字地球的地物清晰，与地形图中位置相符，精度介于1：5w、1：1w地形图之间，部分地形图上没有的新建房屋、工厂等人工建筑物在数字地形图上有体现。线位在数字地球内与地形地物相对位置的精度可满足预可研阶段及航测1：2000地形图前的设计要求。 2．平面坐标及高程的精度 采用数字地球辅助选线方法提取乌扎线在数字地球内的平面位置与地面高程，在全线99.85km的范围内，按60m里程间隔分别提取1665个平面坐标点和1665个高程点，同理，采用一般方法按60m里程间隔提取乌扎线在1：2000比例地形图中的1665个平面坐标点和1665个高程点，通过不同坐标系统间的转化并对比二者的差值，结果如下： 表1 平面坐标对比误差分布表 分布区间 误差le;2m 2mle;误差＜5m 5mle;误差＜10m 10mle;误差＜20m 20m＜误差 坐标点分布 48 199