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【摘 要】文章介绍了3S技术的概念和特点，以及结合高速公路勘測设计阶段，施工阶段，运营养护阶段的特点，简述了3S技术在各个阶段防震减灾中的应用，指出了3S技术在高速公路防震减灾中的应用前景，并对3S技术在高速公路防震减灾中的作用进行了说明。
【关键词】3S技术；高速公路；防震减灾，应用
一、前言
“要想富，先修路”。高速公路作为一种现代化的公路运输通道在当今社会经济中正在发挥着越来越重要的作用。实践证明高速公路作为基础设施对沿线的物流、资源开发、招商引资、产业结构的调整、横向经济联合起到积极的促进作用。为使高速公路的运输功能的高效发挥，确保高速公路沿线免受地质灾害的影响至关重要。地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化等。地质灾害极大地影响高速公路的设计，施工和运营管理，而3S技术在高速公路防震减灾中的应用有效的解决了这个问题，给国家带来了经济效益与社会效益。
二、3S技术概述
3S技术是遥感技术（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geography information systems，GIS）和全球定位系统（Global positioning systems，GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。
全球定位系统简称GPS，由24颗卫星构成，有6个相互相距60度的卫星轨道面，在地球表面上任何地方任何时刻，在高度角15度以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。该系统具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
遥感简称RS，遥感技术是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学，是一门先进的、实用的探测技术，目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段。
地理信息系统简称GIS，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学等各种应用象、遥感、GPS技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。
利用这3种技术功能的互补性[1]，将RS、GIS、GPS3种独立技术中的有关部分有机集成起来，其功能更为强大，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。称之为3S技术。
三、3S技术在高速公路防震减灾中的应用
（一）在高速公路勘测设计阶段的应用
高速公路勘测设计阶段包括：高速公路选线，定线，平面设计，纵断面设计，横断面设计等内容。高速公路沿线的地质情况影响着勘测设计阶段各个部分内容，避让或者以最短距离穿过不良地质区域，减少后期运营养护及治理地质灾害的费用是每个设计人员始终把握的核心。3S在勘测设计阶段应用给设计人员提供了方便，其中RS可以把路线要经过的整个区域的遥感卫星图像提供给设计人员，从而设计人员可以分辨出地形良好，便于布线区域；同时选出可能发生地质灾害区域，便于设计人员进一步到现场去分析判断。GPS的应用对设计人员到现场踏勘起到了非常重要的作用。GPS可以为设计人员提供定点，定位坐标，弥补遥感卫星图像具体点位坐标缺失的劣势，从而为设计人员现场踏勘所得地形，地质资料提供具体坐标。把勘测设计阶段收集的资料综合起来，综合考虑，进行高速公路的设计，这就是GIS的应用。GIS能把地质等各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，供设计人员综合比选，大大减轻了设计人员的工作量。
（二）在高速公路施工阶段的应用
高速公路施工阶段，施工人员安全与施工质量是至关重要的，其中施工人员安全是放到第一位的。3S技术的应用提高了施工人员的安全系数。高速公路的施工难免会对周围环境造成影响，其中地质情况变化是人们难易预测的，崩塌、滑坡、泥石流，地震等地质灾害随时可能发生，3S技术的应用缓解了这种情况，用RS得到施工区域的遥感卫星图像，判断可能发生地质灾害的部位，以及施工对周围环境的影响范围与影响程度，从而进行地质评价，提出防治的方案与措施；把GPS发射器布置在可能发生地质灾害区域的特征点上，进行实时监控，获得特征点三维坐标、速度和时间；把实时拍摄的遥感卫星图像和GPS接收到的数据输入GIS中，施工人员就可以从GIS中得到该区域地质变化趋势，从而尽快采取措施，必要时组织施工人员撤出施工现场，保证施工人员的安全。3S技术的应用也极大地提高了施工工程的质量。施工质量是整个工程的核心，保证施工质量是所有施工人员的职责所在。使用RS获得整个施工区域的气象遥感卫星图像，提前预测施工现场天气情况，有利于施工中水泥等特殊材料的保管和应用，从而保证工程质量，确保抵抗地质灾害的能力；使用GPS可以获得精确地放样点位和工程构建的精确尺寸，减少误差，从而提高防震减灾的等级；而使用GIS可以记录，整理施工阶段整个过程的RS和GPS数据，为地质灾害发生前判断高速公路薄弱环节，进而采取加固措施提供科学的依据。
（三）在高速公路运营养护阶段的应用
高速公路投入使用后，在公路运输方面起着不可代替的作用，所以确保高速公路的通畅，功能的发挥是运营养护阶段的主要任务。高速公路运营养护阶段发生的地质灾害中，一部分来源于防护设施的老化，一部分来源于施工阶段对周围环境干扰的后期效应，还有部分来源于不可抗力的因素，比如地壳运动引起的地震等。防护设施的老化可以通过定期检查更换予以消除，但施工对周围环境干扰的后期效应是不可预测的，必须通过RS拍摄遥感卫星图像，布置GPS发射器，利用GIS实时监测分析高速公路周围地质变化，做到防患于未然。对于由于不可抗力因素引起的地质灾害，首先要求高速公路本身就有一定的抵抗能力，其次高速公路作为主要的抗震救灾渠道，是通往灾区的快速路，利用RS拍摄的遥感卫星图像，观测受灾情况，利用GPS定位重点受灾区域，利用GIS合理调配抗震救灾人员与物资的运输，对挽救灾区人民生命与财产起到重要作用。
（四）3S技术在高速公路中的应用前景
我们可以用“两只眼睛一个大脑”来通俗地描述3S技术在高速公路防震减灾的应用思路。“两只眼睛”分别指遥感技术（RS）与全球卫星定位系统（GPS）技术，“一个大脑”指地理信息系统（GIS）的综合管理、规划和决策。3S技术在高速公路勘测设计阶段，施工阶段和运营养护阶段的应用，使得GIS系统在防震减灾方面数据比较完善，从而可以做个全国高速公路防震减灾方面GIS区划，划分为不同等级，便于领导人决策，将对整个交通发展意义重大。
四、总结
高速公路是现代经济发展对交通需求的客观反映，其不仅是交通现代化的重要标志，也是国家现代化的重要标志。3S技术在高速公路防震减灾中的应用带来了良好的社会效益和经济效益，是交通发展的必然趋势，具有很好的发展前景。
【参考文献】
[1] 邓爱丽，庞清江，鹿新高，王伟.3S技术在我国洪水预报中的应用[J].水利经济，2010，28[4]：45-47
作者简介：苏龙（1988-）男，长安大学公路学院，研究方向：道路与铁道工程。
【关键词】3S技术；高速公路；防震减灾，应用
一、前言
“要想富，先修路”。高速公路作为一种现代化的公路运输通道在当今社会经济中正在发挥着越来越重要的作用。实践证明高速公路作为基础设施对沿线的物流、资源开发、招商引资、产业结构的调整、横向经济联合起到积极的促进作用。为使高速公路的运输功能的高效发挥，确保高速公路沿线免受地质灾害的影响至关重要。地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象）。如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化等。地质灾害极大地影响高速公路的设计，施工和运营管理，而3S技术在高速公路防震减灾中的应用有效的解决了这个问题，给国家带来了经济效益与社会效益。
二、3S技术概述
3S技术是遥感技术（Remote sensing，RS）、地理信息系统（Geography information systems，GIS）和全球定位系统（Global positioning systems，GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。
全球定位系统简称GPS，由24颗卫星构成，有6个相互相距60度的卫星轨道面，在地球表面上任何地方任何时刻，在高度角15度以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。该系统具有全能性（陆地、海洋、航空和航天）、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能，能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和时间。
遥感简称RS，遥感技术是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学，是一门先进的、实用的探测技术，目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段。
地理信息系统简称GIS，它能把各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，并把地理学等各种应用象、遥感、GPS技术等融为一体，利用计算机图形与数据库技术来采集、存储、编辑、显示、转换、分析和输出地理图形及其属性数据。
利用这3种技术功能的互补性[1]，将RS、GIS、GPS3种独立技术中的有关部分有机集成起来，其功能更为强大，可实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。称之为3S技术。
三、3S技术在高速公路防震减灾中的应用
（一）在高速公路勘测设计阶段的应用
高速公路勘测设计阶段包括：高速公路选线，定线，平面设计，纵断面设计，横断面设计等内容。高速公路沿线的地质情况影响着勘测设计阶段各个部分内容，避让或者以最短距离穿过不良地质区域，减少后期运营养护及治理地质灾害的费用是每个设计人员始终把握的核心。3S在勘测设计阶段应用给设计人员提供了方便，其中RS可以把路线要经过的整个区域的遥感卫星图像提供给设计人员，从而设计人员可以分辨出地形良好，便于布线区域；同时选出可能发生地质灾害区域，便于设计人员进一步到现场去分析判断。GPS的应用对设计人员到现场踏勘起到了非常重要的作用。GPS可以为设计人员提供定点，定位坐标，弥补遥感卫星图像具体点位坐标缺失的劣势，从而为设计人员现场踏勘所得地形，地质资料提供具体坐标。把勘测设计阶段收集的资料综合起来，综合考虑，进行高速公路的设计，这就是GIS的应用。GIS能把地质等各种信息同地理位置和有关的视图结合起来，供设计人员综合比选，大大减轻了设计人员的工作量。
（二）在高速公路施工阶段的应用
高速公路施工阶段，施工人员安全与施工质量是至关重要的，其中施工人员安全是放到第一位的。3S技术的应用提高了施工人员的安全系数。高速公路的施工难免会对周围环境造成影响，其中地质情况变化是人们难易预测的，崩塌、滑坡、泥石流，地震等地质灾害随时可能发生，3S技术的应用缓解了这种情况，用RS得到施工区域的遥感卫星图像，判断可能发生地质灾害的部位，以及施工对周围环境的影响范围与影响程度，从而进行地质评价，提出防治的方案与措施；把GPS发射器布置在可能发生地质灾害区域的特征点上，进行实时监控，获得特征点三维坐标、速度和时间；把实时拍摄的遥感卫星图像和GPS接收到的数据输入GIS中，施工人员就可以从GIS中得到该区域地质变化趋势，从而尽快采取措施，必要时组织施工人员撤出施工现场，保证施工人员的安全。3S技术的应用也极大地提高了施工工程的质量。施工质量是整个工程的核心，保证施工质量是所有施工人员的职责所在。使用RS获得整个施工区域的气象遥感卫星图像，提前预测施工现场天气情况，有利于施工中水泥等特殊材料的保管和应用，从而保证工程质量，确保抵抗地质灾害的能力；使用GPS可以获得精确地放样点位和工程构建的精确尺寸，减少误差，从而提高防震减灾的等级；而使用GIS可以记录，整理施工阶段整个过程的RS和GPS数据，为地质灾害发生前判断高速公路薄弱环节，进而采取加固措施提供科学的依据。
（三）在高速公路运营养护阶段的应用
高速公路投入使用后，在公路运输方面起着不可代替的作用，所以确保高速公路的通畅，功能的发挥是运营养护阶段的主要任务。高速公路运营养护阶段发生的地质灾害中，一部分来源于防护设施的老化，一部分来源于施工阶段对周围环境干扰的后期效应，还有部分来源于不可抗力的因素，比如地壳运动引起的地震等。防护设施的老化可以通过定期检查更换予以消除，但施工对周围环境干扰的后期效应是不可预测的，必须通过RS拍摄遥感卫星图像，布置GPS发射器，利用GIS实时监测分析高速公路周围地质变化，做到防患于未然。对于由于不可抗力因素引起的地质灾害，首先要求高速公路本身就有一定的抵抗能力，其次高速公路作为主要的抗震救灾渠道，是通往灾区的快速路，利用RS拍摄的遥感卫星图像，观测受灾情况，利用GPS定位重点受灾区域，利用GIS合理调配抗震救灾人员与物资的运输，对挽救灾区人民生命与财产起到重要作用。
（四）3S技术在高速公路中的应用前景
我们可以用“两只眼睛一个大脑”来通俗地描述3S技术在高速公路防震减灾的应用思路。“两只眼睛”分别指遥感技术（RS）与全球卫星定位系统（GPS）技术，“一个大脑”指地理信息系统（GIS）的综合管理、规划和决策。3S技术在高速公路勘测设计阶段，施工阶段和运营养护阶段的应用，使得GIS系统在防震减灾方面数据比较完善，从而可以做个全国高速公路防震减灾方面GIS区划，划分为不同等级，便于领导人决策，将对整个交通发展意义重大。
四、总结
高速公路是现代经济发展对交通需求的客观反映，其不仅是交通现代化的重要标志，也是国家现代化的重要标志。3S技术在高速公路防震减灾中的应用带来了良好的社会效益和经济效益，是交通发展的必然趋势，具有很好的发展前景。
【参考文献】
[1] 邓爱丽，庞清江，鹿新高，王伟.3S技术在我国洪水预报中的应用[J].水利经济，2010，28[4]：45-47
作者简介：苏龙（1988-）男，长安大学公路学院，研究方向：道路与铁道工程。