公路路线决策是公路建设总体规划中的一项重要内容,科学合理地评选最佳路线方案,对于降低工程造价、保证行车安全、促进区域社会经济的可持续性发展、保护环境起到十分重要的作用。但目前,在实际路线方案决策过程中主观随意性太强,缺乏一定的科学决策,片面追求线形指标和工程造价,忽视路线对周边环境的影响。因此,本论文针对当前公路路线决策中存在的问题,以建立相应的路线决策模型为核心,将其与GIS技术相结合,开发基于GIS公路路线决策支持系统,为科学合理、快速高效地进行公路路线决策提供技术帮助。本文首先在决策模型及其建立的一般理论知识的基础上,对路线决策原理与方法进行分析,建立科学的公路路线辅助决策模型。在路线综合排序中首先建立了路线入选最佳路线方案的决策指标体系,由技术因素、区域分析和环境影响三大决策因素十五个决策指标构成,然后根据排序问题的特点,提出了“组合决策法”的思想并采用逼近于理想点的排序模型(TOPSIS)和属性层次模型(AHM)二种排序方法对路线进行综合排序,每种排序模型中均采用基于层次分析法(AHP)来确定指标的综合权重,即考虑决策者的主观偏好,又充分利用决策对象的固有信息,使排序结果更为科学、合理、可靠。第二,根据空间数据库的技术特色和设计原则,对基于GIS公路路线决策支持系统进行了详细的空间数据库设计:数据库采用关系型的数据模型,使用Supermap Objects提供的SDB数据引擎进行数据库的构建与管理;数据来源于现有的地形图,为此建立专有的数据转换模块,将DXF地形图文件转换成Supermap Objects中的数据集;为完善属性数据库,提供人机交互窗口,修改属性表结构,编辑空间要素对象的属性值,为决策模型中在构建规范化的决策矩阵提供数据支持。第三,在决策模型构建的基础上,将其与GIS进行高效整合,建立了基于GIS公路路线决策支持系统。以Supemap Objects为基础平台,以Visual Basic 6.0为开发工具,采用面向对象的开发方法,实现了数据库管理、路线决策综合排序等功能。系统由数据库、模型库及相应的管理系统和人机交互界面等部分组成,采用模型驱动的运行方式,并通过较为完备的模型接口函数实现模型与数据之间的连接,系统界面友好,操作简单,灵活性强。第四,将系统应用于常德至吉首高速公路湘西自治州段的路线方案比选,运用“综合决策法”对高等级公路路线决策进行实证研究,取得了良好的效果。系统的应用结果表明,路线决策模型综合各决策指标影响下入选最佳路线的结果切合实际,综合考虑各因素的影响会使决策过程科学、合理,路线决策支持系统具有一定的科学性和实用性。最后,总结了基于GIS公路路线决策模型研究和系统开发的研究成果,提出结论与展望。