通用机场选址中几款软件的应用
2018-09-05
(广东泛珠勘察设计有限公司, 广东 广州 510000)
1 背景
现阶段,国家大力发展通用航空,国内兴起了通用机场建设大潮。通用机场不同于传统意义上的运输机场,其主要任务和定位在于空中旅游、测绘、航拍,公务出差,农林喷洒,抢险救援等,参照发达国家通用航空发展经验,我国通用机场“县县通”的蓝图正在一步步实施。
在我国西部省份边疆地区,由于山高谷深,交通不便,通用机场的建设相比于高速公路具有投资小见效快的特点。然而这些地区的地形地貌条件复杂,并由于各种各样的原因,没有较为清晰和最新的地图供机场设计者使用,因此往往耽误了通用机场建设的宝贵时间。为此本文将介绍几款软件,通过云南省某机场场址的评估,详细讲解如何通过实用性软件,获取设计地区的地形地貌,以供机场设计者进行选址设计。
2 软件介绍
Google Earth(GE)
谷歌地球把卫星照片、航空照相和 GIS布置在一个地球三维模型上,用户可以浏览全球各地的高清晰度卫星图片,同时可以在地图上随意添加地标,线条多边形等,获得所需地点的经纬度和海拔高度,另外谷歌地球支持数据的导入导出(例如.kml文件和.kmz文件),为与其他软件的互通提供了可能。
Global Mapper(GM)
Global Mapper是一款地图绘制软件,能够将数据(例如SRTM数据)显示为光栅地图、高程地图、矢量地图等,并进行输出(例如.kmz文件和.dwg文件)。
Civil 3D(C3D)
Civil 3D是一款制图软件,为业界认可的土木工程道路与土石方解决软件,现阶段正快速融入到机场设计之中,同时该软件可以生成三维的机场净空障碍面,并输出为.kmz文件,与GE软件进行互通。
3 机场位置的初选
在GE中打开所研究区域云南省某县,通过拖拽鼠标实现对研究区域地形地貌的观测,了解山脉和河谷走势,依据机场选址相关法规规范,结合地形,考虑各项因素,尽可能多的选取预选机场的位置,本文以三个场址为例,如图1所示。
图1
图2
3 等高线的获取
(1)在GE中确定所研究区域的范围ABCD(包含拟选场址周边15公里),并记录四个点的经纬度坐标,如图2。
(2)下载包含研究区域的SRTM数据(该数据经纬度范围较大,经纬度间隔均为5度),并用GM打开,然后处理数据:
a把UTM投影(通用横轴墨卡托投影)以WGS84为基准进行转换,如图3;
图3
图4
b设置等高线间隔为20米,设置等高线边界为所研究区域ABCD的经纬度;
c输出所研究区域两种矢量格式文件并命名——谷歌等高线.kmz文件和Civil 3D等高线.dwg文件。
(3)将谷歌等高线.kmz文件在GE中打开,可以发现所得到的等高线与GE中的地形比较契合,能粗略满足机场选址阶段精度的要求,如图4。
4 净空障碍面的添加
将Civil 3D等高线.dwg文件在C3D中打开,即可在软件中进行预选场址的土石方计算,通过填挖方平衡即得到所选场址的跑道标高。以场址3为例,粗算跑道标高为海拔2456米。同时用C3D制作机场等级为2B的机场净空障碍面,如图5。
图5
图6
用C3D输出.kmz文件。例如场址3,在C3D出中,设置净空障碍面中心点坐标为GE中对应的经纬度数值,设置偏转方向为跑道方向,设置高程为2456米,输出文件。将改文件添加到GE中,如图6,同理可以在GE中得到其他不同场址的净空障碍面。
5 比选
通过上述过程,在GE中得到了不同场址的净空条件,在C3D中得到了不同场址的土石方量,进一步考虑歌场址所在的外部条件(如供水供电、通信、交通以及城市发展),经过综合比较,可以从中选出最为优异的机场场址。
6 小结
(1)在我国偏远地区修建通用机场,往往由于缺少详细的地形图而耽误开展工作,可以通过Global Mapper生成的等高线暂时进行替代,先期进行工作。,
(2)Google Earth 和Global Mapper以及Civil 3D三种软件的配合工作,能较为准确的运用到机场的选址工作中。
(3)Google Earth和Civil 3D均能生成三维模型,将二者结合起来运用,其直观立体的展示,有助于机场设计者在选址中科学开展工作。
[1]ICAO Annex14,Volume 1,Aerodrome Design and Operations,Fifth Edition July,2009.
[2]ICAO Doc 9257,Aerodrome Design Manual,Part 1. Runways,Third Edition,2006.
[3]付标,赵跃.基于.Global Mapper实现CAD与Google Earth间的转换[J].北京测绘,2015,1:101-103。