地球在铁路工程地质测绘中的应用

1谷歌地球简介

谷歌地球是一款Google公司开发的虚拟地球仪软件，2005年正式向全球推出。它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。其使用了公共领域的图片、受许可的航空照相图片、KeyHole间谍卫星的图片和很多其他卫星所拍摄的城镇、山区照片［3］。主要辅助测绘设计功能有:①提供全球三维地理信息，精度5～20m不等;②通过Acad2Kml插件将dwg向Kml格式转换，将线位等信息加载到谷歌地球上;③图片加载，利用搜集到区域地质图上的经纬距，对图片进行加载;④添加自己的注释。

2谷歌地球在铁路工程地质测绘中的应用

2．1工程背景

2．1．1工程概况嵩明线城际铁路起于嵩明站，终点为巫家坝车站，位于昆明市东北，线路自嵩明弥良河附近引出，沿昆曲高速公路西侧向南经长松园、杨林，于中对龙附近跨过昆曲高速，尔后经小哨、双龙至昆明东部客运汽车站，出站后线路并行机场高速跨虹桥立交后进入地下至巫家坝枢纽站(图1)。线路全长约50．60km，其中桥梁23．30km，隧道13．08km，桥隧比71．88%。

2．1．2沿线地形地貌场区地貌单元根据成因可划分为丘陵及剥蚀残丘、丘间谷地及冲湖积盆地三类。拟建场区地处滇东高原中部，属丘陵地貌。地势中部较高，平均海拔2000～2200m，多为基岩分布的台地、丘陵低山区;东部、西部地势相对平坦，平均海拔1900m，为盆地新生界覆盖区。

2．1．3沿线地层岩性沿线丘坡表层多为第四系上更新统残坡积(Qel+dl3)黏性土，层厚3～5m，局部残丘段表层分布有角砾土夹层，层厚＜1m。丘间谷地表层大多上覆第四系冲积相(Qal3)粉质黏土、黏土、淤泥粉质黏土等，层厚度一般10～15m。冲湖积盆地段大部上覆第四系冲湖积相(Qal+l3)黏性土(粉质黏土、黏土、淤泥质粉质黏土)、粉土、砂土(粉、细砂)、泥炭质土、碎石土(圆砾土)等，覆盖层厚度一般＞60m。下伏基岩主要有:石炭系(C)灰岩夹白云岩、钙质泥岩、页岩、泥灰岩等;泥盆系(D)白云岩、灰岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、砂岩等;志留系(S)泥岩、粉砂岩等;奥陶系(O)石英砂岩;寒武系(∈)泥砂质白云岩、泥质粉砂岩、页岩、泥岩和粉砂岩。

2．2常用工程地质测绘方法

常用的地质测绘方法有路线法、布点法和追索法等三种。路线法指沿着线路的方向，在线路两侧相隔一定间距布置勘察点;布点法指在勘探之前，在地形图上圈出可能出现岩石、开挖面、河流等情况，布置好勘察点，沿勘察点进行地质测绘;追索法指沿着特定地质构造(如断层、褶皱等)，查明其影响范围。这三个方法实现均需要较新的地形图支持。

2．3谷歌地球与GPS手持机辅助功能应用

2．3．1前期工作准备(1)利用Acad2Kml插件将线位转换成谷歌地图所能识别的Kml格式，进行加载(图3)。(2)将搜集到的区域地质图按各自的图面范围进行裁剪，并记录各顶点的经纬距，并按谷歌地球的格式添加图像叠加层。

2．3．2辅助地质测绘在铁路勘察中，小比例尺(1∶5万、1∶1万)在初测以及大面积地质调查、水文地质调查中应用广泛。由于比例尺较小，在地质测绘过程小路不易找到，地物不易对照，容易走弯路，因此将谷歌地球与GPS手持机结合，利用谷歌地球线位与地形(图3、图5)，按照地形相近的方法，将线位整里程和500m里程点标在GPS手持机上(手机等)，见图6。测绘时将GPS手持机带在身上，随时知道所在位置与线位的位置关系，减少走弯路、回头路的可能［4－5］;遇到适合做观测点的地方，定位后，在所指示位置标出观测点，提高测绘时的工作效率及可靠度。在嵩明线山区地质测绘中，每天可以完成5～6km带状测绘，提高了工作效率。

2．3．3辅助地质选线线路位于高烈度地震区(地震烈度为8度)，与线路并行一断裂(旧关—果林水库断裂)，沿该断裂带构造岩普遍发育，宽20～30m，一般都具构造岩的分带性，外带一般由碎裂岩、碎斑岩和构造角砾岩组成，宽度在近上盘较大(10～20m)，近下盘处较小(5～10m)，断面附近由构造片岩、断层泥组成，局部见糜棱岩化，断层泥较常见宽5～15m不等。而线路又必须经过该区域，在双龙乡设站，因此尽可能远离旧关—果林水库断裂，经多次调试，线位与断裂相距约600m并行，并以大角度通过其余断裂。

3结语

(1)通过将区域地质图图片进行裁剪、线位格式转换，将区域地质信息、线位信息加载到谷歌地球上，形成三位一体平台，处理地质选线及地质测绘时，更加直观高效。(2)将谷歌地球与GPS手持机(手机等)结合，在嵩明线山区地质测绘中，每天可以完成5～6km测绘工作量，提高了工作效率。(3)利用区域地质图、线位谷歌地球，对嵩明线的线位进行多次调整，最终线位位于断裂左侧600m，与断裂并行，并以大角度相交通过其余断裂。有效降低了工程造价，使得新线位更加经济安全合理。(4)在进行地质图片裁剪时，存在一定的误差，有待进一步地研究和探讨。