基于GIS的省域路用地材资源综合利用技术研究

摘要

路用地材资源是公路建设的物质基础，路用地材的选型是工程建设项目中的关键环节，其选型的合理与否直接关系到工程的建设质量和投资造价。而路用地材选型除受工程所在区或自然地理和环境特征的影响外，还有赖于公路交通发展规划、路用地材资源开采决策、施工组织设计等环节对路用地材资源分布、储量、类型、单价、性能等的了解程度。鉴于我国目前对于路用地材资源状况的认知及研究工作尚处于起步阶段，为实现公路建设中的“质量、经济效益、社会效益与环境效益统一”的目标，根据省域公路建设发展的实际情况，在对省域路用地材资源现状及实际使用情况调查的基础上，全面掌握路用地材资源的分布特征、开采现状、技术性能、价格信息等相关参数，建立省域路用地材资源数据库，开发出能经济、合理、高效的利用路用地材资源的信息管理系统并得以推广应用就显得尤为迫切。
　　 本文以广东省自然地理和环境特征为依托，全面开展了广东省域路用地材资源调查。通过对省域内砂、石、石灰、水泥、矿粉、土和水等七大路用地材调查及试验数据的整理和分析，并针对路用地材资源开发利用对生态环境的影响，量化分析了环保对策和恢复措施的实施效果，借鉴可持续发展研究中的压力—状态—响应框架模型的构建思路，依据系统压力、系统状态和系统响应间的原因—效应—响应关系，建立了采用质量指标法和系统分析法相结合的综合指数法评价模型，分别利用压力指数(PI)、状态指数(SI)和响应指数（RI）对地材资源开发区域的生态环境影响与恢复状况进行评价，并采用层次分析法确定了模型中的指标权重，由此构建出了地材利用的生态环境影响评价方法和评价指标体系。
　　 此外，考虑到路用地材资源的分布具有断续、分散、量大的特点，而在七大路用地材资源中石灰、水泥和矿粉的生产原料及厂址选择则与岩石的分布、类型、储量等密切相关，而水资源和河砂的分布具有明显的地域特性，对区域内路用地材资源的选型影响较小。因此，选择了具有明显分散特征的岩土分布情况作为主导因素构建省域路用地材资源综合利用区域划分指标。并借助ArcGIS技术平台，根据“省域1∶100万地质图”、“省域1∶100万岩浆岩图”、“省域1∶100万地质构造图”、“中国1∶1400万土壤质地图”和“中国1∶1000万第四纪地质图”等基础资料图件编绘出“省域1:200万公路岩石（体）类型图”和“省域1∶200万公路土质类型图”，在此基础上，依据区域划分原则、方法和指标体系.编绘出“省域1∶200万公路岩土类型图”及最终的区域划分成果“省域1∶200万地材资源分区图”。
　　 最后，结合省域路用地材调查结果、地材利用的生态环境影响评价体系及省域地材资源分区情况，以ArcGIS为操作平台，利用SQLServer数据库，基于C＃+ArcGISEngine+ArcSDE建立了具有拓扑结构和分析功能、图形和非图形处理功能、提供全面具体而可靠详实基础资料及为相关部门提供智能化决策的省域路用地材资源数据库，并开发了“省域路用地材资源地理信息管理系统”，可快速查询各区域路用地材的材料类型、储藏量、运输条件、料场位置、料场名称、材料属性、价格等综合信息，实现路用地材资源的查询和综合决策。
　　 本文通过对省域路用地材资源综合利用技术的研究，为省域路用地材资源的综合开发利用技术在我国各省域的推广应用起到一定的推进作用。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1.1 研究的目的及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外路用地材资源利用技术研究现状

1.2.2 国内路用地材资源利用技术研究现状

1.3 研究内容与技术路线

1.3.1 主要研究内容

1.3.2 技术路线

第二章 省域路用地材资源调查与分析

2.1 省域自然地理与环境特征概况

2.2 省域路用地材资源调查指标选取

2.3 省域路用地材资源调查与分析评价

2.3.1 省域路用地材资源区域调查

2.3.2 省域路用地材资源总体评价

2.4 本章小结

第三章 地材利用的生态环境影响评价体系研究

3.1 地材利用的生态环境评价指标

3.1.1 生态环境影响识别

3.1.2 地材利用的生态环境影响

3.1.3 生态环境影响评价指标体系

3.2 地材利用的生态环境影响综合评价范围与方法

3.2.1 地材利用的生态环境影响综合评价范围

3.2.2 地材利用的生态环境影响综合评价方法

3.3 地材利用的生态环境影响后评价

3.4 本章小结

第四章 省域路用地材资源利用区域划分技术研究

4.1 省域路用地材资源区域划分原则及方案

4.1.1 省域路用地材资源区域划分原则

4.1.2 省域路用地材资源区域划分方法

4.1.3 省域路用地材资源区域划分指标体系

4.1.4 省域路用地材资源区域划分方案框架

4.2 省域路用地材的选型

4.2.1 珠三角地区

4.2.2 粤北地区

4.2.3 粤东地区

4.2.4 粤西地区

4.3 本章小结

第五章 省域路用地材资源地理信息系统开发

5.1 省域路用地材资源地理信息系统设计

5.1.1 系统的总体设计

5.1.2 系统的详细设计

5.1.3 系统数据库设计

5.2 省域路用地材资源地理信息系统的实现

5.2.1 系统主要开发功能实现

5.2.2 系统开发的关键技术

5.3 省域路用地材资源地理信息系统需求分析

5.3.1 系统功能需求

5.3.2 数据库管理功能需求

5.3.3 外部接口需求

5.3.4 非功能性需求

5.3.5 数据需求

5.4 本章小结

主要结论与展望

1.主要结论

2.创新性成果

3.进一步研究的问题

参考文献

攻读博士学位期间取得的研究成果

致谢

附录