(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利(10)授權(quán)公告號CN120031222B(21)申請?zhí)?02510510618.0(22)申請日2025.04.23(65)同一申請的已公布的文獻(xiàn)號申請公布號CN120031222A(43)申請公布日2025.05.23(73)專利權(quán)人四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司地址610000四川省成都市高新區(qū)天府一街535號1棟3層2號(56)對比文件(74)專利代理機(jī)構(gòu)四川力久律師事務(wù)所51221專利代理師任曉揚(yáng)GO6Q10/047(2023.01)(54)發(fā)明名稱一種基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法(57)摘要本申請?zhí)峁┮环N基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法，涉及公路選線技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括：構(gòu)建公路路線所經(jīng)區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫；基于地理信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對公路路線所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行分析，確定公路路線的必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)域，并基于分析的結(jié)果生成綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層；對綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層進(jìn)行柵格計(jì)算的圖層疊加，基于圖層疊加的結(jié)果確定可通過區(qū)域；在可通過區(qū)域內(nèi)，基于公路選線目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建目標(biāo)路徑優(yōu)化模型，在目標(biāo)路徑優(yōu)化模型中執(zhí)行路徑搜索算法，輸出基于地理信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對公路路線所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析、不良地質(zhì)分析、災(zāi)害易發(fā)性分析和斜坡坡體結(jié)構(gòu)分析，確定公路路線的必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)域，并基于分析的結(jié)果生成綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層對綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層進(jìn)行柵格計(jì)算的圖層疊加，基于圖層疊加的結(jié)果確定可通過區(qū)域在可通過區(qū)域內(nèi)，基于公路選線目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建目標(biāo)路徑優(yōu)化模型，在目標(biāo)路徑優(yōu)化模型中執(zhí)行路徑搜索算法，輸出抗震的公路路線21.一種基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法，其特征在于，包括：構(gòu)建公路路線所經(jīng)區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫；基于所述地理信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對公路路線所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析、不良地質(zhì)分析、災(zāi)害易發(fā)性分析和斜坡坡體結(jié)構(gòu)分析，確定公路路線的必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)域，并基于分析的結(jié)果生成綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層；對所述綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、所述斜坡結(jié)構(gòu)圖層和所述災(zāi)害易發(fā)性圖層進(jìn)行柵格計(jì)算的圖層疊加，基于圖層疊加的結(jié)果確定可通過區(qū)域；在所述可通過區(qū)域內(nèi)，基于公路選線目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建目標(biāo)路徑優(yōu)化模型，在所述目標(biāo)路徑優(yōu)化模型中執(zhí)行路徑搜索算法，輸出抗震的公路路線；所述在所述可通過區(qū)域內(nèi)，基于公路選線目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建目標(biāo)路徑優(yōu)化模型，在所述目標(biāo)路徑優(yōu)化模型中執(zhí)行路徑搜索算法，輸出抗震的公路路線，包括：以工程成本、地震風(fēng)險(xiǎn)影響，路線連接性和服務(wù)效益為目標(biāo)構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型；其中，所述工程成本是基于土地利用類型及地形坡度數(shù)據(jù)估算得到的，所述地震風(fēng)險(xiǎn)影響是通過斷裂帶避讓距離和災(zāi)害易發(fā)性概率值量化得到的；采用Dijkstra算法或A*算法搜索滿足路線長度、坡度和曲線半徑約束的公路候選路通過加載地震動參數(shù)評估所述公路候選路徑的邊坡穩(wěn)定性，并模擬地震的次生災(zāi)害影響范圍，對所述公路候選路徑進(jìn)行動態(tài)修正，得到修正后的公路路徑；根據(jù)所述多目標(biāo)優(yōu)化模型的模擬結(jié)果迭代優(yōu)化模型參數(shù)，輸出抗震的公路路線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述構(gòu)建公路路線所經(jīng)區(qū)域的地理信息數(shù)收集所述公路路線所經(jīng)區(qū)域的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)及正射影像數(shù)據(jù)；整合現(xiàn)狀路網(wǎng)、水系矢量數(shù)據(jù)和城鎮(zhèn)規(guī)劃邊界數(shù)據(jù)；獲取地震活動數(shù)據(jù)，所述地震活動數(shù)據(jù)包括活動斷裂帶的空間分布矢量數(shù)據(jù)和歷史地震數(shù)據(jù)；對地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成包含地層巖性分類、斷層線及褶皺軸線分布的工程地將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)系并進(jìn)行空間配準(zhǔn)，構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合的所述地理信息數(shù)3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述地理信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對公路路線所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析、不良地質(zhì)分析、災(zāi)害易發(fā)性分析和斜坡坡體結(jié)構(gòu)分析，確定公路路線的必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)域，并基于分析的結(jié)果生成綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層，包括：計(jì)算所述公路路線所經(jīng)區(qū)域中斜坡的坡向和坡度；將計(jì)算得到的坡向數(shù)據(jù)與地層傾向數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，判定坡體為正向坡或逆向坡；判定每個所述坡體是否為公路切坡；在所述坡體是公路切坡的情況下，計(jì)算切坡高度；根據(jù)坡向、坡度、坡體為正向坡或逆向坡的判定結(jié)果、是否為公路切坡以及切坡高度生成所述斜坡結(jié)構(gòu)圖層。3以目標(biāo)大小的鄰域窗口的算法，通過計(jì)算所述坡度與相鄰其中，Z包括中心柵格高程Z?和中心柵格的相鄰柵格根據(jù)x和y方向的高程變化率，利用反正切函數(shù)計(jì)算出與正北方向的夾角，確定所述斜基于收集到的地層傾向數(shù)據(jù)，將計(jì)算得到的坡向數(shù)據(jù)與所述地層傾向數(shù)據(jù)進(jìn)行對比；在坡向與地層傾向夾角小于第一角度閾值且方向相同的情況下，判定所述斜坡為正向從所述地理信息數(shù)據(jù)庫調(diào)用公路矢量線圖層，將所述公路矢量線圖層轉(zhuǎn)換為柵格圖檢測所述柵格圖層中公路柵格所在位置的相鄰地形柵格的高在判定為公路切坡的位置，獲取公路兩側(cè)地形柵格的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)最高高程和最低高若所述公路路線不滿足抗震要求，則重復(fù)執(zhí)行輸出抗震的4一種基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本申請涉及公路選線技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法。背景技術(shù)[0002]強(qiáng)震區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造活動頻繁且劇烈，地層結(jié)構(gòu)復(fù)雜多變。廣泛分布著斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造，這些構(gòu)造不僅使巖石破碎、巖體完整性差，還可能導(dǎo)致局部應(yīng)力集中。在公路建設(shè)過程中，若路線選擇不當(dāng)，穿越斷層破碎帶、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)區(qū)等，極易引發(fā)地基不均勻沉降、邊坡失穩(wěn)等工程地質(zhì)問題，使公路橋梁、隧道等結(jié)構(gòu)遭受嚴(yán)重破壞，甚至完全失效。同時，強(qiáng)震區(qū)的巖土體性質(zhì)也較為特殊。由于長期受到地震力的作用，巖土體的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生塌、滑坡形成的堆積體，這些堆積物在地震或降雨等因素的誘發(fā)下，容易發(fā)生次生，給公路的建設(shè)和運(yùn)營帶來極大的安全隱患。[0003]如今，交通基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對于區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會交流以及應(yīng)急救援等方面都起著至關(guān)重要的作用。公路作為交通網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，其合理選線是確保公路工程安全、高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的公路選線方法主要基于現(xiàn)場勘查和經(jīng)驗(yàn)判斷，對于地質(zhì)條件和地震影響的考慮不夠全面和深入?，F(xiàn)場勘查往往受到地形、交通等條件的限制，難以獲取大范圍、高精度的地質(zhì)信息。而且，傳統(tǒng)方法難以對地震活動及其次生災(zāi)害進(jìn)行有效的預(yù)測和評估，無法準(zhǔn)確量化不同路線方案在地震作用下的風(fēng)險(xiǎn)程度。此外，傳統(tǒng)選線方法在處理多源數(shù)據(jù)和復(fù)雜空間關(guān)系時效率較低，難以綜合考慮地質(zhì)、地形、交通、經(jīng)濟(jì)等多種因素，導(dǎo)致選線結(jié)果可能存在一定的盲目性和不合理性，增加了公路建設(shè)的成本和風(fēng)險(xiǎn)。[0004]CN101540020A公開了一種公路三維選線方法，獲取路線經(jīng)過區(qū)域的DEM和高分辨率影像圖進(jìn)行平面初步定線；進(jìn)行三維平縱定線；進(jìn)行立體模型定線，確定終選路線。但高分辨率影像數(shù)據(jù)獲取成本高昂，處理過程對硬件要求苛刻。CN114418333A公開了一種多因素綜合定權(quán)的公路路線方案評價方法，提供了一種可量化的主、客觀綜合決策的優(yōu)選模型的多因素綜合定權(quán)的公路路線方案評價方法。但在確定因素權(quán)重時，缺乏清晰明確的操作步驟與驗(yàn)證手段，實(shí)際運(yùn)用中權(quán)重易出現(xiàn)偏差。[0005]CN119203304A公開了一種基于AI與定量參數(shù)約束的公路選線優(yōu)化方法和系統(tǒng)，包括建立公路選線初始預(yù)設(shè)參數(shù)庫，利用高精度遙感技術(shù)、無人機(jī)、GIS數(shù)據(jù)庫和交通監(jiān)控系但AI模型訓(xùn)練需海量高質(zhì)量數(shù)據(jù)及精準(zhǔn)標(biāo)注，耗費(fèi)大量計(jì)算資源與時間，不同地區(qū)地質(zhì)[0006]CN116957326A公開了一種低環(huán)境影響的道路生態(tài)地質(zhì)選線方法，包括智能控制中置進(jìn)行定位，最后將經(jīng)由處理過的地形信息輸送至智能控制中心進(jìn)行儲存，操作人員可以通過外部的顯示器與智能控制中心信號連接，來了解相應(yīng)的地形信息。但遙感探測器受天5氣、地形遮擋等因素制約，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性難以保障，各模塊協(xié)同工作機(jī)制不明，易出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與處理問題。且以上均未考慮強(qiáng)震區(qū)復(fù)雜的區(qū)域地質(zhì)、坡體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性等控制性條件，查閱資料發(fā)現(xiàn)，公路選線技術(shù)領(lǐng)域發(fā)明專利較少，對GIS等先進(jìn)技術(shù)利用不足，數(shù)據(jù)處理分析手段較為單一，難以全面準(zhǔn)確評估路線方案的優(yōu)劣，但地質(zhì)選線的痛點(diǎn)仍長久存在。發(fā)明內(nèi)容[0007]有基于此，本申請?zhí)峁┝艘环N基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法，能[0008]本申請?zhí)峁┮环N基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法，包括：構(gòu)建公路路線所經(jīng)區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫；基于所述地理信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對公路路線所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析、不良地質(zhì)分析、災(zāi)害易發(fā)性分析和斜坡坡體結(jié)構(gòu)分析，確定公路路線的必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)域，并基于分析的結(jié)果生成綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層；對所述綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、所述斜坡結(jié)構(gòu)圖層和所述災(zāi)害易發(fā)性圖層進(jìn)行柵格計(jì)算的圖層疊加，基于圖層疊加的結(jié)果確定可通過區(qū)域；在所述可通過區(qū)域內(nèi)，基于公路選線目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建目標(biāo)路徑優(yōu)化模型，在所述目標(biāo)路徑優(yōu)化模型中執(zhí)行路徑搜索算[0009]根據(jù)本申請的一個實(shí)施方式，所述構(gòu)建公路路線所經(jīng)區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫，包括：收集所述公路路線所經(jīng)區(qū)域的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)及正射影像數(shù)據(jù)；整合現(xiàn)狀路網(wǎng)、水系矢量數(shù)據(jù)和城鎮(zhèn)規(guī)劃邊界數(shù)據(jù)；獲取地震活動數(shù)據(jù)，所述地震活動數(shù)據(jù)包括活動斷裂帶的空間分布矢量數(shù)據(jù)和歷史地震數(shù)據(jù)；對地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成包含地層巖性分類、斷層線及褶皺軸線分布的工程地質(zhì)圖；將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)系并進(jìn)行空間配準(zhǔn)，構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合的所述地理信息數(shù)據(jù)庫。[0010]根據(jù)本申請的一個實(shí)施方式，所述基于所述地理信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對公路路線所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析、不良地質(zhì)分析、災(zāi)害易發(fā)性分析和斜坡坡體結(jié)構(gòu)分析，確定公路路線的必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)域，并基于分析的結(jié)果生成綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層，包括：計(jì)算所述公路路線所經(jīng)區(qū)域中的坡向和坡度；將計(jì)算得到的坡向數(shù)據(jù)與地層傾向數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，判定坡體為正向坡或逆向坡；判定每個所述坡體是否為或逆向坡的判定結(jié)果、是否為公路切坡以及切坡高度生成所述斜坡結(jié)構(gòu)圖層。[0011]根據(jù)本申請的一個實(shí)施方式，所述計(jì)算所述公路路線所經(jīng)區(qū)域中斜坡的坡向和坡[0012]以目標(biāo)大小的鄰域窗口的算法，通過計(jì)算所述坡度與相鄰的柵格的高程差確定中心柵格的坡度；設(shè)中心柵格高程為Z?,相鄰柵格高程為Zi(Z?=1,2,…,n),通過反正切函數(shù)計(jì)算坡度：6述柵格圖層中公路柵格所在位置的相鄰地形柵格的高程變化，若高程變化超過變化閾值，7的公路規(guī)劃提供數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持。附圖說明[0023]圖1為本申請實(shí)施例提供的基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法的步驟示意圖。[0024]圖2為本申請實(shí)施例提供的基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。[0025]圖3為本申請實(shí)施例提供的公路路線所經(jīng)區(qū)域的正射影像圖。[0026]圖4為本申請實(shí)施例提供的山體陰影及斜坡單元分布圖。[0027]圖5為本申請實(shí)施例提供的坡向分布示意圖。[0028]圖6為本申請實(shí)施例提供的表征歷史地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)的高程分布示意圖。[0029]圖7為本申請實(shí)施例提供的災(zāi)害易發(fā)性圖層示意圖。[0030]圖8為本申請實(shí)施例提供的輸出的公路路線的方案示意圖。具體實(shí)施方式[0031]下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式對本申請作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本申請上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本申請內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本申請保護(hù)的范圍。方位或位置關(guān)系的表達(dá)，或者是該產(chǎn)品/設(shè)備/裝置慣常使用時，擺放的方位或位置關(guān)系。這些方位或位置關(guān)系的術(shù)語，僅僅是為了便于描述本申請方案或簡化具體實(shí)施例中的描述，便于技術(shù)人員快速理解方案，而不是指示或暗示特定的裝置/部件/元件必須具有特定的方位，或以特定的位置關(guān)系進(jìn)行構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本申請的限制。另一個實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的兩個以上，除非另有明確具體的限定。[0034]在本文中提及“實(shí)施例”意味著，結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可以包含在本申請的至少一個實(shí)施例中。在說明書中的各個位置出現(xiàn)該短語并不一定均是指相同的實(shí)施例，也不是與其它實(shí)施例互斥的獨(dú)立的或備選的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員顯式地和隱式地理解的是，本文所描述的實(shí)施例可以與其它實(shí)施例相結(jié)合。[0035]請參看圖1,圖1為本申請實(shí)施例提供的基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法的步驟示意圖。基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法的步驟可以包括：[0036]S1、構(gòu)建公路路線所經(jīng)區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫。[0037]S2、基于地理信息數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)對公路路線所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析、不良地質(zhì)分析、災(zāi)害易發(fā)性分析和斜坡坡體結(jié)構(gòu)分析，確定公路路線的必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)域，并基于分析的結(jié)果生成綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層。[0038]S3、對綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層進(jìn)行柵格計(jì)算8的圖層疊加，基于圖層疊加的結(jié)果確定可通過區(qū)域。[0039]S4、在可通過區(qū)域內(nèi)，基于公路選線目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建目標(biāo)路徑優(yōu)化模型，在目標(biāo)路徑優(yōu)化模型中執(zhí)行路徑搜索算法，輸出抗震的公路路線。[0040]請?jiān)趫D1的基礎(chǔ)上參看圖2,圖2為本申請實(shí)施例提供的基于多源數(shù)字信息的強(qiáng)震區(qū)公路減災(zāi)選線方法的實(shí)現(xiàn)流程圖。以下以實(shí)現(xiàn)流程圖對本申請?zhí)峁┑姆椒ㄟM(jìn)行具體說[0041]在步驟S1中，需要根據(jù)總體規(guī)劃，收集路線所經(jīng)區(qū)域內(nèi)的高精度DEM、高清正射影路路線所經(jīng)區(qū)域的地理信息數(shù)據(jù)庫的方式可以包括：[0042]收集所述公路路線所經(jīng)區(qū)域的數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)及正射影像數(shù)據(jù)；整合現(xiàn)狀路網(wǎng)、水系矢量數(shù)據(jù)和城鎮(zhèn)規(guī)劃邊界數(shù)據(jù)；獲取地震活動數(shù)據(jù)，所述地震活動數(shù)據(jù)包括活動斷裂帶的空間分布矢量數(shù)據(jù)和歷史地震數(shù)據(jù)；對地質(zhì)構(gòu)造數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成包含地層巖性分類、斷層線及褶皺軸線分布的工程地質(zhì)圖；將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理坐標(biāo)系并進(jìn)行空間配準(zhǔn)，構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合的所述地理信息數(shù)據(jù)庫。[0043]請參看圖3,圖3為本申請實(shí)施例提供的公路路線所經(jīng)區(qū)域的正射影像圖。正射影像可以為地質(zhì)解譯、斜坡單元劃分提供高精度地形地物參照，從而構(gòu)建地理信息數(shù)據(jù)庫。在圖3至圖8中，四周的刻度以及數(shù)字為經(jīng)緯度標(biāo)注。[0044]在基于多源數(shù)字信息構(gòu)建了地理信息數(shù)據(jù)庫之后，需要明確公路路線的起止點(diǎn)、性評價等可能影響路線方案的主要因素進(jìn)行分析，最終明確路線必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)域，也即繞行區(qū)域。[0045]具體地，在步驟S2中，對公路路線所經(jīng)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)構(gòu)造分析和不良地質(zhì)分析的方式包括：[0046]獲取地層巖性、褶皺、斷層等信息的區(qū)域地質(zhì)圖，以及巖土力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)。通過地與現(xiàn)有交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。[0047]在一些實(shí)施例中，可以通過以下方式得到綜合地質(zhì)適宜性評價圖層：[0048]完成數(shù)據(jù)收集后進(jìn)行處理與分析，依據(jù)地質(zhì)圖對不同巖性分類并賦予適宜性權(quán)重，識別地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域、褶皺和斷層位置并將構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域設(shè)為不適宜或低適宜區(qū)域。同時評估不良地質(zhì)危險(xiǎn)性，對個別潛在不良地質(zhì)的可治理性、經(jīng)濟(jì)性做出評價，并標(biāo)識該區(qū)域。利用DEM數(shù)據(jù)計(jì)算坡度與分析坡向，依據(jù)水文數(shù)據(jù)確定河流、湖泊緩沖區(qū)并分析地下水水位，再把各專題分析結(jié)果疊加得到綜合地質(zhì)適宜性評價圖層。[0049]在一些實(shí)施例中，可以通過以下方式得到斜坡結(jié)構(gòu)圖層：[0050]計(jì)算所述公路路線所經(jīng)區(qū)域中斜坡的坡向和坡度；[0051]將計(jì)算得到的坡向數(shù)據(jù)與地層傾向數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，判定坡體為正向坡或逆向坡；[0052]判定每個所述坡體是否為公路切坡；[0053]在所述坡體是公路切坡的情況下，計(jì)算切坡高度；[0054]根據(jù)坡向、坡度、坡體為正向坡或逆向坡的判定結(jié)果、是否為公路切坡以及切坡高9心柵格的坡度；設(shè)中心柵格高程為Z?,相鄰柵格高程為Zi(Z?=1,2,…,n),鄰域窗口。以鄰域窗口為3×3大小的窗口為例，中心柵格的坡度通過計(jì)算其與相鄰8個柵根據(jù)x和y方向的高程變化率，利用反正切函數(shù)計(jì)算出與正北方向的夾角。請參看圖5,[0062]基于收集到的地層傾向數(shù)據(jù)，將計(jì)算得到的坡向數(shù)據(jù)與所述地層傾向數(shù)據(jù)進(jìn)行對[0069]具體地，將公路矢量線圖層轉(zhuǎn)換為柵格圖層，與地形DEM柵格圖層進(jìn)行疊加分析。通過檢測公路柵格所在位置的相鄰地形柵格的高程變化，若高程變化超過一定閾值(如1m),且公路兩側(cè)地形高程呈現(xiàn)明顯的高低差異，即可判定為切坡。[0070]可選地，在得到斜坡結(jié)構(gòu)圖層的過程中，計(jì)算切坡高度的方式可以包括：[0071]在判定為公路切坡的位置，獲取公路兩側(cè)地形柵格的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)最高高程和最低高程，所述最高高程與所述最低高程之差即為所述公路切坡的切坡高度。[0072]具體地，在判定為切坡的位置，通過獲取公路兩側(cè)地形柵格的最大高程差來計(jì)算切坡高度。利用地形信息系統(tǒng)中的柵格分析工具，提取公路穿越斜坡處兩側(cè)一定范圍內(nèi)(如50m)地形柵格的最高和最低高程，兩者差值即為切坡高度。[0073]在一些實(shí)施例中，可以通過以下方式得到災(zāi)害易發(fā)性圖層：[0074]首先收集各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括地形數(shù)據(jù)(如DEM,用于提取坡度、坡向、地形起伏度等)、地質(zhì)數(shù)據(jù)(地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等，不同巖性和構(gòu)造影響災(zāi)害發(fā)生概率)、水文數(shù)據(jù)(河流分布、地下水水位等，影響巖土體穩(wěn)定性)、氣象數(shù)據(jù)(降水、地震歷史地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)。請參看圖6,圖6為本申請實(shí)施例提供的表征歷史地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)的高程分布示意圖。定各影響因素的權(quán)重和貢獻(xiàn)度。將各因素?cái)?shù)據(jù)按照模型要求進(jìn)行處理和疊加分析，在GIS平臺上，采用隨機(jī)森林模型(RF),基于前述成果，從訓(xùn)練集m中有放回地隨機(jī)抽取與原樣本集同樣大小的n個樣本集(通常為m的2/3),再對每個訓(xùn)練樣本建立決策樹模型得到n種分類結(jié)果，最后根據(jù)n種分類結(jié)果進(jìn)行投票表決以輸出其最終結(jié)果，生成災(zāi)害易發(fā)性圖層。請參看圖7,圖7為本申請實(shí)施例提供的災(zāi)害易發(fā)性圖層示意圖。其中，顏色越偏向暖色調(diào)則代表該區(qū)域的災(zāi)害易發(fā)性越高，紅色則為歷史數(shù)據(jù)中既有的地質(zhì)災(zāi)害。[0076]在得到綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、斜坡結(jié)構(gòu)圖層和災(zāi)害易發(fā)性圖層之后，即可對步驟S2中得到的所述綜合地質(zhì)適宜性評價圖層、所述斜坡結(jié)構(gòu)圖層和所述災(zāi)害易發(fā)性圖層進(jìn)行柵格計(jì)算的圖層疊加，基于圖層疊加的結(jié)果確定可通過區(qū)域。[0077]可選地，在步驟S4中確定可通過區(qū)域之后，在所述可通過區(qū)域內(nèi)，基于公路選線目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建目標(biāo)路徑優(yōu)化模型，在所述目標(biāo)路徑優(yōu)化模型中執(zhí)行路徑搜索算法，輸出抗震的公路路線的方式可以包括：[0078]以工程成本、地震風(fēng)險(xiǎn)影響，路線連接性和服務(wù)效益為目標(biāo)構(gòu)建多目標(biāo)優(yōu)化模型；其中，所述工程成本是基于土地利用類型及地形坡度數(shù)據(jù)估算得到的，所述地震風(fēng)險(xiǎn)影響是通過斷裂帶避讓距離和災(zāi)害易發(fā)性概率值量化得到的；[0079]采用Dijkstra算法或A*算法搜索滿足路線長度、坡度和曲線半徑約束的公路候選路徑；[0080]通過加載地震動參數(shù)評估所述公路候選路徑的邊坡穩(wěn)定性，并模擬地震的次生災(zāi)害影響范圍，對所述公路候選路徑進(jìn)行動態(tài)修正，得到修正后的公路路徑；[0081]根據(jù)所述多目標(biāo)優(yōu)化模型的模擬結(jié)果迭代優(yōu)化模型參數(shù)，輸出抗震的公路路線。[0082]具體地，在可通過區(qū)域內(nèi)，基于地理信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析功能，以最小化工程成本、最小化地震風(fēng)險(xiǎn)影響、最大化路線連接性和服務(wù)效益為目標(biāo)函數(shù)構(gòu)建模型。工程成本包括土地征用費(fèi)用、土石方工程費(fèi)用、橋梁隧道建設(shè)費(fèi)用等，通過地理信息系統(tǒng)獲取土地利用11類型、地形坡度等數(shù)據(jù)來估算；地震風(fēng)險(xiǎn)影響根據(jù)地震活動頻率、震級、地質(zhì)構(gòu)造等因素評估，對穿越地震斷裂帶、高地震風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域的路線賦予較高的風(fēng)險(xiǎn)成本；路線連接性考慮與現(xiàn)有路網(wǎng)的銜接以及對沿線城鎮(zhèn)和重要節(jié)點(diǎn)的覆蓋程度；服務(wù)效益則結(jié)合交通流量預(yù)測和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求進(jìn)行衡量。設(shè)置路線長度、坡度、曲線半徑等約束條件，利用Dijkstra算法或A*算法等路徑搜索算法，在滿足約束條件的前提下，從起始點(diǎn)開始，逐步搜索經(jīng)過各個必經(jīng)點(diǎn)且滿足目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)的路線方案。同時，考慮到強(qiáng)震區(qū)的特殊性，對路線方案進(jìn)行地震災(zāi)害模擬分析，評估在不同地震情景下路線的安全性，如通過模擬地震引發(fā)的滑坡、泥石流等次生災(zāi)害對路線的影響，進(jìn)一步優(yōu)化路線方案，確保最終確定的路線在強(qiáng)震區(qū)具有較高的安全性和可行性。請參看圖8,圖8為本申請實(shí)施例提供的輸出的公路路線的方案示意圖。其中，重要城鎮(zhèn)和橋梁通過的位置為必經(jīng)點(diǎn)，隧道繞避的位置為禁行區(qū)域。橙色路線為輸出的公路路線。[0083]在一些可選的實(shí)施例中，為了提高輸出的公路路線的可靠性，本申請?zhí)峁┑姆椒ㄟ€可以包括：[0084]對輸出的所述公路路線進(jìn)行綜合評價；[0085]若所述公路路線不滿足抗震要求，則重復(fù)執(zhí)行輸出抗震的公路路線的步驟，直到輸出的所述公路路線滿足綜合評價，輸出滿足抗震要求的公路路線。[0086]在上述實(shí)施過程中，通過整合多源地理信息數(shù)據(jù)并構(gòu)建多維度分析模型，基于地理信息數(shù)據(jù)庫的多層次地質(zhì)分析，能夠精準(zhǔn)識別高發(fā)震害區(qū)域與地質(zhì)薄弱點(diǎn)，通過劃定必經(jīng)點(diǎn)和禁行區(qū)顯著提升路線選址的安全基礎(chǔ)；采用柵格化圖層疊加的方式將復(fù)雜的地質(zhì)條件轉(zhuǎn)化為可視化空間數(shù)據(jù)，使可通過區(qū)域的判定更加客觀高效，能夠有效規(guī)避滑坡、斷層等潛在風(fēng)險(xiǎn)；通過目標(biāo)函數(shù)與路徑搜索算法相結(jié)合的優(yōu)化模型，在確?？拐鹦阅艿那疤嵯?，可以動態(tài)平衡路線長度、工程成本、環(huán)境干擾等多重因素，輸出綜合效益最優(yōu)的路線方案。本申請中提供的公路減災(zāi)選線方法相較于傳統(tǒng)人工選線方法，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判能力強(qiáng)、空間分析精度高、多目標(biāo)協(xié)同優(yōu)化等優(yōu)勢，可以為強(qiáng)震區(qū)的復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的公路規(guī)劃提供數(shù)據(jù)驅(qū)動的決策支持。[0087]以上所述實(shí)施例僅用以說明本申請的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本申請進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本申請各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)包含在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。圖1收集并構(gòu)建收集并構(gòu)建區(qū)域地理信息數(shù)據(jù)庫明確必經(jīng)點(diǎn)、繞行區(qū)域不良地質(zhì)的可治理性及經(jīng)濟(jì)性評價獲得路線可通過區(qū)域明確道路等級、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)路線方案結(jié)束區(qū)內(nèi)“三區(qū)三線”等限制性區(qū)域基本情況確定路線通過形式(路基、隧道、橋梁)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及斜坡坡體結(jié)構(gòu)評價確定路線最小半徑及最小縱坡路網(wǎng)、水系、地