2021年5月27日下午15点，在土木馆1234教室举办了西南交通大学土木科创讲堂公路隧道的前沿话题，首先由土木研会的主持人龚禹为同学为大家介绍了到场的嘉宾:四川省公路规划勘察设计研究院有限公司隧道与地下工程分院院长林国进、英国正版365官方网站党委副书记周曦，以及辅导员石莹和毕业学长唐锐、田志宇。

林院长从公路隧道的建设需求引入，深入浅出地为大家介绍了数字地球技术以及在公路隧道中的应用。讲座内容主要分为以下部分：

首先介绍的是四川省的公路隧道现状，目前在建待建公路10000 公里，其中隧道3000 公里。大量隧道工程出现，如何提高隧道建设质量成了亟需解决的问题。如今，信息数字与智能化的时代来临，土木工程亟需加入新技术的血液，其中数字地球技术就是应运而生的一个新技术。对于公路隧道，面临诸多问题，如何融合多源数据，科学选线；偏远地区地形图路线方案研究；竖井斜井大范围选点；施工周边环境的识别等等。

数字地球的核心是虚拟三维场景模拟的地球，可以实现同时加载影像和地形，此次系统采用OpenSceneGraph(简称OSG）引擎和OsgEarth地形、模型数据加载渲染引擎。数字地球系统开发需要解决以下两个问题：1、地球经纬度坐标与工程坐标的一一对应和互相转换；2、有效组织地表多源海量影像数据（高清卫片、航空摄影、激光雷达）和高程数据，实现快速存取、拼接、渲染、显示和漫游。

接着，林院长简单介绍了墨卡托投影与高斯-克吕格投影的原理，介绍了数字地球系统在不同显示状态采用不同的坐标系：数字地球采用WGS84经纬度坐标系，工程构筑物则采用高斯平面直角坐标系，大比例尺GIS平面影像采用通用横轴墨卡托坐标系。所谓“融合数字地球”中的“融合”的含义就在于包容了这三种不同的坐标系。数字地球内嵌了国家200、西安80、北京54、WGS84等全球4000余个坐标投影参数，并实现了多源海量影像的数据处理。

其次，林院长详细介绍了数字地球技术在工程中应用，主要分为以下几个方面：1、给定区域卫星影像的下载、拼接、快速制作高清影像路线方案汇报挂图；2、给定任意区域任意比例尺（1:10000）等高线地形图（DWG文件）生成，可叠加高清卫星影像（或航拍高清影像）；3、斜竖井井位搜索，断面优化，选择经济合理的通风方式与最优的通风井能够显著减低隧道建设成本与运营能耗；4、任意剖面地面线生成（桩号、高程数据）；5、多源高精度测绘成果（DEM DOM）融合，路桥隧参数化模型展示，线上外业调查；6、任意路径数字地球漫游，查看地形地貌，通过快速获取隧道施工周边环境信息，合理进行施工组织安排，便道布置，拆迁情况，弃渣场的优化选址；7、行车驾驶模拟，以任意速度任意视点高度沿设计线路实现数字地球漫游；8、在人员无法到达区域，实现数字地球上的“外业调查”；9、实现dxf、kml等格式文件支持；10、公路隧道的参数化设计。

谈到数字地球的未来展望，林院长提了以下几点：1、智能选线；2、光线追踪算法研究；3、叠加三维地质信息，构建实体数字地球；4、BIM模型地层平台，协同设计底层平台。

最后是问答环节，林院长也耐心地为同学们一一解答。有同学问以省院为目标所需要的努力，林院长提到同学们现阶段应当注重专业素养的培养，其次研究课题和公路隧道面临的主要问题相关的话更容易受青睐，例如通风防灾救援系统设计、岩爆大变形等等；其次，有实习经历也是加分项。第二位同学问的是如何做科研？林院长谈到兴趣是最大的动力，他的科研之路也是从当初的课题毕业设计开始，同学们需要在某一个细分领域中，培养对这一方面最大的兴趣，长此以往会有比较好的效果。最后一位同学和林院长畅谈了国内BIM技术的发展与未来，指出了行业内存在的BIM设计的弊病，林院长也谈到，渴望新的一批年轻人能够从BIM的底层软件开始构建，推动中国BIM在工程中的发展。

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