鐵路選線設(shè)計是鐵路建設(shè)項目的前期和基礎(chǔ)工作,選線設(shè)計成果的好壞直接影響到鐵路的建設(shè)成本、運營成本、服務(wù)能力和服務(wù)質(zhì)量等方面。然而在鐵路前期規(guī)劃階段,往往受現(xiàn)場資料缺乏的困擾,地形圖成圖時間早,時效性差,新增房屋、工廠、路網(wǎng)、機場、車站等地物缺失,地理環(huán)境資料匱乏,使選線的效率和質(zhì)量難以提高。以Google Earth為代表的數(shù)字地球軟件的出現(xiàn),為上述問題的解決提供了較好的途徑。因此,本文提出基于數(shù)字地球進行鐵路三維選線的思想,并對Google Earth在鐵路選線設(shè)計中的應用進行深入的研究,主要研究內(nèi)容及研究成果如下： (1)應用軟件工程的方法分析并設(shè)計了基于Google Earth的鐵路三維空間選線系統(tǒng)的總體目標、總體結(jié)構(gòu)、功能模塊和工作流程,簡要介紹了相關(guān)開發(fā)技術(shù)。 (2)實現(xiàn)了從Google Earth快速獲取區(qū)域地形坐標數(shù)據(jù)和影像,并對其分別進行坐標系轉(zhuǎn)換和拼接處理,使之作為數(shù)字地面模型、地形圖制作、平縱橫設(shè)計和三維仿真的數(shù)據(jù)源,數(shù)據(jù)精度滿足規(guī)劃階段的需求,并可為精細設(shè)計提供重要參考。 (3)深入研究了Google Earth平臺中線路的關(guān)鍵計算、圖形顯示和圖形交互等原理和算法,實現(xiàn)了在Google Earth上進行平面交互式定線、縱斷面變坡點設(shè)置和車站橋隧設(shè)置,大幅提高了線路規(guī)劃設(shè)計的效率和質(zhì)量。 (4)研究并實現(xiàn)了在Google Earth平臺上綜合展示線路設(shè)計方案,可展示單個方案的線路、橋梁、隧道、車站、地質(zhì)等各專業(yè)信息且能同時對比顯示多個方案,為項目的評價和評審提供了形象的平臺。 (5)結(jié)合國家自然科學基金科研課題和中鐵二院項目,在導師的指導和其他同志的協(xié)助下,以本文所述思想和方法為基礎(chǔ),采用C#、C++、Google Earth COM API、KML和ARX等開發(fā)工具或接口,開發(fā)了基于Google Earth的鐵路三維空間選線系統(tǒng)(GERail),該系統(tǒng)已在成渝城際線、畢節(jié)至興義鐵路、安康至張家界鐵路、玉溪至磨憨鐵路、鄭州至萬州鐵路、安哥拉鐵路、沙特麥加輕軌等鐵路的規(guī)劃設(shè)計中廣泛應用。通過大量實踐證明了本論文所述理論和方法的正確性。
【學位單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2010
【中圖分類】：U212.32
【部分圖文】：

(l)鐵路平面線形設(shè)計的交點法交點法是順序輸入線路相鄰切線的交點大地坐標及該交點所對應的圓曲線半徑及緩和曲線長，即可確定線路平面位置，如圖4一1所示。這種方法輸入數(shù)據(jù)量最少，適應線形簡單的路線，在鐵路和公路設(shè)計部門廣泛采用，其缺點是對較復雜的線形不適用。因為在 GoogleEarth上進行鐵路規(guī)劃定線，一般沒有復雜的線形，故本論文采用交點法作為基本的平面線形設(shè)計方法。圖4一l鐵路平面線形設(shè)計的交點法示意圖

sket比一up在 ooogleEartn實現(xiàn)了立交方案的演示系統(tǒng)[”]。sketeh一即中文名為“建筑草圖大師”，比較適合用來構(gòu)造建筑三維模型，用Sketch一uP構(gòu)建的建筑物三維模型在 GoogleEarth中顯示的效果如圖1一1所示。該系統(tǒng)首先在AutoCAD中建立立交的較精細三維模型，然后將此模型導入至sketch一uP插件中進行立交及其周邊環(huán)境(如地面、建筑物)的建模，地面模型可以從 GoogleEarth中提取，Skctch一uP提供了從其它地面建模軟件導入數(shù)據(jù)的接口。在Skctch一uP中完成了立交及周邊環(huán)境的建模之后，將結(jié)果以KML文件的方式導入至 GoogleEarth中即實現(xiàn)了立交方案的演示�？梢�，該系統(tǒng)采用的是立交三維建模一Sketch一uP整體建模一導入GoogleEarth的方式，雖然實現(xiàn)了利用GoogleE叭h進行方案展示，但其生成一個方案的周期較長

統(tǒng)劃分為“基于 GoogleEarth的規(guī)劃設(shè)計”、“基于Aut0CAD的精細設(shè)計”和“基于OSG三維仿真”三個子系統(tǒng)，其中各子系統(tǒng)共享線路設(shè)計數(shù)據(jù)庫，子系統(tǒng)之間存在業(yè)務(wù)邏輯上的前后承接關(guān)系。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如
【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 蒲浩;楊新林;趙海峰;李健;;基于Google Earth的巖層產(chǎn)狀測量方法[J];西南交通大學學報;2012年06期

相關(guān)碩士學位論文 前8條

1 霍元淵;基于ArcGIS的鐵路選線研究和組件式開發(fā)[D];中南大學;2011年

2 蔣小軍;基于Google Earth數(shù)據(jù)源的平面自動定線技術(shù)研究[D];中南大學;2011年

3 青云毅;鐵路工務(wù)工程數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)開發(fā)方法研究[D];西南交通大學;2011年

4 黃瑋;“北斗一號”系統(tǒng)定位誤差的測試與分析[D];大連海事大學;2012年

5 尚億軍;馬桑哨隧道超前地質(zhì)預報信息管理系統(tǒng)研究[D];武漢理工大學;2012年

6 胡建平;改建鐵路線路數(shù)字化輔助設(shè)計方法與系統(tǒng)研究[D];西南交通大學;2011年

7 孫興;基于GIS的公路土石方調(diào)配研究與實現(xiàn)[D];中南大學;2012年

8 任碧能;基于Web3D技術(shù)的高速公路建設(shè)形象進度系統(tǒng)研發(fā)[D];中南大學;2012年

本文編號：2885171