本文關(guān)鍵詞：語義知識規(guī)則約束下公路三維模型的重建與優(yōu)化研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：虛擬現(xiàn)實技術(shù)(VR)作為當今科技發(fā)展的新熱點,是以計算機技術(shù)和一系列傳感輔助設(shè)施為依托,在計算機上生成一個逼真的虛擬地理環(huán)境,使人產(chǎn)生身臨其境的感覺。隨著三維可視化應(yīng)用的發(fā)展,地形與地物的仿真模擬已經(jīng)成為虛擬地理環(huán)境的重要內(nèi)容。公路作為典型的線狀地物,在現(xiàn)有的三維空間數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)中,對線狀公路的表達往往采用映射真實地表的二維紋理的方式,可視化效果較差,不符合人們對于真實公路的認知。數(shù)字高程模型自提出以來在各領(lǐng)域都取得廣泛的應(yīng)用,尤其在道路設(shè)計方面,在公路平面線形大體位置確定的情況下,可通過DEM內(nèi)插出公路的縱、橫斷面的地形數(shù)據(jù)信息,而不必進行野外的實地測量,一定程度上提高了公路設(shè)計的效率。本文以DEM數(shù)據(jù)為下墊面數(shù)據(jù),以已建成的公路的矢量中心線為公路的平面線形數(shù)據(jù),以各級公路的設(shè)計、施工規(guī)范為語義約束規(guī)則,在滿足相關(guān)規(guī)范約束的條件下,建立多種縱斷面路線方案。在此基礎(chǔ)上,依據(jù)公路橫斷面各特征點之間的數(shù)學(xué)關(guān)系還原出不同路線方案公路橫斷面三維數(shù)據(jù)。最后,以公路橫斷面特征點的高程中誤差值及填挖方總量為分析對象,探討DEM分辨率及不同變坡點組合對公路三維模型的影響,確定相對最優(yōu)路線方案。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:1)實驗公路語義知識規(guī)則的確定根據(jù)實驗公路的等級、類型以及地形條件,查閱《公路路基設(shè)計規(guī)范(JTG D30-2004)》、《公路路線設(shè)計規(guī)范(JTGD20-2006)》等公路設(shè)計、施工系列規(guī)范與標準,確定實驗公路的語義知識規(guī)則信息。其中,縱斷面規(guī)則信息包括:最大、最小縱坡坡長,最大、最小縱坡坡度,豎曲線(凹、凸)半徑等知識規(guī)則;橫斷面規(guī)則信息包括:路基寬度、中間帶寬度、路肩(硬路肩、土路肩)寬度、車道數(shù)、車道寬度、路拱等知識規(guī)則。2)多種路線方案的生成根據(jù)所選實驗路段的總里程長度,依據(jù)縱斷面語義知識約束規(guī)則,確定公路縱斷面可能的線形方案;依據(jù)公路的橫斷面特征點之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,完成不同DEM分辨率、不同縱斷面方案下公路橫斷面數(shù)據(jù)生成,實現(xiàn)多種路線方案下公路三維模型的模擬。3)相對最優(yōu)路線方案的比選以高程中誤差及填挖方總量最小為判斷依據(jù),對比分析不同DEM分辨率與不同變坡點組合下路線方案實驗結(jié)果。實驗表明,DEM分辨率對模型結(jié)果影響顯著,且縱斷面變坡點的選擇與公路設(shè)計中的相關(guān)要求相吻合,說明公路三維重建模型的公路路線設(shè)計過程中具有一定的可行性。
【關(guān)鍵詞】：DEM 道路選線 誤差分析 模型優(yōu)化 模型評價
【學(xué)位授予單位】：東華理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U495
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-24
• 1.1 研究背景及意義14-16
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.2.1 線狀地物數(shù)據(jù)與地形融合方法的研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 公路三維模型重建的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.2.3 存在的問題分析19
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線19-22
• 1.3.1 研究內(nèi)容19-20
• 1.3.2 技術(shù)路線20-22
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)22-24
• 2 語義知識規(guī)則約束下公路三維模型重建的基本原理與方法24-45
• 2.1 公路建設(shè)的基本原理與方法24-32
• 2.1.1 公路平面設(shè)計原理與方法24
• 2.1.2 公路縱斷面設(shè)計原理與方法24-28
• 2.1.3 公路橫斷面設(shè)計原理與方法28-32
• 2.2 公路三維模型的優(yōu)化重建32-40
• 2.2.1 公路縱斷面優(yōu)化重建32-36
• 2.2.2 公路橫斷面特征點解算36-40
• 2.3 公路三維模型重建流程40-43
• 2.4 本章小結(jié)43-45
• 3 語義知識規(guī)則約束下公路三維模型的優(yōu)化45-55
• 3.1 公路選線的概念45
• 3.2 公路選線的步驟45
• 3.3 模型優(yōu)化評價指標確定45-48
• 3.4 模型優(yōu)化高程中誤差評價指標48-50
• 3.5 模型土石方總量計算50-53
• 3.6 模型優(yōu)化評價方法53
• 3.7 本章小結(jié)53-55
• 4 實驗分析與結(jié)果評價55-92
• 4.1 山區(qū)公路模型的建立與誤差分析55-72
• 4.1.1 實驗數(shù)據(jù)介紹及預(yù)處理55-56
• 4.1.2 公路縱斷面優(yōu)化重建56-64
• 4.1.3 公路橫斷面特征點坐標解算64-66
• 4.1.4 實驗結(jié)果定量分析66-72
• 4.2 丘陵區(qū)公路模型的建立與誤差分析72-89
• 4.2.1 實驗數(shù)據(jù)介紹及預(yù)處理72-74
• 4.2.2 公路縱斷面優(yōu)化重建74-81
• 4.2.3 公路橫斷面特征點坐標解算81-83
• 4.2.4 實驗結(jié)果定量分析83-89
• 4.3 實驗分析總結(jié)89-90
• 4.4 本章小結(jié)90-92
• 5 結(jié)論與展望92-94
• 5.1 研究工作總結(jié)92-93
• 5.2 展望93-94
• 參考文獻94-98
• 致謝98

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳琳,秦學(xué)英,王青;復(fù)雜三維模型的遮擋檢測加速算法[J];工程圖學(xué)學(xué)報;2005年02期

2 高峻峰;朱林;;三維模型多量級協(xié)同方法研究[J];機械工程師;2007年02期

3 張陽;;淺談三維模型在網(wǎng)絡(luò)傳輸中的特點和應(yīng)用[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟;2009年08期

4 王守利;;關(guān)于土建專業(yè)三維模型層次自動命名的研究[J];電氣技術(shù);2013年03期

5 年發(fā)揚;;核電站三維模型在進度計劃管理中的應(yīng)用[J];中國核電;2009年04期

6 王先兵;張學(xué)東;何濤;詹濤;劉玲;張榮;;面向管理的三維模型段結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換算法[J];武漢大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版);2012年01期

7 高恩陽;劉偉軍;王天然;鄧華波;;基于譜特征和深度信任網(wǎng)絡(luò)的三維模型分類[J];機械設(shè)計與制造;2013年03期

8 夏桐;;廈門建成城市三維模型[J];城市規(guī)劃通訊;2002年12期

9 張晉西;用平面零件掃描圖編程反求三維模型[J];重慶工學(xué)院學(xué)報;2003年03期

10 章志勇,潘志庚,李黎;累進三維模型相似匹配算法[J];計算機輔助設(shè)計與圖形學(xué)學(xué)報;2005年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 付鑫;唐雁;;三維模型傳輸技術(shù)[A];2008年計算機應(yīng)用技術(shù)交流會論文集[C];2008年

2 陳春林;劉萍;王黎;段慧;陳蘭;唐怡欣;毛東瑞;;在體盆腔數(shù)字化三維模型構(gòu)建的方法和意義[A];中華醫(yī)學(xué)會第十次全國婦產(chǎn)科學(xué)術(shù)會議婦科腫瘤會場（婦科腫瘤學(xué)組、婦科病理學(xué)組）論文匯編[C];2012年

3 富瑤;楊青;羅建峰;;三維模型歸檔方案初探[A];檔案事業(yè)改革與創(chuàng)新——2013年全國青年檔案工作者研討會論文集[C];2013年

4 張銘和;;展覽展示應(yīng)用中的三維模型快速合成方法[A];創(chuàng)意科技助力數(shù)字博物館[C];2011年

5 李少華;張尚鋒;汪海濤;;P油田長61小層孔隙度三維模型的建立[A];2001年全國沉積學(xué)大會摘要論文集[C];2001年

6 邢玉輝;呂天陽;王鉦旋;王添翼;;利用共面性計算射線與三維模型表面交點的快速算法[A];第十二屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

7 劉曉靜;黃維通;;三維模型預(yù)處理技術(shù)及其在檢索中的應(yīng)用[A];第四屆和諧人機環(huán)境聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2008年

8 宿太學(xué);王鉦旋;呂天陽;邢玉輝;;兩個自動終止聚類算法應(yīng)用于三維模型數(shù)據(jù)集的效果研究[A];第十二屆全國圖象圖形學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集[C];2005年

9 劉玉杰;李宗民;李華;;基于電場模板的三維模型反射對稱性檢測[A];中國圖學(xué)新進展2007——第一屆中國圖學(xué)大會暨第十屆華東六省一市工程圖學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

10 逯巖;逯允海;郭希娟;;一種基于MRG(Multiresolutional Reeb Graph)的三維檢索技術(shù)的改進算法[A];2005年全國理論計算機科學(xué)學(xué)術(shù)年會論文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 吳曉菁;樓盤采光好不好看三維模型就知道[N];廈門日報;2011年

2 記者 吳曉菁;樓盤采光好不好看三維模型就知道[N];廈門日報;2011年

3 劉陽　李兆平;北京院完成首鋼廠區(qū)精細數(shù)字三維模型[N];中國測繪報;2012年

4 朱冰;重建真實樹木三維模型實現(xiàn)重要突破[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報;2008年

5 記者 宋蘭蘭;我市建成國內(nèi)首個特大城市三維模型[N];長江日報;2010年

6 曲臣;裝備制造勁吹3D風(fēng)[N];中國航天報;2012年

7 本報記者 耿諾 實習(xí)生 陳諾;6萬張高清圖“重建”昔日首鋼[N];北京日報;2012年

8 記者 吳勁松;身臨其境體驗城區(qū)現(xiàn)狀與未來[N];昆明日報;2014年

9 記者 張巍巍;美改進阻止癌癥復(fù)發(fā)化療技術(shù)[N];科技日報;2012年

10 北京青云航空儀表公司 黃迪生 高級工程師;用PLM理念夯實信息化基礎(chǔ)[N];科技日報;2005年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 蔣立軍;三維模型的局部匹配和檢索方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

2 孫挺;三維模型特征提取技術(shù)研究[D];西北大學(xué);2011年

3 章志勇;三維模型幾何相似性比較的研究[D];浙江大學(xué);2005年

4 孫曉鵬;三維模型的分割及應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)院研究生院（計算技術(shù)研究所）;2005年

5 柳偉;三維模型特征提取與檢索[D];上海交通大學(xué);2008年

6 郭競;三維模型語義檢索相關(guān)問題研究[D];西北大學(xué);2013年

7 何其真;三維模型的表達、分析及其在三維仿真與模型檢索中的應(yīng)用[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

8 田豐林;海量三維模型的交互繪制[D];浙江大學(xué);2010年

9 肖鴻;面向復(fù)雜產(chǎn)品裝配現(xiàn)場的移動三維模型關(guān)鍵技術(shù)研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2014年

10 潘翔;三維模型形狀分析和檢索[D];浙江大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊亮;航天器典型產(chǎn)品三維模型輕量化轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D];北華航天工業(yè)學(xué)院;2015年

2 史周許;基于稀疏重建的三維模型分割[D];鄭州大學(xué);2015年

3 周杭民;三維模型處理算法在骨科與牙科中的應(yīng)用[D];浙江大學(xué);2015年

4 王俊;基于組織連續(xù)切片的宮頸周圍韌帶內(nèi)神經(jīng)脈管數(shù)字化三維模型的構(gòu)建[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

5 羅福琪;道路高邊坡穩(wěn)定快速評價系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的研究[D];貴州大學(xué);2015年

6 趙曉娣;樹木三維模型骨架提取方法研究[D];電子科技大學(xué);2015年

7 DO NHAT QUANG（全杜fD）;基于三維模型的自動語義標注研究與應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2015年

8 高廣亮;基于煤礦井三維模型的漫游查詢模塊研究與實現(xiàn)[D];東北大學(xué);2013年

9 龔敏;基于OpenGL的乳腺三維模型可視化軟件的設(shè)計與實現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2014年

10 陳充澤;基于本體的三維模型管理框架的研究與應(yīng)用[D];上海交通大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：語義知識規(guī)則約束下公路三維模型的重建與優(yōu)化研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：321172