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基于GIS铁路选线CAD系统的研究与应用
| 论文题名： | 基于GIS铁路选线CAD系统的研究与应用 |
| 关键词： | 地理信息系统;铁路选线;计算机辅助设计;三维模型;数据转换 |
| 摘要： | 根据现代铁路选线设计发展的趋势和“3S”技术广泛应用的现状,将GIS应用于铁路选线设计是当前研究的重点和热点之一,充分利用GIS强大的空间分析与决策能力、多维多层次表达和三维可视化等独特优势,对于全面提升当前基于CAD开发的铁路选线系统有着巨大的潜力,而在此基础上采用欧氏障碍空间最短路径理论对线路平面方案进行优化更有着良好的应用前景。在当前的GIS应用中,Google Earth是一款使用广泛的三维可视化地球软件,它把卫星影像、航空照片、三维地面模型等GIS信息布置在一个地球的三维模型上,具备一系列特点能够满足铁路选线设计的需要,从而使得基于GIS进行铁路选线设计的研究具有重要现实意义。 针对传统铁路选线CAD系统存在的不足,本文以Microsoft Visual Studio2010为开发平台,以AutoCAD Civil3D2011为CAD绘图平台和GIS平台,同时以Google Earth和SRTM作为GIS数据来源,采用 C＃语言编程形成 GIS+CAD的双开发模式,在与原系统相兼容的基础上实现了GIS和CAD的有机结合和优势互补。通过将GIS全面应用于铁路选线设计各环节,有效弥补了原有系统存在的一些缺陷,同时扩展了其功能应用,从而明显提升铁路选线设计的技术水平。 文中分别对CAD和GIS的各种二次开发技术作了详细的分析和比较,并根据现实情况确定出比较合理且现实可行的开发方案,以确保所设计的功能可以编程实现。通过对Google Earth数据的来源和精度进行深入分析,推导出将 WGS-84大地坐标与铁路选线所采用的北京1954平面坐标进行相互转换的可行方法,同时采用现场实验的方式验证了数据转换的精度和可靠性,进而确定出将GIS数据应用于铁路选线设计的可行性和具体的应用范围。 最后,本文对整个系统的开发过程及所采用的关键技术作了详细介绍和分析,整体的介绍了基于GIS的铁路选线设计系统的功能设计和具体程序实现,展示了系统的界面和主要功能设置,实现了在Google Earth三维空间中进行平面选线设计、地面高程数据提取和地面线绘制、GIS资源下载及利用、GIS空间分析及线路优化等功能模块,同时对线路的三维效果作了部分展示,最后以福建南三龙铁路的可行性研究为例具体说明了系统的应用及进一步改进的途径和方法,具有一定的实用价值。 |
| 作者： | 王一波 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 罗新宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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