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原文传递青藏铁路地理信息系统与数字路基研究

论文题名：	青藏铁路地理信息系统与数字路基研究
关键词：	数字路基;遥感;地理信息系统;模型集成;青藏铁路
摘要：	伴随着青藏铁路的建设与科研工作的进行，为了有效地存储和管理已经获得的大量与青藏铁路建设有关的工程、地质、冻土、环境和气象等空间和非空间信息，以及为了解大气、冻土和铁路路基之间相互影响，给众多数学模型提供一个统一的运行和集成平台和工程仿真与结果三维可视化的表现平台，本论文主要以基于GIS的青藏铁路数字路基建设研究为主线，通过结合软件工程、GIS及GIS组件技术、网络编程技术，以及空间数据库技术等领域的最新成果，利用具有技术前瞻性的VS.net开发环境和IDL环境，成功建立了轻量、重量两个版本的具有良好扩展性的、稳定的青藏铁路数字路基系统基础GIST作平台，并在此基础之上，结合在数据三维可视化、模型集成等方面的研究工作，建立了青藏铁路数字路基系统。论文中详细介绍了面向对象的图形化钻孔数据管理技术、空间数据库接口技术、基于C＃和IDL混合编程技术的GIS应用研究、模型集成应用研究等关键内容。结合青藏铁路已有的建设和研究成果，建立了一个集数据收集、存储、状态分析与预测，以及结果可视化的数字路基系统。该系统不但可为科研工作和工程建设提供支持，也为今后进一步建立青藏铁路空间决策支持系统，实现对路基稳定性的预报、预警打好了基础。第一章主要介绍了论文的选题背景，回顾了相关研究领域的进展，并对论文的研究意义、研究区情况、研究目标、主要研究内容和论文结构等进行了简单介绍。第二章从地理信息系统基础平台的角度出发对地理信息系统的设计、开发等内容进行了介绍，并进一步介绍了GIS平台的整体设计思想和计划，根据实际应用的需求，系统的设计与实现分为轻量和重量两个版本分别实现。第三章针对青藏铁路数字路基地理信息系统轻量版(以下简称轻量版)系统平台，介绍了相关的技术及系统设计思路，重点就轻量版平台框架体系结构设计、面向对象的图形化钻孔管理功能与自动制图、轻量版系统的数据库设计实现及模型与仿真系统集成接口等核心研究内容展开论述，并对该系统的数据建设工作做了介绍。研究得到了一个自主性强、面向对象、具有良好扩展性的轻量版GIS基础平台。第四章针对青藏铁路数字路基地理信息系统重量版(以下简称重量版)系统平台，介绍了相关的技术及系统设计思路，重点就重量版平台框架体系结构设计、GIS体系的实现、重量版系统的空间数据库访问接口、混合环境开发、IDL中的空间数据管理和应用，以及重量版系统空间数据库设计等核心研究内容展开论述，并对该系统的数据建设工作做了介绍。研究得到了一个自主性强、面向对象和分布式应用、具有良好扩展性的重量版GIS基础平台。第五章首先介绍了青藏铁路数字路基的研究目标，着重对系统总体设计、数值模型集成展开论述。数字路基是论文研究的主要目标，由基础GIS平台、模型子系统、仿真子系统、三维可视化子系统等有机构成，形成一个集空间数据存储管理访问、工程模拟与仿真，以及结果可视化等功能为一体的综合应用系统。第六章是全文的结论与展望。研究工作形成了两个自主性强、可扩展的基础GIS应用平台，在此基础之上进一步建立起了数字路基系统，可以为青藏铁路的稳定运行及后续的科研工作提供有力的支持。最后总结了今后需要深入研究的内容，包括模型集成方法深入研究、冻土专家知识库研究、空间决策支持系统研究等。
作者：	郭建文
专业：	地图学与地理信息系统
导师：	程国栋
授予学位：	博士
授予学位单位：	中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
学位年度：	2006
正文语种：	中文