基于google+earth数据源的平面自动定线技术研究

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1、分类号UDC密级编号十I初大学CENTRALSoUTHUNIVERSITY硕士学位论文论文题目基于GoogleEarth数据源的平面自动定线技术研究学科、专业道路与铁道工程研究生姓名蒋小军导师姓名及专业技术职务宋占峰副教授2O11年5月t原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：墨：!：至日期：盏丛年

2、』月巫日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：茧正导师签名』歪兰李E】期：鲨止年上月鲨日摘要公路选线设计在公路建设的预叮行阶段，有时会由于缺少选线区域的地形资料导致该阶段选线的困难。为此，有必要提出一种新的选线方法，利用现有的GoogleEarth等

3、数字地球技术，解决线路设计中地形资料获取等问题。同时，为了减轻设计人员的工作量及提高选线的自动化，本文对公路选线设计中的平面自动优化定线方法进行了深入的分析，相关研究内容及成果如下t(1)分析了以GoogleEarth为代表的数字地球在国内外的应用现状，提出了使用GoogleEarth数字地球作为公路选线的设计平台，并介绍了该平台的系统设计目标、工作流程及所需的计算机技术。(2)利用GoogleEarthCOMAPI，实现了从GoogleEarth快速获取选线区域的地形数据，并将GoogleEarth下载数据与工程实测数据精度进行对比统计分析，得出了GoogleEar

4、th地形数据精度能够满足公路选线在预可行阶段对地形数据精度要求的结论。除此之外，对下载数据进行坐标转换及混合表面建模处理，建立了基于GoogleEarth地形数据的数字地面模型。实验证明，该数字地面模型能够很好的与GoogleEarth平台上展示的影像图形相匹配，具有相对较高的精度。(3)建立了平面线形优化的数学模型。为使优化过程能够较为快速地执行，对详细形式的公路建设费用目标函数进行了简化，得到了简单形式的目标函数作为遗传算法的适应度函数。优化过程主要分为两个阶段执行：第一个阶段为不考虑平面约束条件，使用平面链式线路折线点的平面坐标作为设计变量；第二个阶段为考虑半面

5、约束条件，使用初始平面设计线的交点平面坐标及圆曲线、#径作为设计变且里o(4)使用GAlib类库技术，基于本文建市的数字地面模型及平面线形优化的数学模型，实现了在选线区域中进行优化定线。通过将最终优化线形与既有线形的相关数据进行对比分析，实验证明优化线路的土石方填挖较为平衡，且在不考虑桥隧等设施的情况下，优化线路较既有线路七石方量更省。关键词：公路选线设计，GoogleEarth，平面优化，遗传算法ABSTRACTOwingtothelackofterraindatasometimes，highwaylocationdesignhasdifficultyinthepr

6、e-feasibilitystageofhighwayconstruction．Therefore，itisnecessarytoputforwardanewmethodforhighwaylocation，whichusestheexistingDigitalEarthtechnology——GoogleEarthtoobtainterraindata．Inordertoreducetheworkloadofdesignerandimprovetheautomationofroutealignment，anautomationoptimizationmethodfo

7、rhorizontalalignmentisanalyzedinthispaper．Relevantresearchandfindingsareasfollows：(1)TheapplicationstatusquoathomeandabroadofGoogleEarthhasbeenanalyzed，whichisastherepresentativeoftheDigitalEarth；ProposingthatDigitalEarth·--—--——GoogleEarthbeusedasaplatformofhighwaylocationdesi