面向铁路三维选线的地质知识库研究与构建

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1、密级：公巧ＳＨＵＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕壬学位论文面向铁路三维选线的地质知识库研究与构建ＲｅｓｅａｒｃｈａｎｄＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｅｏｌｏｉｃａｌｋｎｏｗｌｅｄｅｇｇｇｄａｔａｂａｓｅｆｏｒ民ａｉｌｗａｙ３ＤＬｏｃａｔｉｏｎ本论文受国家自然科学基金项目资助（５１２７８３１６）培养单位：主木工程学隱专业：道路与铁遂工程巧究生：李亚丹＾指导教师；呂希奎副教授二０—五年一月独剑性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指

2、导下进行的研究工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名＇：杏每日期：方＞任关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部ｎ送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文

3、数大据学库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道，可采用影印、保缩密印的或论其文他在复解制密手后段应保遵存论文，可Ｗ公布论文的全部或部分内容。（守此规定）‘作者签名：考立丹日期：简、！《－导师签名：日期：｜《密级：公开工学硕士学位论文面向铁路三维选线的地质知识库研究与构建ResearchandConstructionofgeologicalknowledgedatabaseforRailway3DLocation本论文受国家自然科学基金项目资助（51278316）培养单位：土木工程学院专业：道路

4、与铁道工程研究生：李亚丹指导教师：吕希奎副教授二○一五年一月摘要摘要随着遥感、地理信息系统、数字摄影测量等空间信息技术以及虚拟现实技术的发展和应用，铁路数字化选线技术也日趋成熟。而铁路数字化选线设计达到实用水平的关键是复杂地质区域的数字地质选线技术。在我国铁路选线中，复杂山区和工程地质条件复杂的地区，存在地质问题复杂多变、研究区域广、长大隧道众多、人为因素影响大、相关资料繁杂等问题，工程地质选线在铁路选线占有重要的作用，有时甚至起决定性作用，做好工程地质选线是保证工程勘测设计质量的关键。如何更好地分析和应用地质信息为选线服务已成为实现山

5、区铁路地质选线急需解决的问题。如何根据地质条件合理的选线，不良地质能否绕避、线路从地质对象的哪个部位通过以及以什么方式通过，这不仅依赖于选线设计规范，工程师的经验占有重要的作用。而建立选线地质知识库，可以为设计人员提供规范知识和经验知识，解决经验上的不足。为此本文主要开展了以下几个方面的工作。(1)根据选线地质知识的特点，对选线地质知识的表示进行了系统的研究，对选线实例知识采用面向对象表示法，对规则知识采用面向对象-产生式结合表示方法，并对知识的外部可视化表示进行了一定研究。(2)在知识获取上，针对铁路三维选线环境的特点和要求，研究了基

6、于GIS的知识三维空间信息获取方法和基于格网划分的存储方法。(3)建立了地质选线案例库和规则库，采用正向推理，实现对选线知识在不同地质条件下结合知识库的推理应用。(4)对线路和地质对象的空间冲突分析进行了研究。基于地质对象的分块网格存储方法，对线路实体和地质实体构建AABB轴向包围盒和OBB有向包围盒算法，实现了快速粗略剔除和线路实体与地质实体空间冲突的精细测试。(5)开发了选线地质知识库管理系统，实现了知识的获取、查询、删除、修改、保存和知识库维护等功能。最后给出了系统应用实例。关键词：地质选线；知识库；知识管理；推理；空间冲突Abs

7、tractAbstractWiththedevelopmentandapplicationofspatialinformationtechnologyofremotesensing,geographicinformationsystems,digitalphotogrammetryandvirtualrealitytechnology,digitalrailwaylineselectiontechnologyhasmatured.Thekeytoachieveapracticallevelfordigitaldesignofrailwa

8、ylocationisthedigitalgeologicallineselectiontechnologyofcomplicatedgeologicalarea.InChina’srailwaylocat