石家庄铁路入地三维地理信息系统的设计与实现.pdf

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1、【文章编号】1006－3862(2011)02－0119－06数字城市石家庄铁路入地三维地理信息系统的设计与实现122李庆民崔志伟张文胜(1.河北省城乡规划设计研究院，河北石家庄，050011;2.石家庄铁道大学交通运输学院，河北石家庄，050043)【摘要】研究了世界首例国营干线铁路入地工程建设与运营管理问题，提出一种基于时间-事件-状态一体化时空数据模型，结合里程桩滑动条的施工信息动态查询方法，解决了隧道施工中连续型空间信息存储与管理的难点，构建了铁路入地三维地理信息系统，实现了三维建模、征地拆迁、地下管线管理、施工进度管理以及运营后的应急辅助决策支持等功能。【关键词】

2、3DGIS;时间-事件-状态;时空数据模型;里程桩滚动条;铁路入地工程【中图分类号】F291.1【文献标识码】B1系统概述引言1.1系统目标规划随着计算机图形学、遥感(RS)、全球卫星定(1)具有GIS软件的基本功能，如:地图操作、位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)的迅猛发展，绘图操作、数据库管理操作、专题图制作、空间分应用GIS技术构建铁路地理信息系统已逐渐成为析等。铁路信息化建设与管理领域中极具前景的发展方(2)在铁路入地工程拆迁阶段提供拆迁面积、向之一。建立铁路入地GIS系统的目标是方便直位置、权属单位、补偿情况管理;地下管线空间位置观地查询相关信息，实现对铁路

3、入地空间数据与和属性信息的查询与管理;隧道沿线主干道信息的查询等。属性数据科学的管理，及时提供科学、翔实和直观(3)在工程施工期间提供一个施工进度情况汇的数据等。总的平台，对施工进度情况进行查询与管理。石家庄铁路入地工程是世界首例国营干线铁(4)在运营期间提供地下隧道辅助设施位置查路入地工程，与地铁相比存在着列车长度、轨重、道询、隧道运营事故灾害管理以及应急辅助决策支床、载重量、有无待避等方面的区别，在施工和运营持等。方面也有所不同，需要建立地理信息系统进行科学(5)提供一个用户交互式铁路入地三维场景界的管理，而地上、地下一体化三维场景的构建，可以面，可以从三维可视化的角度

4、进行距离、面积、体积直观地解决交通规划及施工运营管理中的问题，同量算与铁路入地辅助设施查询与管理。时对日常管理及火灾、地震、暴雨引发的灾害应急1.2系统总体结构与特色预案提供决策支持。系统以GIS软件为支撑平台，系统总体结构的设计包括:常用地图操作、常以管理与分析基础地理信息数据及其属性数据为用绘图操作、空间分析、专题制图、数据库维护、铁侧重，以提供管理层的决策支持为目标建立相应的路入地工程前期管理、铁路入地工程施工管理、运铁路入地三维地理信息系统。系统的研建，不仅可营后灾害辅助决策支持以及三维建模等，总体结构以为科学探索和研究铁路入地地理信息与常规交图如图1所示。通地理信

5、息的区别提供数据和依据，而且对于日后系统的主要特色包括以下几点:铁路入地的建设和管理，有着重要的应用参考价值。(1)提出针对石家庄铁路入地工程信息的分类与编码方式，对石家庄铁路入地工程涉及的多源、基金项目:河北省科技支撑计划(09215627D);石家庄市科学技术研究与发展计划(09579465A)。复杂的空间、属性信息进行有序的储存与管理;运城市发展研究18卷2011年2期UrbanStudiesVol.18No.22011119数字城市李庆民等:石家庄铁路入地三维地理信息系统的设计与实现图1系统总体结构图用GIS技术，将工程涉及的多源信息在地图中直观点，实现了按照施工里

6、程、工程进度、施工状态三位地表现出来。一体的信息管理。(2)采用地上、地下一体化的三维建模技术，将(5)采用GIS中专题图制作、几何网络模型、最石家庄铁路入地工程地上实体、地表、地下构筑物进短路径算法三者相结合的方法，直观便捷地实现石行集成显示，提供一个用户交互式铁路入地三维场景家庄铁路入地工程隧道内部以及外部最短救援路界面，实现距离、面积、体积量算与铁路入地辅助设施径的分析。查询与管理等功能，为政府部门提供有效的决策支2系统的设计与开发持，同时使居民对于铁路入地工程有一个直观了解。(3)对于国际首例国营主干铁路入地工程施工2.1三位一体时空数据模型的构建信息化管理，提出一

7、种基于时间-事件-状态一体化时间-事件-状态三位一体时空数据模型通过对时空数据模型，该模型体现了时间、事件、状态、属象的唯一标识ID对一个时空对象发生的时间、空间性、空间一体化的特点，描述了铁路入地工程施工特征、空间关系、属性信息、事件和状态等信息进行时空发展的全过程。关联，从而达到记录空间信息、属性信息发生变化(4)采用里程桩滑动条的施工信息动态查询方的过程及原因的目的。石家庄铁路入地工程的基法，利用改进的滑动条控件表示隧道里程，解决于时间-事件-状态一体化的时空数据逻辑表达如表了隧道施工中连续变化的空间信息存储