基于gis平台道路初步设计的相关技术分析

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1、东北林业大学硕士学位论文1．2国内外研究现状在20世纪60年代初，由于当时电子计算机还不具备实用的图形处理功能“1，整个设计过程大多是由人工手动完成，计算机在设计中的应用，仅局限于解决单纯的计算问题。许多国家首先将其应用于大量的重复计算工作，如平面和纵断面的几何线形计算横断面设计和路基土石方工程量的计算，以及输出设计数据表等。由于计算机的高速运行，使得设计时间大为缩短。从而节省了大量时间，提高了生产效率，并为多方案比选及路线线形的优化创造了条件。20世纪70年代，随着大容量、高速度电子计算机的出现，使数字地面模型的实现有了可能。为加速数字地面模型原始数据的采集和输入，地形图数字化以及航测精

2、密光学立体测图仪从航测像片采集地形图模型原始数据成为数字地面模型地形原始数据的主要来源，数字地面模型在公路设计中的应用，使公路油画技术从纵断面优化拓展到平面优化和空间(--维)线形优化。其代表性应用软件有英国的NOAN程序，美国普度大学的GCARS程序，前联邦德国的EPOS．1程序。在空间优化方面有美国麻省理工学院的公路路线三维空间优化程序POTLOG等。20世纪80年代，公路CAD系统的发展更加成熟，并逐步走向系统化、集成化、商品化。很多国家已建立了由航测设备、计算机(包括计算机主机、绘图机、数字化仪等硬件)和专用公路设计软件包形成的集成系统，并作为商品软件推向市场，在公路工程设计中发挥

3、了极大的效用。如美国LouisBereger公司的ESPADD系统、英国的MOSS系统、德国西门予公司的SICAD系统等。这些系统往往包含从数据采集、建立数字地面模型、优化设计以及进行公路设计的全套计算、绘图和表格编制的完整过程，并都有成功的图形环境作为支撑，在人机交互、可视化技术等方面有了很大的发展。20世纪90年代以来，以微机为代表的计算机技术迅猛发展，给计算机的普及创造了良好的条件，随着计算机内存及速度的大幅度提高，各种界面友好、功能强大、资源丰富的操作系统，具有高交互性能的仿真三维图形支撑系统及面向对象的语言编译系统的不断推出，伴随着多媒体技术、网络技术、可视化技术的发展，进一步促

4、进了道路CAD系统软件水平的提高，软件友好性、适应性、可视化及交互性进一步增强。通过市场竞争，国外一些优秀的道路CAD系统脱颖而出，逐步向国际化发展，以满足多元化的设计标准。目前进入中国市场，并应用广泛的主要有德国的CARD／1、英国的MOSS、美国的Inroads等道路设计系统。CARD即ComputerAidedRoadDesign的缩写。CARD／1为公路、铁路和管线等线路工程提供了一整套实用高效的勘测设计一体化解决方案，使用该系统可完成从测量和数据采集开始，经数据的传输和处理、数字地面模型的建立、中线设计、纵断面地面线内插、纵断面和横断面设计、土石方计算、动态三维透视图，直到交付使

5、用的施工图纸和文件等路线设计的全部工作。该系统以分块建立的三角网数字地面模型为基础，特别适用于采用全站仪进行地面速测的情况，同时也可以接受航测、地形图数字化等多种数1绪论据源。MOSS(ModelingSystem)”1是具有国际影响力的大型土木工程分析软件，主要可以实现以下工作：数据输入和分析；提供完整的选县定线功能：自动进行超高设计；附加车道、停车带或交叉口的加宽设计；自动进行交叉口设计；边坡设计；横断面的动态编辑；土石方计算；图纸输出和可视化。形成从测量数据的采集到初步设计、再到详细设计及图纸输出的一体化系统。新一代的MOSS软件MXRoad，以将图形平台由原来自有平台扩充到Auto

6、CAD及Microstaion通用的图形系统，并可脱离CAD平台独立在WindowsNT环境下运行。并可使用户使用VisualBasicVisualC++及0bjectARX等开发工具进行二次开发，极大地增强了其实用性。InRoads软件具备如下一些主要功能：可以接收由全站仪电子手簿的数据以及来自航片、扫描文件、立体摄像、ASCII文件和其他数学化手段等获得的数据；可以建立三维的交通基础设施的设计，数学地面模型可以用三角网或等高线来显示；在定线设计中可以根据交点或是曲线要素设置各种类型的道路线形；对设计成果可以通过设计图表和规范数据等多种手段进行校核；交互式的交叉口设计，以及各阶段的设计图

7、形的高度可视化；提供多种形式的标准横断面和模式，可按所需标准进行超高计算并生成图表，可以产生土石方计算表、土石方累计曲线和土石方运输图表。国外这些道路设计软件的共同特点是：建立在功能强大的三维数字地面模型及结构物模型的基础上，有比较完善的测量数据采集与处理子系统，能完成除构造物设计之外的路线设计全过程。我国自1979年起，同济大学、西安公路学院、西南交通大学、北方交通大学、重庆交通学院与重庆公路研究所、交通部第二公路勘察