《第一章引言》word版

《《第一章引言》word版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第一章引言食占—--r-r-己l一全.多刁刁，二F.mR1.1论文研究背景随着我国公路建设的蓬勃发展，一级、高速公路的数量不断增多，公路勘测设计的任务也日益繁重。目前，公路计算机辅助设计技术已广泛应用于公路设计中，并产生了巨大的经济效益和社会效益。公路测设分为勘测(外业)和设计(内业)两大环节，勘测的首要任务是地形数据的获得。传统的公路测设方法是将勘测工作分解成平、纵、横三个部分分别测量，这等于是将一项工程人为地分为三个部分，三部分数据之间缺乏内在联系，特别是横断面数据本身也无内在联系。设计过程中亦是根据这三部分数

2、据分别进行设计，再考虑平、纵、横的协调问题。工程的设计方案及整体效果仅凭设计者的经验决定，在设计中存在较大的随意性，难以达到设计成果的最优化。另外有些单位的公路测设主要采用人工模拟图解的方法测绘大比例尺地形图，然后从图上读取或用数字化仪采集地形数据进行初步设计;在施工图阶段，则通过野外实测的方式采集数据。从而使得设计费工费时、效率低下。随着计算机技术和空间技术的发展，数字地面模型的理论和方法日益成熟，数据采集技术和手段也获得了极大的发展，为数字高程模型(DEM)在公路工程中的应用提供了理论和实践基础。通常所讲的数字

3、地面模型仁DTM)是一个较复杂的系统，它除了包括地形信息，还有一些非地形信息，如资源、人口、地质等信息「‘〕。而在公路勘测设计中主要是关心某点的高程，因此作为数字地面模型子集的数字高程模型仁DEM)由于信息量少、简单易建，可以广泛用于道路辅助设计系统中。一些发达国家在公路三维设计方面起步较早，经过长时间的发展，已经形成了一套基于三维数字地面模型的三维测设方法。我国由于近几年才开始大规模公路建设，在公路三维测设技术方面还相当落后，目前国内的公路设计软件普遍缺乏数字高程模型的支持，特别是在数模精度控制方法上研究的较少，

4、一些高校和科研机构曾经进行过这方面的研究和探讨，但都未能应用于生产实践。吉林大学工程硕士论文1.2论文研究的目的和意义公路三维设计是在数字高程模型上，设计者按照一定的标准和规范，去完成指定的工程模型的设计工作的设计方法。由这个工程模型及数字高程模型可真实地模拟出工程的真实透视效果，以便进行造型及工程美学评价。在此基础上可随意、方便地进行各种剖切，得到各种具有细部几何尺寸的剖面图，指导工程的施工。数字地面模型的建立，使线状和面状工程结构物设计方案优化成为可能，使工程设计方案达到技术经济指标最优成为可能，从而为业主节省

5、可观的建设费用。另外，不会因为设计方案的变更而要求重新进行大量艰苦的外业勘测工作，可大大的减少设计投入，缩短设计周期，提高了工程设计咨询企业的市场竞争力。正是由于三维公路设计存在着得天独厚的优越性，早在七十年代就被发达国家普遍采用，而且以极其旺盛的生命力在不断普及、发展与提高。特别是进入九十年代，随着计算机软硬件技术日新月异的发展，更为公路三维设计技术提供了腾飞的翅膀，公路三维设计取代传统的二维设计将是历史的必然。1.3国内外研究现状数字化是在20世纪50年代电子计算机出现后才提出的新概念，而数字高程模型仁DEM)

6、的概念在1958年被提出。到了今天，数字高程模型作为地球表面地形的数字描述和模拟已成为空间数据基础设施和“数字地球”的重要组成部分。几十年来对数字高程模型的研究方兴未艾、十分活跃。从1972年起，国际摄影测量与遥感学会仁ISPRS)一直将DEM作为主体，组织工作组进行国际性合作研究。随着科学技术特别是计算机技术的迅猛发展，在DEM的数据获取方法、数据存储和数据处理速度等方面已经取得突破性进展。目前在美、英、德等发达国家，DEM作为数字地形模拟的重要成果已经成为国家空间数据基础设施(NSDI)的基本内容之一，并被纳入

7、数字化空间数据框架仁DGDF)进行规范化生产「三〕。在我国，公路三维设计方法的运用起步较晚，虽然近年来一些院校及设计单位对数字高程模型的理论研究取得了可喜的成果，在运用数字高程模型进行第一章引言工程设计的实现方法上做了大量的工作，但由于规范的滞后，特别是数字高程模型精度的控制、数据采集的技术要求、模型精度的评价方法等还存在一些问题，使之成为公路三维设计方法普及与应用的一大障碍，随着计算机、RTK等软硬件技术的发展，采集方法的的变革，这种矛盾更加突出。1.4本文的主要工作因此，针对以上问题，本人作为主要参加人员深入到

8、吉林省公路勘测设计院的课题项目中进行研究，在论文进行过程中主要做了以下几方面工作:1)研究在不同地形条件下仁平原区、丘陵区、山岭区、混合地形区)，使用不同的数据采集方式仁水准仪、全站仪、RTK.GPS)获取地形数据，对其进行精度分析，解决针对不同的工程需求宜采用的经济适用的数据采集方式;2)通过获取的必要原始数据，进行数学分析，用以研究在不同的地形条件下原始