基于地质体三维建模的数字选线方法研究

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1、密级：公开论文类型：应用研究工程硕士学位论文基于地质体三维建模的数字选线方法研究ResearchonDigitalLineSelectionMethodBasedon3DModelingofGeological培养单位：交通运输学院专业领域：交通运输工程学生姓名：周全校内导师：吕希奎教授校外导师：赵书银教授级高工二○一七年九月独创性声明本人声明所呈交的论文是我个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

2、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已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：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门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《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。(保密的论文在解密后应遵守此规定

3、)作者签名：日期：导师签名：日期：摘要铁路选线设计是线路设计人员在三维空间中决定线路位置走向的过程，特别是在一些地质情况比较复杂的地段，比选线路方案时对地质因素考虑得最多，更加注重“地质选线”，地质因素往往成为线路方案取舍的决定因素，合理的线位不仅降低施工中的风险，更能有效的减少后期线路维护成本，提高运营安全。如何有效表达和应用这些地质信息是决定“地质选线”成败的关键。目前所有的虚拟可视化三维选线系统平台中，在地质选线这方面还不够成熟。因此，在选线系统中如何直观表达不良地质信息成为选线研究领域的热点。论文研究多

4、源地质信息的集成技术，以实现遥感影像、区域地质、地质灾害、勘察资料的空间信息集成，为三维地质体建模提供完备的地质数据。针对铁路三维地质建模理论与方法进行了研究。研究了铁路三维地质环境地表DTM、DOM的获取，基于网络地理影像资源获取了长大带状选线区域的正射影像。基于地质勘察资料，提取了数字化的地质体建模数据。地质三维模型的分析及可视化技术开进行研究。（1）基于OSG高阶渲染引擎，构建了三维地质模型的场景树结构。基于“射线求交”场景对象拾取技术、虚拟钻探取芯算法、剖面自动相连算法和地质数据库，实现了钻孔和工程地质

5、剖面的可视化生成及查询。（2）实现了地质实体模型的多角度观察和多种可视化表达。实现了三维地质模型的基坑开挖仿真以及地下隧道生成与虚拟漫游。从而便于选线工程师为桥隧选址、路基填挖等给出选线合理建议。对地质空间的三维立体选线方法进行研究，通过对地质实体与线路实体的空间冲突关系计算，实现了基于地质实体对象建模的选线应用和局部地段线路构造物方案的比选。关键词：地质选线；地质多源数据；地质实体建模；三维可视化AbstractRailwaylineselectiondesignisthelinedesignstaffint

6、hethree-dimensionalspacetodeterminethedirectionofthelinetotheprocess,especiallyinsomegeologicalconditionsofthemorecomplexareas,comparedtotheelectionlinewhenthegeologicalfactorsconsideredthemost,paymoreattentionto"geologicalselection"Geologicalfactorsoftenbec

7、omethedeterminantofthechoiceoflineoptions,reasonablelinenotonlyreducetheriskofconstruction,moreeffectivetoreducethecostofpost-linemaintenanceandimproveoperationalsafety.Howtoeffectivelyexpressandapplythesegeologicalinformationisthekeytodeterminethesuccessorf

8、ailureof"geologicalrouteselection".Atpresent,allthevirtualvisualizationofthethree-dimensionallineselectionsystemplatform,inthegeologicallinethisisnotmatureenough.Therefore,howtoexpressbadgeologi