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《中南大学》 2011年
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基于Google Earth数据源的平面自动定线技术研究

蒋小军  
【摘要】:公路选线设计在公路建设的预可行阶段,有时会由于缺少选线区域的地形资料导致该阶段选线的困难。为此,有必要提出一种新的选线方法,利用现有的Google Earth等数字地球技术,解决线路设计中地形资料获取等问题。同时,为了减轻设计人员的工作量及提高选线的自动化,本文对公路选线设计中的平面自动优化定线方法进行了深入的分析,相关研究内容及成果如下: (1)分析了以Google Earth为代表的数字地球在国内外的应用现状,提出了使用Google Earth数字地球作为公路选线的设计平台,并介绍了该平台的系统设计目标、工作流程及所需的计算机技术。 (2)利用Google Earth COM API,实现了从Google Earth快速获取选线区域的地形数据,并将Google Earth下载数据与工程实测数据精度进行对比统计分析,得出了Google Earth地形数据精度能够满足公路选线在预可行阶段对地形数据精度要求的结论。除此之外,对下载数据进行坐标转换及混合表面建模处理,建立了基于Google Earth地形数据的数字地面模型。实验证明,该数字地面模型能够很好的与Google Earth平台上展示的影像图形相匹配,具有相对较高的精度。 (3)建立了平面线形优化的数学模型。为使优化过程能够较为快速地执行,对详细形式的公路建设费用目标函数进行了简化,得到了简单形式的目标函数作为遗传算法的适应度函数。优化过程主要分为两个阶段执行:第一个阶段为不考虑平面约束条件,使用平面链式线路折线点的平面坐标作为设计变量;第二个阶段为考虑平面约束条件,使用初始平面设计线的交点平面坐标及圆曲线半径作为设计变量。 (4)使用GAlib类库技术,基于本文建立的数字地面模型及平面线形优化的数学模型,实现了在选线区域中进行优化定线。通过将最终优化线形与既有线形的相关数据进行对比分析,实验证明优化线路的土石方填挖较为平衡,且在不考虑桥隧等设施的情况下,优化线路较既有线路土石方量更省。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP3;U412.32

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 石玉;提高实数遗传算法数值优化效率的研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 周永华;实数编码遗传算法杂交算子组合研究[D];华南理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 吴清华;基于绝对坐标的轨道线路拟合整正方法研究[D];中南大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 石玉;提高实数遗传算法数值优化效率的研究[D];南京航空航天大学;2002年
2 周永华;实数编码遗传算法杂交算子组合研究[D];华南理工大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 倪金林;实数编码下的混合算子遗传算法在非线性问题的应用[D];合肥工业大学;2007年
2 薛亚婷;基于Google Earth及KML的数字校园设计与实现方法研究[D];兰州大学;2007年
3 潘登;遗传算法及多目标决策方法在铁路线路整体优化中的应用研究[D];中南大学;2007年
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5 陈强;基于Google Earth的地震信息发布系统[D];中国地震局地震预测研究所;2008年
6 杨名;基于蚁群算法的道路纵断面优化设计[D];中南大学;2008年
7 刘江涛;基于Google Earth的铁路三维空间选线系统研究[D];中南大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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10 杨益;;基于FPGA的背包问题的求解[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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4 孙燕;孙峥;;利用正交遗传算法优化交通检测点分布[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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6 刘向;邹逢兴;张湘平;高政;;面向节能的混合流水车间调度方法的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 郭思彤;刘晖;向锋;;CORS网络互联与共享服务技术的研究[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
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9 田占东;张振宇;;用遗传算法确定反应速率方程参数[A];第三届全国爆炸力学实验技术交流会论文集[C];2004年
10 李德仁;;数码城市(CyberCity)的概念、技术支撑和典型应用[A];现代测量技术与地理信息系统科技创新及产业发展研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
2 谭枫;介入式文化算法及其应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
4 韩艳玲;可能性构造空间理论与计算机作曲思维模型研究[D];华中科技大学;2010年
5 彭北青;第三方物流配送车辆路径问题模型及算法研究[D];华中科技大学;2009年
6 黄林峰;多目标进化算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
7 刘飞;四足机器人步态规划与平衡控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 郑罡;频域有限差分方法的改进研究[D];电子科技大学;2010年
9 车勇;轮胎噪声的预测方法与试验研究及优化设计[D];武汉理工大学;2010年
10 李正军;林—浆—纸产业集群供应链协同管理研究[D];中南林业科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张芬;基于.NET的Google Earth与地学类精品课程网站的集成[D];华中农业大学;2010年
2 曹磊;长江上游珍稀特有鱼类基础地理数据库的建立与应用[D];华中农业大学;2010年
3 王飞;基于MAPGIS的开采沉陷预计分析系统[D];河南理工大学;2010年
4 梁鹏帅;基于OpenGL的三维可视地理信息系统初步设计[D];河南理工大学;2010年
5 赫英毅;毫米波段基于TE_(21)模差网络设计[D];中国工程物理研究院;2009年
6 万成;动态环境下的元胞遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
7 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
8 田会波;海底地形三维可视化[D];山东科技大学;2010年
9 吴香庭;基于遗传算法的K-means聚类方法的研究[D];山东科技大学;2010年
10 王辉;基于改进遗传算法的物流配送路径优化研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 潘学英;关于座标法计算铁路既有曲线软件的研制与探讨[J];北京测绘;2001年03期
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7 丁克良;沈云中;欧吉坤;;整体最小二乘法直线拟合[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2010年01期
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 薛亚婷;基于Google Earth及KML的数字校园设计与实现方法研究[D];兰州大学;2007年
2 杨名;基于蚁群算法的道路纵断面优化设计[D];中南大学;2008年
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5 刘江涛;基于Google Earth的铁路三维空间选线系统研究[D];中南大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 陈吉兰;基于XML的超媒体地图模型研究[D];西安科技大学;2004年
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5 王杰;基于WebGIS的数字社区三维建模与信息发布研究[D];河海大学;2005年
6 徐明娟;三维交互式虚拟校园系统的研究与实现[D];南京航空航天大学;2005年
7 武瑛;人口迁移算法的收敛性分析[D];西安科技大学;2005年
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【相似文献】
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1 林京;《神经网络和遗传算法在水科学领域的应用》将面市[N];中国水利报;2002年
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5 马国田;遗传算法及其在电磁工程中的应用[D];西安电子科技大学;1998年
6 石玉;提高实数遗传算法数值优化效率的研究[D];南京航空航天大学;2002年
7 唐文艳;结构优化中的遗传算法研究和应用[D];大连理工大学;2002年
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9 刘冀成;基于改进遗传算法的生物电磁成像与磁场聚焦应用研究[D];四川大学;2005年
10 明亮;遗传算法的模式理论及收敛理论[D];西安电子科技大学;2006年
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5 于蕾蕾;双种群遗传算法的改进及其应用研究[D];合肥工业大学;2009年
6 王婧;遗传算法及其在聚类分析中的应用[D];华中师范大学;2009年
7 胡文斯;基于遗传算法的车间作业调度问题的研究[D];中国海洋大学;2009年
8 吴明华;基于遗传算法的养护机械生产车间作业调度问题的研究[D];长安大学;2007年
9 尉钰;基于改进遗传算法的桥梁模型动力优化[D];长安大学;2007年
10 王银年;遗传算法的研究与应用[D];江南大学;2009年
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