高速铁路工程数据空间化关键技术研究

摘要

高速行车是铁路现代化的重要标志，随着科学技术的快速发展，高速铁路从无到有，发展迅速。高速铁路以其自身技术上的优势（行车速度高、输送能力大、安全性高、能耗低、用地少、环境污染小及舒适度高等），以及给其它产业带来的经济效益正日益得到各国的青睐。在我国高速铁路建设飞速发展的同时，铁路路网数据作为重要的基础地理信息数据，如何及时、准确地获取高速铁路的地理坐标，已经成为了相关测绘生产单位的一个重要任务。针对重新测量施工难度大、耗费大量人力物力，以及高速铁路上GPS接收信号不稳定、航空摄影测量或遥感的方法无法对高速铁路线路上的隧道进行测量等问题，本文直接利用高速铁路工程数据，采取对高速铁路工程数据进行空间化的方法获取高速铁路线路及其沿线设施（车站、桥梁和隧道等）的地理坐标。
　　本文在详细分析高速铁路线路组成（直线、圆曲线和缓和曲线）、各组成部分的线型特征、高速铁路线路整体特征以及沿线设施设计及施工特点的基础上，结合已有的高速铁路线路测量施工文档，设计和推导了高速铁路线路中缓和曲线和圆曲线的解算坐标系以及解算公式，提出了高速铁路沿线车站、桥梁和隧道的坐标解算方案和流程，并在对解算坐标进行坐标系变换过程中，充分考虑了偏角大小和方向对计算公式的影响。采用Matlab和Visual Studio软件编写程序实现对武广高速铁路线路及沿线车站、桥梁和隧道的工程数据的空间化，并利用MapGIS软件对空间化后得到的高速铁路线路及沿线设施的空间坐标进行投影转换和可视化，与现有的影像和采集的部分段数据进行对比分析实验，从而验证了本文提出和设计的高速铁路工程数据空间化方法的可用性和正确性。

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第一章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状与问题

1.3 研究目的

1.4 研究内容

1.5 论文结构安排

第二章 高速铁路线型分析

2.1 圆曲线

2.2 缓和曲线

2.3 高速铁路线型总体特征

2.4 本章小结

第三章 高速铁路线路工程数据空间化

3.1 直点（ ZH点和HZ点）坐标解算

3.2 曲线上的点坐标解算

3.3 高速铁路线路坐标系变换

3.4 实验分析

3.5 本章小结

第四章 高速铁路沿线设施工程数据空间化

4.1 高速铁路沿线设施

4.2 高速铁路沿线设施工程数据空间化方案

4.3 高速铁路沿线设施坐标计算

4.4 实验结果

4.5 本章小结

第五章 总结与展望

5.1 本文研究成果

5.2 主要创新点

5.3 今后工作展望

致谢

参考文献

作者简历