時態(tài)GIS及其在數(shù)字化隧道工程中的應(yīng)用.pdf

1、數(shù)字化是當(dāng)前隧道工程新的發(fā)展方向，利用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)對地質(zhì)體和地下構(gòu)筑物的三維數(shù)據(jù)模型、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、建模算法和基本分析方法進(jìn)行研究是數(shù)字化隧道工程的主要研究內(nèi)容。同時，隧道和地下工程的施工過程在時間和空間上都是一個不斷變化的過程，是一個動態(tài)的過程，對施工過程進(jìn)行數(shù)字模型研究和動態(tài)仿真模擬，對工程師及時掌握施工數(shù)據(jù)，進(jìn)行時空查詢都具有很重要的意義。本文以隧道工程中的開挖過程和監(jiān)測數(shù)據(jù)為研究對象，將時態(tài)GIS(Temporal GIS)的概念

2、引入隧道和地下工程施工中，設(shè)計了具有時態(tài)特點的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以此為基礎(chǔ)，在數(shù)字化隧道工程平臺中予以實現(xiàn)，并在廈門海底隧道施工過程中進(jìn)行了應(yīng)用與探討。主要工作如下： 1．本文首先對當(dāng)前GIS的主要發(fā)展方向和已經(jīng)取得的成果應(yīng)用進(jìn)行了論述。當(dāng)今大多數(shù)GIS軟件已經(jīng)具有處理空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的功能，而還未有較理想的處理時間數(shù)據(jù)的方法，這就是說時態(tài)GIS研究目前主要還處于理論階段，理論發(fā)展較成熟而軟件應(yīng)用落后。 2．在研究和比較目前幾

3、種常用的時態(tài)GIS數(shù)字模型后，針對隧道施工數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)的特點，提出了適合地下施工使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立了時空數(shù)據(jù)分類和時態(tài)數(shù)據(jù)庫。建立的時態(tài)數(shù)據(jù)庫具有能對隧道的施工過程作時空分析的特點。 3．在數(shù)字化隧道工程平臺中，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)、三棱柱地層建模技術(shù)、實體造型和動態(tài)可視化技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計整理了隧道的時空數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了隧道施工和隧道監(jiān)測等時態(tài)數(shù)據(jù)的規(guī)范管理，并在隧道的時空建模、可視化顯示、動態(tài)展示施工進(jìn)度和時空查詢與分析等問題上進(jìn)行了