基于Cesium的铁路线路三维场景空间信息服务

随着我国铁路信息化建设的不断推进,三维GIS和网络GIS在铁路领域中的应用逐渐深化。本文针对铁路线路三维场景空间信息服务,提出了基于三维开源引擎Cesium的铁路线路三维场景构建及网络应用方法,对Cesium架构与网络服务、线路三维地理环境构建、铁路工务基础设施工程组件三维模型构建进行了研究。为将铁路线路空间地理环境信息与铁路基础设施模型集成在Cesium三维引擎中,对铁路基础设施正向设计下的BIM模型进行了轻量化研究,实现了基于Cesium的网络化、跨平台、分布式铁路线路三维空间信息三维场景漫游、数据共享与功能服务。

基于SINMAP模型的线路工程廊道浅层滑坡危险性评价

进行线路廊道滑坡地质灾害危险性评价与监测预警对线路的通畅和安全运行至关重要。本文以某铁路段廊道作为研究区域,结合地形地貌、地质、遥感信息、土壤、植被、水文及气候等数据,分析区段内滑坡孕灾影响因素并进行多因素方差分析,构建廊道滑坡稳定性指数地理空间信息模型,以此为基础对线路廊道进行滑坡危险性评估。针对诱发滑坡主要因素降水量的影响,对线路廊道滑坡危险性进行不同降水量条件下的分段评价,为铁路线路滑坡灾害评估、监测与预警工作提供理论与方法支持。

线路工程带状走廊三维地形构建及轻量化研究

基于线路工程带状走廊三维地形海量空间数据的特点,总结了线路工程数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)的获取方式和数据来源,对三维地形建模方法及其轻量化处理方式进行了研究。分别通过方格网和三角网2种模式对试验路段地形进行了构建,选取Delaunay算法进行三角剖分,并应用边缘收缩和点删除法对数据进行了轻量化处理。试验结果表明,不规则三角网模型能用更少的数据来合理地表达复杂的地表形态;Delaunay逐点插入算法更适用于线路工程三维地形建模;点删除法对线路走廊带曲面模型的简化效果更好,主要参数未发生改变且失真较小。

基于Cesium的铁路桥梁三维GIS场景构建研究

随着铁路工程领域数字化、信息化、智能化不断推进,将铁路工程信息模型与大范围真实地理环境融合,通过互联网在线可视化与分布式多终端共享展示铁路工程三维场景成为发展趋势。本文基于开源Cesium平台,从铁路工程三维地理场景构建,铁路桥梁BIM模型参数化建模、融合与定位,到铁路三维GIS场景交互与应用功能开发,设计了面向铁路工程空间信息模型的三维GIS场景构建方案,实现了铁路桥梁BIM模型三维GIS场景的三维漫游、空间查询、地形分析、日照分析、剖切分析等功能应用,为铁路数字工程BIM+GIS开放共享应用管理和展示提供了技术路径。

基于GIS空间分析建模的区间线路走向自动生成方法

在GIS空间分析技术支持下,综合考虑分析铁路选线区域内的地形、地理环境和生态环境影响,以坡度、坡向、土地利用、植物群落、水域和湿地、道路、文物古迹和建筑用地等8个影响因素作为铁路选线的单成本因子,以辽宁省康平-法库区间铁路线路选线为试验段,建立以综合成本最低为目标、可以自动生成最优线路路径的区间铁路选线空间信息分析模型.康平-法库区间铁路选线GIS建模应用表明,基于成本距离的最优路径技术,是解决铁路选线多目标约束条件下自动进行空间线路搜索决策的可行方法,可有效克服选线设计中方案有限、选线效率低、决策周期长等问题.

融入国家“超级工程”测量案例的“测量学”课程教学研究

融入国家“超级工程”测量案例的“测量学”课程教学建设,聚焦国家“超级工程”背后的测绘科技力量,把国家“超级工程”中测量技术应用作为工程实例融入到课程教学中,引导学生认识到“超级工程”的实施离不开测量技术的精益求精支撑,领悟到测量技术在工程建设中的“尖兵”指导作用,激发学生学习“测量学”课程的热情、动力和兴趣,理论联系实际,提升课程的教学水平和质量。同时,这对于培养学生的民族自豪感和爱国情怀,培养自主创新和工匠精神,培养“敬业、精益、专注、创新”品质的卓越工程师具有重要的推动作用。

基于GIS的AHP区间铁路线路方案比选研究

为了确定最优线路方案,综合地形、地物和环境影响等8个因素,包括:坡度、坡向、土地利用、道路、建筑用地、水域和湿地、植物群落和文物古迹等,作为区间铁路线路方案评价指标,建立了基于地理信息系统(GIS)的层次分析法(AHP)线路方案比选模型。以辽宁省康平站—法库站区间铁路线路方案比选为例,进行了基于GIS的AHP线路方案比选评价分析。该线路方案比选模型对于铁路线路生态环境保护、降低工程造价、避免工程灾害具有重要作用。

基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测与评估研究

随着我国铁路建设规模不断扩大,铁路沿线地质灾害监测需求也在逐渐增加。针对铁路地质灾害的特点,提出基于无人机摄影测量的铁路地质灾害监测方法。详细阐述了无人机数据采集流程与数据处理技术,对某段运营期铁路现场踏勘并生成数字地形成果,并对存在地质灾害风险的区域进行数字地形成果综合解译。结果表明,无人机摄影测量技术可对铁路沿线地质灾害进行有效监测,为铁路运行安全提供科学可靠的数据支撑。

基于零空间矩阵相位解缠的复杂山区高速公路沿线形变InSAR监测

针对我国高速公路沿线地质灾害隐患点的排查,采用永久散射体合成孔径雷达干涉测量(PS-InSAR)技术,改进传统最小费用流(MCF)解缠算法,提出一种基于零空间矩阵相位解缠的优化算法,解决了去相关、边缘噪声和冗余边解缠的难题,减小了相位解缠误差。基于改进的PS-InSAR技术,对覆盖毕节-威宁高速威宁段沿线区域的19景5 m高分辨率的RADARSAT-2数据进行处理和计算,得到该区域的年均形变速率在-13.6~12.3 mm/a之间,发现了3处潜在隐患点并对其形变进行了深入分析。对于地形地貌复杂、大跨度的山区线性交通工程,改进后的解缠算法可准确探测其微小形变,在线性交通工程沿线隐患点排查和预警方面应用前景较好。

基于Civil 3D部件编辑器的铁路BIM部件模型构建研究

为实现铁路线路结构参数化建模,基于Autodesk Civil 3D部件编辑器(SAC,Subassembly Composer)研究了自定义部件参数化模型的构建流程。利用部件编辑器可视化的设计流程和参数驱动图形交互的方法,针对不同的横断面形式,构建了单线有砟轨道部件、隧道部件和多级边坡部件参数化模型,并将参数化部件与三维地形曲面模型相融合,在三维可视环境下实现设计部件的工程量精确计算。通过SAC创建的部件具有设计参数更改方便、建模迅速、交互性强、形象直观的优点,是铁路BIM应用部件建模一种有效的方法。

基于WebGIS的铁路线路三维场景构建

文章基于WebGIS技术,研究了铁路线路三维场景构建方法并将其应用于工程实践中。利用数字高程模型(DEM,Digital Elevation Model)与高分辨率遥感影像构建了铁路线路三维带状地理环境;对铁路工程要素模型进行参数化建模,并将建筑信息模型(BIM,Building Information Modeling)与三维地理环境场景进行交互定位;基于ArcGIS Online平台,实现某条铁路线路三维场景的发布、在线浏览、空间分析等功能的应用。

利用RADARSAT-2雷达卫星干涉数据监测输电通道地表形变应用研究

利用2018年3月18日—2018年9月26日获取的9景5 m分辨率的RADARSAT-2数据,采用小基线集差分干涉测量技术(SBAS-InSAR)对甘肃省平凉市某输电通道进行了地表形变监测研究。结果表明,在甘肃省平凉市某输电通道发现有多处明显的地表形变现象,监测期间累积形变量最大可达7.8 cm,距离最近杆塔约430 m。现场调查与差分干涉测量结果一致,表明利用RADARSAT-2雷达卫星干涉数据监测输电通道地表形变是有效的,在广域地质灾害监测方面具有广阔的应用前景。

城市群高速铁路线网规划评价指标体系研究

为对城市群高速铁路线网规划进行科学合理的评价,对评价指标选取原则和方法进行研究。根据我国城市群发展程度和高速铁路线网规划特性,运用地理信息系统(GIS)和目标层次分析法,分别从线网结构合理性、运营效果、工程建设实施性以及适应与引导城市群发展4个方面展开分析,选取相应评价指标,建立基于GIS的城市群高速铁路线网评价指标体系。

基于DS-InSAR的复杂山区铁路沿线形变监测研究

选用穿透性较好的长波段高分辨率卫星雷达数据,对渝怀铁路重庆彭水段沿线进行地表形变监测研究。试验在西南复杂山区低相干条件下,采用分布式散射体干涉测量技术(DS-InSAR)进行铁路沿线地表变形监测的应用效果。研究中采用了干涉目标点分析(IPTA)方法,综合使用雷达影像的频谱信息、后向散射信息和时相稳定性信息提取永久散射点(PS)和分布式散射点(DS),获取了试验研究区域地面形变时间序列。研究表明:采用PS+DS点的SqueeSAR方法,可以提取铁路沿线较高密度的监测点,表明时序InSAR监测技术,一定程度上可为运营铁路线路的安全性评价提供部分直接科学依据。

基于GIS和区间直觉模糊集的铁路线网规划评价

为了综合全面地反映城市群高速铁路规划线网的总体性能,评价比选出最优规划方案,针对复杂多因素约束条件下评价指标信息的非“二分法”特性,本文在GIS技术支持下,尝试提出了基于区间直觉模糊集的城市群高速铁路线网评价模型。该模型从区间直觉模糊数的几何意义出发,基于熵值最大化原理,求出指标的权重,获得不同决策者对各个方案的评价值。最后,综合不同决策者意见得出各个方案的最终评价值。以辽中南城市群高速铁路线网规划评价为例,进行了基于区间直觉模糊集的城市群高速铁路线网方案评价。分析表明提出的方法能够描述决策者判断过程中的犹豫程度,可以更细腻、更全面地描述评价指标的自然属性,从而使评价结果更符合客观实际情况。

利用MODIS卫星数据对“草原之路”蒙古国地区进行生态承载力评价

“草原之路”蒙古国地区是中蒙俄国际经济走廊的核心地带,把握“草原之路”沿线区域生态环境状况,对该地区进行生态承载力遥感监测评价具有重要意义。本文利用MODIS卫星数据,分析了2005—2015年期间蒙古国地区净初级生产力和土地覆盖类型的变化,并对该时段内的生态承载力空间分布进行了评价,着重利用GIS分析了蒙古国“草原之路”铁路沿线生态承载力的空间分布情况。研究结果表明:2005—2015年蒙古国地区生态承载力总体呈下降趋势,沿线地区生态承载力也相应地呈现自南向北逐渐增强,该国北部生态承载力较好,约为35—70ha;中部及南部地区相对较弱,约为0—20ha。

基于GIS和AHP的福建福安区域滑坡地质灾害危险性评价

以福建省宁德福安市为研究区,通过综合分析研究区地质灾害调查数据,选取了坡度、坡向、曲率、高程、降水、植被、道路、河流、地质、断裂带及人类工程活动等10个因子作为评价指标,构建区域滑坡地质灾害危险性评价层次结构模型,利用层次分析法(AHP)确定各因子权重,基于GIS地理空间分析评价了研究区地质灾害危险性,划分了5类区域:极高危险区、高危险区、中危险区、低危险区、较低危险区。危险性评价结果可为宁德市减灾防灾以及灾害治理提供依据,也为区域滑坡地质灾害危险性评价提供可行的方法参考。

利用时间序列ALOS-2 PALSAR数据监测输电通道地表形变

有效监测西南地区输电线路的地表形变对我国电网的安全平稳运行具有重要意义。本文以特高压输电通道沿线为研究区域,基于时间序列卫星雷达差分干涉测量技术,利用2016年8月15日至2017年10月9日22景5 m分辨率升轨的ALOS-2 PALSAR雷达卫星数据,采用PS-InSAR处理方法,在植被覆盖茂密的西南地区对某输电通道滑坡灾害开展地表形变监测研究。结果表明,在距离输电线杆塔约4.4 km的下沟坪村附近发现明显地表变形,最大的滑坡点形变速率达到了30 mm/year。监测结果与现场核查具有很好的一致性,验证了基于时间序列ALOS-2 PALSAR数据在输电通道变形监测领域的可靠性,在复杂山区的形变监测方面具有很好的应用前景。