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线路中线GIS组件模型研究

作　者: 闫小勇
导　师: 王明生
学　校: 石家庄铁道学院
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 交通线路中线地理信息系统数据模型面向对象组件
分类号: P208
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 12次
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内容摘要

本文在研究交通线路中线的几何特征和数学描述模型的基础上,采用面向对象的思想和方法,对线路中线GIS组件模型的建模与实现技术进行了研究。根据交通线路中线的几何特征和线路中线组件的应用特点,研究了线路中线的连续化描述和离散化描述问题。讨论了直线、圆曲线、缓和曲线三类线型单元的基本数学描述方法,用自然参数方程建立了平面线型单元通用描述模型。研究了线路中线的离散描述模型,推导了用折线逼近圆曲线和缓和曲线的分段数计算公式,并给出了具体的离散化算法。采用面向对象的空间数据建模方法,以UML为描述工具建立了线路中线组件整体对象模型,确定了线路中线组件中应包含的对象及相互关系。分析了交通线路中线组件中各要素类的几何特征和属性特征,描述了各要素类的数据成员和数据操作方法。对线路中线组件类数据模型到关系数据库的映射方法进行了研究,进行了组件要素类的数据表结构设计。研究了交通线路中线GIS组件的实现技术。采用面向组件的程序设计方法,进行了线路中线GIS组件的体系结构设计和接口定义,在.NET平台下完成了线路中线组件的开发工作。在分析公路线路平面设计工作流程的基础上,进行了基于GIS的公路线路平面交互设计系统的需求分析、功能设计和数据存储结构设计,并进行了原型系统实现,验证了本文所开发组件的适应性与可行性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-14
  1.1 研究背景与意义  9
  1.2 国内外研究现状  9-12
    1.2.1 GIS环境中线路中线的描述方法  9-10
    1.2.2 CAD环境中线路中线的描述方法  10-12
  1.3 论文研究内容与技术路线  12-14
    1.3.1 主要研究内容  12
    1.3.2 技术路线  12-14
第二章线路中线的数学描述模型  14-27
  2.1 线路中线的连续描述模型  14-21
    2.1.1 直线的描述  14-15
    2.1.2 圆曲线的描述  15-16
    2.1.3 缓和曲线的描述  16-18
    2.1.4 线型单元的通用描述模型  18-21
  2.2 线路中线的离散描述模型  21-26
    2.2.1 曲线离散化的基本原理  21
    2.2.2 圆曲线的离散化  21-24
    2.2.3 缓和曲线的离散化  24-26
  2.3 本章小结  26-27
第三章线路中线组件数据模型设计  27-47
  3.1 面向对象的GIS数据建模理论与方法  27-34
    3.1.1 数据模型与数据建模  27-28
    3.1.2 面向对象的基本思想与概念  28-29
    3.1.3 面向对象的建模方法与统一建模语言UML  29-33
    3.1.4 面向对象的空间数据模型  33-34
  3.2 线路中线组件对象模型总体设计  34-36
  3.3 线路中线组件要素类数据模型设计  36-42
    3.3.1 点类及其子类  36-38
    3.3.2 线元类及其子类  38-41
    3.3.3 中线类  41-42
  3.4 数据模型到关系数据库的映射  42-45
    3.4.1 数据模型到关系数据库的映射方法  42-43
    3.4.2 端点类的数据表存储结构  43
    3.4.3 断链点类的数据表存储结构  43
    3.4.4 线元类的数据表存储结构  43-44
    3.4.5 中线类的数据库存储结构  44
    3.4.6 中线组件数据库存储的实体-关系模型  44-45
  3.5 本章小结  45-47
第四章线路中线组件实现技术研究  47-56
  4.1 组件化开发方法概述  47-49
    4.1.1 组件的概念  47-48
    4.1.2 面向组件的开发方法  48-49
  4.2 组件开发标准  49-51
    4.2.1 CORBA  49-50
    4.2.2 EJB  50
    4.2.3 COM  50
    4.2.4 .NET  50-51
    4.2.5 组件开发标准选择  51
  4.3 基于.NET平台的线路中线GIS组件开发  51-55
    4.3.1 组件体系结构设计  51-53
    4.3.2 组件接口定义  53-54
    4.3.3 组件实现  54-55
  4.4 本章小结  55-56
第五章线路中线组件应用实例  56-66
  5.1 公路线路平面设计工作流程  56-58
  5.2 公路线路平面交互设计系统设计  58-60
    5.2.1 系统需求分析  58
    5.2.2 系统功能设计  58-59
    5.2.3 数据存储结构设计  59-60
  5.3 公路线路平面交互设计原型系统实现  60-65
    5.3.1 平面设计基础数据输入  61
    5.3.2 线路平面交互设计  61-62
    5.3.3 GIS分析  62-65
    5.3.4 设计成果输出  65
  5.4 本章小结  65-66
第六章结论与展望  66-68
  6.1 结论  66-67
  6.2 主要创新点  67
  6.3 进一步研究的方向  67-68
参考文献  68-73
致谢  73-74
个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文  74

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