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关键词:地理信息系统 多数据格式 多源数据集成
【分类号】:TG333.7
本文通过从MAPGIS的线文件中提取出道路,并将其转为SHAPE格式,导入ARCGIS后,在ARCGIS中进行一系列的误差纠正,整理、编辑后,输出烟台市地图。目前,GIS已进入了社会化GIS时代,GIS应用需要集多种数据源以及不同数据格式的数据才能完成;随着GIS社会化的进一步发展、网络技术的广泛应用以及地理空间数据的数量、复杂性和多样性的增加,空间数据的共享和集成已是必然的[1]。
1区多源空间数据的特点
烟台市位于山东半岛中部。地理坐标为东经119°34′-121°57′,北纬36°16′-38°23′,参与烟台市地图集成的原始数据为AUTOCAD的DWG格式和MAPGIS格式的图形数据。它们具有统一的比例尺均为1:10000.地图投影均采用的是标准投影―高斯克吕格投影。
数据集成面临的问题在可视化信息系统的数据库建设中,对于参与集成的原始数据经过整理后发现现有数据主要存在以下几方面的特点[4]:
第一,存在多种比例尺。地籍调查数据的比例尺主要有1:20万,1:50万,1:250万。基础地理信息数据比例尺有1:25万,1:100万,1:400万。因此要考虑多种比例尺的衔接问题。
第二,投影问题。参与集成的数据投影不一,有的采用了标准投影,有的没有采用标准投影,还有的数据采用了多种投影,因此,必须考虑数据的投影转换问题。
第三,图形坐标误差问题。参与集成的地籍调查数据是以省为单位,数据入库之后则需按不同专题进行合并以全国为单位显示。即将数据作为一个整体进行逐级放大显示,因此,数据在转绘、扫描、纠正、拼接、数据编辑、数据转换等过程中会产生坐标误差,产生某些空白或重叠区域。
第四,属性数据的质量。各省地籍调查数据的属性表中出现同一属性数据的字段名称不同、编码不同、字段长度定义不一致和同名不同字、半角/全角拼写不规范等情况。这些情况会直接影响查询结果的质量,是数据集成时必须要考虑的问题。
2 不同格式的GIS图形数据的转换方法
GIS图形数据的不同格式,在转化的过程中,将存在着投影、坐标等误差。转换后的shape文件导入arcgis后,经常会遇到线与线之间相交、颜色发生变化等问题。
其次,在ArcInfo平台下,将dwg文件转换成ArcGis识别的数据格式,同时按照国土资源的查询、统计要求进行空间地理的分层转化,如把某一独立小区的地籍图按居民地、水系、植被等转换到空间数据库中的统一的层次机构中。
最后,在录入空间数据库时,对图形进行编辑修改,发现转变后的文件中不存在城市道路层。
2.2 MAPGIS格式的线文件向ARCGIS文件的shape格式的转换
由于道路在地籍图上是个不可缺少的空间地理实体。因此从现有的其它格式的图形文件中提取出道路层是非常必要的。将目前拥有的MAPGIS格式的烟台市地籍图,经过图形的编辑、整理、区分开点线面文件,从其中的线文件中再将道路提取出来,组成新的仅包含有道路的线文件。
在MAPGIS6.7软件的支持下,从其中的图形处理工具中选择文件转换工具。选择文件菜单下的“装入线”将提取出来的包含道路的线文件输入,再选中输出菜单下的输出SHAPE文件,即可完成由GIS格式的线文件向ARCGIS格式的SHAPE文件的转换。
3 基于ArcGIS的多源空间数据电子地图的制作
ArcGis除了可用于地图制作和基于地图的分析外,还是创建和编辑地理数据以及表格数据的应用软件. ArcMap包含了复杂的基于CAD的编辑工具, 可以在通用的用户界面下编辑shape文件和地理数据库中的要素,帮助用户快速便捷地创建要素,并维护GIS数据库的空间完整性.除此之外,Arcview中的Arcmap还可以创建临时拓扑,用于编辑几何网络和地理数据库拓扑.使用Arcgis这些强大的功能整理编辑好烟台市地图后,并对其进行输出。[2]
3.1 .1通过建立拓扑关系编辑Shape文件,进行拓扑查错
首先,打开 Arccatalog窗口,找到指定的文件夹,然后,右键单击选中NewPersonal Geodatabase建立个人数据库集,在个人数据库中建立数据分类集,导入要进行拓扑的Shape文件,最后,根据需要选择相应的拓扑规则。将刚建立好拓扑关系的Shape文件导入Arcmap中,对其中的悬挂线、交叉线等要素进行整理、编辑。
3.1.2对面状要素构面处理
打开Arccatalog窗口,在Location中设置好相应的工作路径。右键单击选择New新建一个面文件(polygon),在Arcmap中打开新建的面文件,将Task设置为Auto-complete polygon(自动构面),在target(目标层)中,选中面文件。对所有需要构面的线文件,整理编辑使其成为封闭的区域。选中这些闭合区域后,点击Construt Features 开始构面。
3.2 地图输出的过程
地图输出是将抽象的地理空间数据转换为可视化地图图形的过程,是GIS空间地理数据可视化中最常用、最有效的途径。当前国际领先的GlS基础平台ArcGis在地图输出中的应用日益广泛,能够满足我国大部分的制图要求。
目前,地理信息系统产品输出的主要形式有:地图、图像、统计图表、文字和多媒体等。在众多地理信息系统的输出产品中,目前比较常用且最重要的地图。地图输出的实质是空间对象的符号化过程,经过符号化的地图具有可量测性、直观性、精练性和综合信息一览性等优点,是用来反映地理事物和现象的时空分布、组合和联系,并揭示其发展变化的最有效手段。
3.2.2 地图输出的步骤
地图输出主要包括以下几个步骤:
第一,地图符号库制作。主要包括GIS软件的地图符号制作和符号库的建立和用户在GIS软件平台的符号库、符号工具基础上的符号再制作。
第二,空间实体符号化。空间对象的符号化过程,是地图绘制的主要内容。必须在点、线或面状地物坐标规定的位置上,绘制出表现该地物某些地理信息的符号文字[5]。
第三,地图注记。地图注记具有标识各种对象,指示对象的属性和转译等功能。注记在某种程度上还具有符号的作用, 丰富了地图的内容,不仅能说明所示地物的所在地,而且还能说明事物的数量特征和质量特征,协同地图符号完成地图信息的传输功能。
第四,地图排版。地图排版是指地图符号化之后的图幅整饰等工作。
第五,输出地图。经过一系列的处理后,最终要对地图进行输出。
4 结束语
通过制作烟台市电子地图,意识到实现多种不同格式的空间数据的交换与共享的必要性。很多GIS软件都有自己的数据格式,这就造成了空间数据格式不统一、多样化的现象。使GIS在基础图形数据的共享与标准化方面严重滞后。因此,我们迫切需要采取一定的办法实现多源空间数据的融合,各种空间数据的融合是GIS降低建设成本最重要的一种方法。
参考文献:
关键词:盾构机;姿态;管片;破损;控制
Abstract: in tunneling of shield tunnel construction engineering, because all sorts of reasons cause shield construction machine pose migration, need timely will shield construction machine posture and line fitting or approximate linear fitting, and the adjustment in a certain range, this needs to shield tunneling machine attitude control. Similarly, in shield tunnel construction, already assembled segment and are assembled segment sometimes happen some degree of damage, it influences the quality of shield tunnel itself and the normal use of late, so need to strictly control, to appear such problem should be handled in time, solve.
Keywords: shield construction machine; Attitude; duct piece; Damaged; control
中图分类号:TU471.8文献标识码:A 文章编号:
DOI:10.3772/j.issn.1009-5659.2011.23.
为满足日益增长的交通需求及发展要求,许多城市已将轨道交通作为自身解决交通问题的必备部分而加以发展。其中地铁作为城市轨道交通的一部分,在现代社会中扮演的角色也越来越重要。各大城市也相继投资修建了预计在将来对缓解交通压力起重要作用的地铁设施。
地铁设施的土建工程分为主体结构、附属结构、区间结构。其中区间结构施工主要有矿山法、明挖法、盾构法,而盾构法是较为常见的施工方法,具有方便快捷的优点。在盾构施工中,多采用单层装配式衬砌,衬砌为预制的钢筋混凝土管片,它们构成了盾构隧道的主体结构并承受四周土体的荷载。
盾构机是靠千斤顶顶在后续的一系列管片上施加反作用力而前进的,因此在掘进过程中的实际前进路线为折线。同时又由于掘进过程中不确定因素影响较多,其前行路线更近似于蛇形。在盾构机掘进的蛇形曲线达到或超过设计界限或未达到设计界限但有超过的趋势时,需要对盾构机姿态进行调整,以满足设计要求。
在盾构施工过程中,由于各种原因造成已拼装管片和正在拼装管片发生破损,破损程度不一,对以后盾构隧道内进行其它作业及地铁运营期间的正常使用产生一定程度的影响,因此严格控制盾构隧道拼装管片的破损程度对保证施工质量和地铁正常运营是必不可少的。本文通过对华东地区某盾构区间的工程实例对以上两种情况做出简要分析,并提出相关处理措施。
1 工程地质
本工程地处华东地区,区间隧道断面为单线圆形隧道曲线半径最小为600m,区间埋深9.3m~16.3m,隧道线间距13m。盾构隧道穿越土层主要为: ②2-1淤泥、 ②2-2层灰色淤泥质粘土、③1 层灰色粉砂、③2层灰色粉质粘土夹粉砂。
2 水文地质
施工场地地下水由浅部土层中的潜水、砂性土中的微承压水及深部粉(砂)性土层中的承压水组成。
(1)潜水:潜水主要赋存于浅部粘性土、粉性土中,地下水位随降雨、潮汛影响而略有变化,根据区域地质资料,地下水位变化幅度不大,一般在0.5~1.0m之间。
(2)承压水:本场区内承压水赋存于③1层粉砂及⑤3层砂质粉土中。根据区域地质水文地质资料,承压水水头埋深在5.0~7.0m,对盾构施工不利影响较小。
3 管片设计概述
本工程采用通用型楔形管片。通用型楔形管片可以通过封顶块位置的改变,即选择不同的拼装点位来达到转弯或竖曲线的目的,使得管片的选型灵活多变,随意性较大。但是不可避免的封顶块位置也需要根据实际情况相对变换,对设备选型和管片的选型及拼装提出了一定的要求。
盾构区间采用的是通用型楔形预制钢筋混凝土管片,管片外径6200mm,内径5500mm,宽度1200mm,厚度350mm。每环管片纵向共16只M30螺栓,环向共12只M30螺栓。按照隧道埋深不同,管片配筋相应有差别,按照隧道埋深不同将管片分为P1、P2、P3三类,即浅埋、中埋、深埋环,浅埋覆土厚度h≤11m,中埋11
管片端面环缝采用凹凸榫槽结构,纵缝采用平面式,衬砌间连接件采用双头弯螺栓,连接件采用锌基铬酸盐涂层+抗碱涂层处理。衬砌纵、环缝防水采用多孔特殊断面的三元乙丙橡胶弹性密封垫,外侧加贴遇水膨胀止水条,形成双道防水。为避免管片拼装时因应力集中而破坏,在管片环缝图1-1管片环缝结构图
设传力衬垫。管片拼装采用错缝拼装,在管片的整体刚度、整体均匀受力以及防水等方面有优势。
图1-2管片楔形量分布及点位图
4 盾构掘进状态说明
盾构机在掘进过程中发生姿态偏移,少量偏移超出隧道掘进限界,盾构机姿态与设计线路不拟合,前进趋势背离设计线路前进趋势,若继续任其发展会使后续拼装管片成型隧道侵入建筑限界,带来不利影响。
在掘进过程中各阶段的相关参数如下表所示。
表4-1 各阶段盾构掘进施工参数表
5 管片破损概述
经过对本施工区间及周围其它单位施工区间现场调查、统计、分析,并结合具体施工实际、地层及设计情况,归纳出管片破损主要表现为三种形式,第一种为隧道管片凹槽侧内弧面环向开裂,第二种为隧道管片凸榫侧内弧面环向开裂,第三种为隧道管片迎千斤顶侧内弧面纵向开裂。分别如下图所示:
5.1 隧道管片凹槽侧内弧面环向开裂
隧道管片凹槽侧内弧面环向开裂状况表现以下几个方面:
(1)主要是位于背向千斤顶的凹槽侧内弧面的环向裂缝。
(2)此种开裂数量占全部总开裂数量的95%以上。
(3)开裂范围90%以上位于1、2、3、14、15、16点位。
一天,天气格外晴朗,兔子走在森林里,无意中看到乌龟从城里最有名的鸟博士家里出来,手里还提着一双鞋子。兔子三步并作两步,连忙跑过去,对乌龟说:“三日后,我们再来一次赛跑。”“好!”乌龟爽快地答应了。“那么起点和终点就设在整个银河系!”乌龟说。兔子虽然有点不愿意,但还是为了自己的荣誉,答应了这个请求。
兔子回家后,两脚在跑步机上拼命地跑,两手又在制作太空跑步工具,“不看到乌龟败在我手下,我是绝对不会罢休的!”兔子暗暗在心里说着;乌龟又去鸟博士家,手里提着一大篮虫子,满面笑容地对鸟博士说:“博士大人,我今天给您带了您最最爱吃的树虫,这可是我从非洲的表哥那要来的,味道一流!”鸟博士赶紧拿过树虫,闻了一闻,然后对乌龟说:“你有什么事,都包在我身上!”接着,乌龟就诉说着整件事……
决赛的日子到了,这次的裁判员是戴着巨型氧气帽的大象伯伯。大象伯伯说:”这一次比赛的路程是从地球依次到月球、金星、水星、土星,最后回地球。”预备令一响,乌龟穿上改良后的自动鞋,穿上一件又白有黑的奇怪衣服。
“砰”的一声发令响了,只看到乌龟的自动鞋喷出一道白光,像脚底生风似的一个劲儿往前冲去,不过一会儿,便来到了月球。兔子还在迈着太空步伐,一步一步地走过去。乌龟乘机按下了衣服的一个按扭“哗”,整件衣服变成了一架飞机,依次穿过了金星、水星、土星。兔子看没希望了,只好慢慢地走了。当乌龟快要到终点时,“咚”撞上了裁判大象伯伯的身上。大象伯伯,愤怒极了,一声喝道:“兔子胜利了!”这一个结果,让兔子大吃一惊,又让快胜利的乌龟觉得不公平,也让我觉得很不可思议……
清晨,我刚起床,万能机器人玛丽就走了进来,彬彬有礼的说:"主人,早餐准备好了,吃了早餐,您不是还要去太空吗?"我抬头一看,见墙上的日历牌醒目的写着2050年10月2日.我想今天不是计划要去太空一游吗?
于是,我连忙吃好早餐和机器人玛丽坐上了太空飞船去太空.在飞船上我想了很多太空是什么样的,究竟有多奇妙,可不知不觉中我们来到了太空.
我和机器人玛丽连忙下了飞船,把飞船变成一辆新型小汽车在云朵路上行驶。啊!真奇妙,太阳是花朵;凉亭是用巧克力做的;河水是用牛奶做的……真是千奇百怪。
接着我们又去月宫,一进门,这里的风景更是美不胜收,妙不可言啊!一个月牙池,清澈明亮;一簇簇草中开着朵朵鲜花;还有一棵樱花树开的花散发出阵阵清香,真是太漂亮了。突然,一位仙女抱着一只兔子走了出来,``你不就是嫦娥吗?’’我惊奇的叫到。``是,我是嫦娥’’她说到。后来我问:``这不是广寒宫吗?很冷,为什么会如此美丽,’’她说到:``因为玉帝把我放出来,还赐我这座月宫,”原来如此,怪不得这么好呢?嫦娥又带我和机器人玛丽参观了``奇异城’’。
啊!这天真愉快
今天,我的心情像天气般的晴朗。因为今天学校组织一至三年级师生去广州航天奇观游玩。
来到门口,由一位导游和两位老师带领我们去玩。让我长知识的可要数太空馆了。进入太空馆,先是一个登月馆,登月馆让我们看到了月球奇异的景色:这里到处是尘土、岩石块、环形山,“天空”黑沉沉的,没有生机,就像荒漠似的。直往前走,是太空树、航天服的展览。虽然只是转了一圈,但是我们了解到了从未了解过的许多知识。
接着老师把我们带到好玩而又刺激的机动游戏区。最刺激的就是海盗船了,海盗船大约能坐上40人。我排了一会队就可以“上船”了,随着铃声一响,海盗船就摇晃起来。看似没什么,但被它这样一甩,我就情不自禁大叫起来。往下看,人像只兔子般大小。往上看,就像飞在空中似的。我虽然心里害怕,但脸上还是充满笑容。下了海盗船,心里却还想着心惊胆跳的时刻,因为在海盗船上的那种刺激滋味让人回味无穷。
啊!这天真愉快,不仅让我们玩得开心,还让我增长了知识