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(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)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?jī)?nèi)容。同時(shí)，隧道和地下工程的施工過程在時(shí)間和空間上都是一個(gè)不斷變化的過程，是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，對(duì)施工過程進(jìn)行數(shù)字模型研究和動(dòng)態(tài)仿真模擬，對(duì)工程師及時(shí)掌握施工數(shù)據(jù)，進(jìn)行時(shí)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(cè)數(shù)據(jù)為研究對(duì)象，將時(shí)態(tài)GIS(Temporal GIS)的概念

2、引入隧道和地下工程施工中，設(shè)計(jì)了具有時(shí)態(tài)特點(diǎn)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(tái)中予以實(shí)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(duì)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(shí)間數(shù)據(jù)的方法，這就是說時(shí)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(shí)態(tài)GIS數(shù)字模型后，針對(duì)隧道施工數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出了適合地下施工使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立了時(shí)空數(shù)據(jù)分類和時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。建立的時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)具有能對(duì)隧道的施工過程作時(shí)空分析的特點(diǎn)。 3．在數(shù)字化隧道工程平臺(tái)中，以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、三棱柱地層建模技術(shù)、實(shí)體造型和動(dòng)態(tài)可視化技術(shù)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)整理了隧道的時(shí)空數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了隧道施工和隧道監(jiān)測(cè)等時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)的規(guī)范管理，并在隧道的時(shí)空建模、可視化顯示、動(dòng)態(tài)展示施工進(jìn)度和時(shí)空查詢與分析等問題上進(jìn)行了