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计算机辅助设计CAD(Computer Aided Design)技术是一项集合计算机图形学、数据库、网络通讯等计算机知识和应用领域于一体的高新技术；是现代化制造技术的重要组成部分；也是提高工程设计水平、缩短产品开发周期、增强行业竞争能力的一项关键技术。
大量的资源勘查工作成果，要用图件清晰、正确地表达出来，地质工程师在分析复杂的地质事件和过程时，地质图件又是他们得力的助手，因此，可以说“图纸是工程师的语言”。传统的手工作业方式已经远远无法满足工作要求，由此，计算机辅助设计及计算机辅助制图技术在资源勘查领域的发展迅速。这对提高国土资源调查和地质矿产勘查工作的质量和效率、对加快“数字国土”工程建设都具有非常积极的意义。
随着CAD技术在资源勘查领域应用的不断深化，其不足之处也明显暴露出来，主要表现在：(1)图件模型的适应性不强。(2)不能支持设计过程的完整阶段。(3)无法支持快速的设计修改及很好地利用已有的设计结果。传统CAD面向具体的几何形状，使工程设计人员过多地局限于某些细节，而工程设计人员往往是先定义一个结构草图，然后通过对草图的不断定义和调整，逐步细化才达到最佳设计结果。
总结起来，这些问题主要出现在地质图件的模型建立和应用操作环境方面，到目前为止还没有得到解决。具体表现为系统常因用户对象、图件格式的变化而无能为力，或后期图形修改十分繁琐，或在图形输出时无法保持图案花纹、线型的标准化等现象。针对这些问题，本文引入计算机辅助设计领域新兴的参数化图形设计理论，试图给出一个新的解决方案。
参数化设计(Parametric Design)也叫尺寸驱动(Dimension-Driven)是指用一组参数定义几何图形(或体素)尺寸数字并约定拓扑关系，提供给设计者进行建模和造型使用[1]。其主要技术特征是(1)基于约束的设计方法。约束是利用一些法则或限制条件来规定构成实体的元素之间的关系。约束可分为尺寸约束和几何拓扑约束等。(2)实体数据关联尺寸驱动。通过约束推理确定需要修改某一尺寸参数时，系统自动检索出此尺寸参数对应的数据结构，找出相关参数计算的方程组并计算出参数，驱动几何图形形状的改变。尺寸驱动在行为特征上是容易理解的，尤其对那些习惯看图纸，以尺寸来描述图形的设计者来说是十分符合操作习惯的。(3)基于特征的设计。将某些具有代表性的平面几何形状定义为特征，并将其所有的尺寸存为可调参数，进而形成实体，以此为基础来进行更为复杂的几何形体的构造。
地图要素是构成地图的基本单元，本文创新的以其为切入点，将新兴的参数化图形设计理论及方法引入到地质图件计算机辅助设计领域，从小到大、由局部到整体，与组件化程序设计中模块化思想相结合，首先利用成熟的数学思想对其进行建模，然后以面向对象程序设计语言进行概念封装，先解决基本地质图要素的参数化设计，并试图将其向整个地质图件设计领域进行推广。
本研究运用参数化技术，根据地质图要素的特性，利用遗传算法及模拟退火算法相结合的思路对几何约束进行求解；并采用面向对象程序设计技术进行抽象建模，实现了参数化图例系统，验证了该思路的可行性。
论文主体分为五个部分。首先介绍了地质图件及其组成要素，并分析了不同类型的地图要素分类模型。第二部分，引入计算机辅助设计的概念。对其发展、技术特点，及在地质图件设计的利用情况。第三部分，介绍参数化设计技术。阐述参数化技术的概念、技术体系、尤其对其中的难点约束求解进行详细的介绍。第四部分，属于本文的核心部分，根据地质图要素的特点，结合成熟的数学方法实现基于特征的制图模型建立及约束求解算法设计，并利用面向对象程序设计语言进行局部实现，对典型地质图要素之一的图例特征进行了验证试验。最后，对全文进行总结。
创新点在于：
(1)将基于特征的参数化设计思想引入到地质图件计算机辅助设计领域，建立了相应的基于特征的地质图设计方法和约束模型。
(2)利用遗传算法及模拟退火算法相结合的思路进行几何约束求解，并以面向对象程序设计语言C++，实现了基于特征的地质图要素参数化设计模块原型。