构建三维管线场景

概述

地上地下各类管网、管线是城市重要的基础设施。它具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、形成时间长等特点,承担着信息传输、能源输送、污水排放等与人民生活息息相关的重要功能,也是城市赖以生存和发展的物质基础。

随着我国城镇化进程的不断深入,传统的二维管理模式已根本无法满足人们对管网、管线大数据信息分析、表达、应用的实际需要,三维管线管理逐渐替代二维管理模式。二维系统只有点、线表示管网,系统建设成本并不高。

在三维管线场景中,需要使用三维管点模型、管线模型来展示管网系统,但采用三维建模软件建设模型成本较高。并且,三维管线建模中常存在管点模型的管口与管线管道的匹配效果差的问题,以及业务属性信息需要从点、线数据集中再次录入到三维模型中,导致同时维护两套数据而无法满足实时更新的需求。

基于此,超图推出了三维管线全流程管理技术,提供基于二三维一体化技术的自适应管点符号,可由二维的点、线数据集生成三维网络数据集,根据管网走向、管线截面自动实时放样出管点符号模型,快速构建三维场景的同时大幅降低三维管网场景的建设成本,并且提高了三维管线、三维管点的显示性能,系统资源占用减少使得数据承载力大幅提升,进而满足更加庞大复杂的三维管网系统展示、管理及应用。

图:三维管线全流程管理技术

三维管线场景的组成

三维管线场景通常由三维管线和三维管点两类组成,具体包括以下元素:

  • 管线:包括圆管、方沟、管块、竖管等;
  • 管点:包括特征点、井和附属设施三大类;
    • 特征点:包括弯头、直通、三通、四通、五通、多通、变径、盖堵、管帽等;
    • 井:包括方井、圆井、井室、偏心井、雨篦等;
    • 附属设施:包括阀门、水表、消防栓、控制柜、变压器、分线箱等;

基于符号化建模技术,不同元素采用不同方式来实现快速构建三维管线场景,如下图三维管线场景组成及展示方式所示。通常采用线型符号构建三维管线、自适应管点符号构建三维管点,而部分特殊特征点、井和附属设施采用模型符号展示。

图:三维管线场景组成及展示方式

除此之外,还可通过参数化建模技术快速批量生成管井模型。

构建三维管线场景

基于符号化建模和参数化建模技术可以快速构建三维管线场景,主要步骤和功能包括:

  • 数据接入
    该步骤主要是将原始管线数据接入到SuperMap iDesktopX中。目前,SuperMap iDesktopX支持直接接入.shp/.csv/.mdb/.dwg等格式的原始管线数据。这些数据通常包含管线的平面位置、埋深(或高程)、走向、性质、规格、材质、建设时间和权属单位等信息。
  • 数据检查和修正
    为保证三维拓扑构网和管井建模的正确性,需要检查接入的原始管线数据是否存在错误以及属性字段是否齐全。
  • 数据转换
    通过数据转换功能将原始二维管点、管线数据转换为三维点、线数据。
  • 管井建模
    管井建模功能,支持通过参数化建模技术,基于原始二维管线数据构建管井模型,从而精确表达各类复杂管井。
  • 构建三维网络数据集
    通过构建三维网络数据集自定义构建三维网络数据集两种方法,基于三维管点数据、三维管线数据或网络数据集,构建具有空间拓扑关系的的三维网络数据集。
  • 构建管点、管线符号
    构建三维自适应管点符号、三维点符号、三维线型符号,并可将其保存在符号库中反复使用。
  • 构建三维管线场景
    采用三维自定义专题图的方式快速构建三维管线场景。

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