城市三维地下管线管理系统
一、系統(tǒng)概述
????城市地下管線是城市建設(shè)的重要內(nèi)容和城市生存和發(fā)展的生命線。具有規(guī)模大、范圍廣、管線種類繁多、空間分布復(fù)雜、變化大、增長(zhǎng)速度快、形成時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。觸及城市的各個(gè)角落，與人民生活息息相關(guān)。
????傳統(tǒng)二維的管理模式難以對(duì)大量的管線信息進(jìn)行有效的描述和表達(dá)，管線三維模型能直觀地描述管線的三維特征及管線間的空間關(guān)系，能真實(shí)地反映地下管線的空間分布狀況，因此在本系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)管線的三維顯示與管理可使系統(tǒng)的直觀性和可操作性得到大大的改觀，使得本來在平面顯示下錯(cuò)綜復(fù)雜的管線變得更加清晰明了。
????城市三維地下管線管理系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為載體，GIS軟件為平臺(tái)的應(yīng)用型技術(shù)系統(tǒng)，整合城市地下綜合管線數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)了地下管線的三維可視化管理、存儲(chǔ)、查詢、分析、定位等功能，形成了一套完善的城市地下綜合管線數(shù)據(jù)資源管理數(shù)字化、可視化的三維管線系統(tǒng)。
二、系統(tǒng)建設(shè)意義
????1、整合城市地下綜合管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源，推進(jìn)數(shù)字地理空間信息平臺(tái)建設(shè)，逐步通過數(shù)據(jù)資源的“集中管理、分布應(yīng)用”實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理部門和應(yīng)用部門之間的共建共享。
????2、實(shí)現(xiàn)決策基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源管理數(shù)字化、可視化。通過整合GIS技術(shù)，將地圖元素和地下空間信息融入到管理體系中，以三維的形式展現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)城市決策信息資源的數(shù)字化和可視化，提高了決策的科學(xué)性和合理性。
????3、提高政府保障公共安全和處置突發(fā)公共事件的能力。突發(fā)應(yīng)急事故發(fā)生后，政府可在第一時(shí)間了解災(zāi)害發(fā)生地周邊管線分布情況，高效調(diào)用相關(guān)資源，迅速完成應(yīng)急處置，使產(chǎn)生的危害降到最低程度。
????4、提高基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理水平。既可以查閱局部地區(qū)管線的各種細(xì)節(jié)，又可瀏覽區(qū)域管線的宏觀分布；既可研究單種管線情況，又可了解各種管線的整體分布關(guān)系；既可用以指導(dǎo)工程施工，又可用來做新區(qū)規(guī)劃或管線設(shè)計(jì)，使管理工作得心應(yīng)手。
三、系統(tǒng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)
????1、管網(wǎng)建模自動(dòng)化 ????管線的竣工資料或者探測(cè)的結(jié)果大多是二維矢量線數(shù)據(jù)，系統(tǒng)根據(jù)二維數(shù)據(jù)的平面坐標(biāo)、埋深、管徑等數(shù)據(jù)批量生成三維管線模型、關(guān)聯(lián)屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，并且提取管線之間的拓?fù)潢P(guān)系，自動(dòng)生成彎頭。
????2、三維管網(wǎng)模型的編輯與維護(hù) ????在三維場(chǎng)景中編輯管線模型（添加、移動(dòng)、廢棄），編輯管線模型的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)，維護(hù)管線屬性數(shù)據(jù)（類型、覆土深度、埋深、管徑、材質(zhì)等），為管網(wǎng)的數(shù)據(jù)更新提供了便捷的方法。
任意編輯、移動(dòng)管線模型節(jié)點(diǎn)
????3、三維管網(wǎng)模型上的拓?fù)浞治?????完全擺脫對(duì)二維管網(wǎng)數(shù)據(jù)的依賴，直接在三維管網(wǎng)模型上進(jìn)行拓?fù)浞治?#xff0c;徹底解決三維數(shù)據(jù)模型無法進(jìn)行拓?fù)浞治龅募夹g(shù)難題。為爆管分析、開挖分析、覆土深度分析等提供技術(shù)支撐。
????4、豐富、規(guī)范的管件模型庫(kù) ????系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)尺寸和規(guī)格的模型庫(kù)（例如法蘭、流量計(jì)、彎頭、蝶閥、止水閥等），方便用戶在指定位置添加管件，節(jié)省建模時(shí)間。
管件模型庫(kù)
????5、整合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)更便捷 ????管網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包括：屬性信息、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)等，主要以關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存儲(chǔ)。該管網(wǎng)系統(tǒng)能夠迅速的自動(dòng)關(guān)聯(lián)三維管線模型和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)，大幅度降低數(shù)據(jù)處理的時(shí)間成本，使得項(xiàng)目實(shí)施更方便、快捷，成本更低。
四、系統(tǒng)功能介紹
4.1 系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)
????城市三維地下管線管理系統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)圖如下所示：
????基礎(chǔ)層 ????基礎(chǔ)層主要包含支持系統(tǒng)軟件運(yùn)行的硬件設(shè)備，具體包含數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、有線網(wǎng)絡(luò)等。
????數(shù)據(jù)層 ????數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)庫(kù)采用Oracle 11g，主要用來存儲(chǔ)系統(tǒng)圖形數(shù)據(jù)庫(kù)和屬性數(shù)據(jù)庫(kù)。 ????包括所有由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）和空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎（ArcSDE）進(jìn)行管理和驅(qū)動(dòng)的各類元數(shù)據(jù)、空間/非空間數(shù)據(jù)、文本數(shù)據(jù)和管線信息動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)等。數(shù)據(jù)層包括平臺(tái)相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)以及對(duì)這些數(shù)據(jù)訪問和管理的基本組件庫(kù)。
????業(yè)務(wù)層 ????在業(yè)務(wù)層中管線信息綜合應(yīng)用子系統(tǒng)作為主要的業(yè)務(wù)功能軟件，他們通過SDE服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)相接，同時(shí)通過接口相連，搭建起一個(gè)以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的GIS信息管理平臺(tái)。
????應(yīng)用層 ????應(yīng)用層主要面對(duì)最終用戶，即提供給最終用戶的功能模塊。考慮到綜合管線信息平臺(tái)用戶的需求和用戶對(duì)未來系統(tǒng)的使用狀況，該系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)。在整個(gè)系統(tǒng)建設(shè)過程中，各個(gè)子系統(tǒng)不是一個(gè)個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)，它們不過是通過GIS搭建的不同的業(yè)務(wù)流程而已。這些子系統(tǒng)之間存在著信息流的交互與關(guān)聯(lián)。 ????總體邏輯結(jié)構(gòu)采用分層體系，各層之間相對(duì)獨(dú)立，各層從下往上互相依賴，從數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)功能、到業(yè)務(wù)再到應(yīng)用。層中各功能和業(yè)務(wù)應(yīng)用以組件的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，使層內(nèi)各功能耦合度最小。
4.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則
????（1） 技術(shù)先進(jìn)、成熟、可行，功能上便于升級(jí)、維護(hù)、配置
????系統(tǒng)采用當(dāng)前成熟流行的開發(fā)技術(shù)，正確合理選用開發(fā)工具和地理信息基礎(chǔ)平臺(tái)，符合海量GIS數(shù)據(jù)管理要求，采用組件式GIS技術(shù)，具有開發(fā)高效，投入成本低等特點(diǎn)，是開發(fā)的首選。 ????系統(tǒng)按開放式功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為插件式結(jié)構(gòu)，即在不改變改變系統(tǒng)框架的前提下，可靈活增減，升級(jí)功能模塊，以利于系統(tǒng)的維護(hù)，配置。 ????功能架構(gòu)設(shè)計(jì)要注意區(qū)分界面層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)層，盡量使三者層次分明，便于編碼與維護(hù)。 ????正確處理偶合關(guān)系，弱偶合模塊按解偶處理，強(qiáng)偶合模塊按功能包處理。
????（2） 完善的管線數(shù)據(jù)維護(hù)和應(yīng)用功能，性能穩(wěn)定可靠
????系統(tǒng)從地下綜合管線建庫(kù)、維護(hù)、應(yīng)用的實(shí)際出發(fā)，充分考慮地下綜合管線內(nèi)業(yè)、外業(yè)測(cè)繪成圖的特點(diǎn)，涵蓋管線數(shù)據(jù)維護(hù)和應(yīng)用的各個(gè)方面，功能全面正確，性能上突出應(yīng)用高效算法，提高速度，并且強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定可靠。 ????管線入庫(kù)上，突出支持多種格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入，嚴(yán)格管線監(jiān)理檢查機(jī)制，并能靈活處置各種數(shù)據(jù)異常，實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確的入庫(kù)更新機(jī)制和算法，具有強(qiáng)大的管線數(shù)據(jù)編輯功能，歷史數(shù)據(jù)管理功能。 ????在管線應(yīng)用上，突出斷面分析、路徑分析、爆管分析、碰撞分析、流向分段等網(wǎng)絡(luò)分析功能以及三維展示等功能。 ????系統(tǒng)配置管理上，突出實(shí)用性和靈活性。
4.3 系統(tǒng)主要功能
4.3.1 管網(wǎng)設(shè)計(jì)功能
4.3.1.1 管線標(biāo)注
????包括坐標(biāo)標(biāo)注、屬性標(biāo)注、流向標(biāo)注、管線長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì)等功能。
????1、坐標(biāo)標(biāo)注 ????可標(biāo)注任意位置的坐標(biāo)信息，也可標(biāo)注選定實(shí)體的節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)信息。坐標(biāo)標(biāo)注的樣式為固定的，不可修改。
????2、屬性標(biāo)注 ????在設(shè)定標(biāo)注管線或管點(diǎn)標(biāo)注的屬性內(nèi)容后，對(duì)管線或管點(diǎn)的屬性進(jìn)行標(biāo)注。可標(biāo)注選中實(shí)體的某個(gè)或者多個(gè)字段信息，標(biāo)注的字段通過字段選擇對(duì)話框自行選擇，可實(shí)現(xiàn)組合標(biāo)注。
????3、流向標(biāo)注 ????根據(jù)管網(wǎng)中各設(shè)施的開閉情況以及管線的拓?fù)湫畔?#xff0c;管網(wǎng)系統(tǒng)計(jì)算出每根管線中介質(zhì)的流向，并將流向標(biāo)注在三維場(chǎng)景中。
????4、管線長(zhǎng)度統(tǒng)計(jì) ????統(tǒng)計(jì)指定區(qū)域內(nèi)滿足管線長(zhǎng)度范圍內(nèi)的管線個(gè)數(shù)、總長(zhǎng)度。
4.3.1.2 查詢統(tǒng)計(jì)
????包括屬性查詢、區(qū)域查詢、簡(jiǎn)單條件查詢、區(qū)域統(tǒng)計(jì)等功能。
????1、屬性查詢 ????選擇需要查詢的管線或管點(diǎn)或者地物，即可顯示選中的實(shí)體的屬性信息。
????2、區(qū)域查詢 ????在圖上單擊鼠標(biāo)確定一區(qū)域，實(shí)現(xiàn)矩形、多邊形、圓等各種形式的查詢。查詢結(jié)果在圖上以高亮度顯示并以列表形式顯示查詢結(jié)果的詳細(xì)信息，可查看選定管線的起始埋深、終止埋深等屬性信息。
????3、簡(jiǎn)單條件查詢 ????提供靈活的簡(jiǎn)單條件查詢界面，用戶可以勾選管線圖層，設(shè)置查詢條件，查詢結(jié)果以列表形式顯示。
????4、區(qū)域統(tǒng)計(jì) ????對(duì)用戶選擇的的區(qū)域內(nèi)的管線長(zhǎng)度、管點(diǎn)數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。根據(jù)查詢的條件統(tǒng)計(jì)管線長(zhǎng)度、管點(diǎn)數(shù)的數(shù)量。用戶可以選擇將結(jié)果輸出至報(bào)表或者輸出成Excel格式文件。
4.3.1.3 管道布置
????管道布置的凈空高度、通道寬度、基礎(chǔ)標(biāo)高應(yīng)符合“化工裝置設(shè)備布置設(shè)計(jì)工程規(guī)定”。管道盡可能架空敷設(shè)，如必要時(shí)，也可埋地或管溝敷設(shè)。在有條件的地方，管道應(yīng)集中成排布置，裸管的管底與管托地面取齊，以便設(shè)計(jì)支架。
4.3.1.4 閥門布置
????閥門應(yīng)設(shè)在容易接近、便于操作、維修的地方。成排管道（如進(jìn)出裝置的管道）上的閥門應(yīng)集中布置。平行布置管道上的閥門，其中心線應(yīng)盡量取齊。為了減少管道間距，可把閥門錯(cuò)開布置。
4.3.1.5 連接件布置
????連接件布放位置，要能看得見，能安裝焊接，維修方便；連接件避免設(shè)在難以安裝、焊接的地方。
4.3.2 管網(wǎng)分析功能
4.3.2.1 縱橫斷面分析
????無需實(shí)地挖管道，在電腦前即可查看管道的材質(zhì)、埋深、管徑、歷史年代信息、距離等信息。 ????利用線段將管線切成一個(gè)剖面，在這個(gè)剖面上可以清晰直觀地看到管線的縱橫斷面情況和各條管線的地下鋪設(shè)情況，包括距離地面的高度，以及各管線的距離等信息。最后可以將剖面的數(shù)據(jù)打印成圖片的形式輸出。
4.3.2.2 覆土深度分析
????地下管線受到氣候、土壤等環(huán)境因素的影響，各類管線的最小覆土深度均有嚴(yán)格的行業(yè)規(guī)范，管網(wǎng)系統(tǒng)根據(jù)規(guī)范對(duì)管網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出違規(guī)鋪設(shè)的地下管線，不符合規(guī)定的管線紅色顯示，并在表中可以查詢具體違反的技術(shù)規(guī)定。
4.3.2.3 爆管分析
????壓力管線出現(xiàn)爆管時(shí)，利用管線拓?fù)湫畔?#xff0c;根據(jù)爆管點(diǎn)的位置，分析并顯示出受影響的管段和地區(qū)。給出關(guān)閥方案、高亮顯示出應(yīng)關(guān)閉閥門、并顯示出受到影響的調(diào)壓片區(qū)或受到影響的用戶情況。
4.3.2.5 水平凈距分析
????用戶選擇一個(gè)區(qū)域，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出該區(qū)域內(nèi)管線間的水平凈距。不合理的管線在檢測(cè)結(jié)果中用紅色標(biāo)出。
4.3.2.6 垂直凈距分析
????用戶選擇一個(gè)區(qū)域，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算出該區(qū)域內(nèi)管線間的垂直凈距。不合理的管線在檢測(cè)結(jié)果中用紅色標(biāo)出。
4.3.2.4 開挖分析
????針對(duì)地下管網(wǎng)管理過程中經(jīng)常出現(xiàn)的地面開挖問題，管網(wǎng)系統(tǒng)提供了任意區(qū)域的地面開挖模擬，設(shè)置開挖深度和邊界范圍，三維地形自動(dòng)塌陷，暴露出地下管網(wǎng)的分布情況，為施工提供決策支持。
4.3.2.7 連通性分析
????根據(jù)指定的兩條管線，分析出連通這兩條管線的所有管線。
4.3.2.8 關(guān)閉閥門分析
????根據(jù)指定的關(guān)閉的閥門，分析找出受到影響的管線。
4.3.2.9 國(guó)家凈距標(biāo)準(zhǔn)
????顯示國(guó)家水平、垂直最小凈距標(biāo)準(zhǔn)（GB_50289-1998）。
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轉(zhuǎn)自：http://www.gisroad.com/news/show.aspx?page=2&id=829&cid=156
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的城市三维地下管线管理系统的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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