城市三维地下管线管理系统方案
城市地下管线信息管理系统建设--以淄博市管网信息管理系统为例
城市地下管线信息管理系统建设--以淄博市管网信息管理系统为例刘甲军【摘要】本文按照城市信息及数字城市的理念，结合淄博市综合管网信息管理系统，阐述了城市管网信息系统建设的总体思路和建设框架，分析了系统管线、管点的数据结构设计，讲述了系统基础数据管理功能，重点分析了爆管分析，火灾抢险分析等分析功能，实现了基于地理信息的综合管网信息管理系统。
%This article according to ideas of Digital City and city information, combined with integrated pipe network Information System of Zibo City, described the general idea and the building framework of the system, analyzed the pipe and point data structure design, basic data about the system Management, the focus of analysis of pipe burst,fire rescue and analysis of functions, realized the integrated management of geographic information based on network information system.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2014(000)026【总页数】4页(P84-86,171)【关键词】地下管线;数据结构;管线分析【作者】刘甲军【作者单位】同济大学，中国上海200000; 山东正元地球物理信息技术有限公司，山东济南250101【正文语种】中文0 引言城市地下管线是城市的重要基础设施，是城市赖以生存和发展的物质基础，也是城市生存和发展的血脉。
地下管网综合管理系统设计
地下管网综合管理系统设计作者：宁兴园来源：《世界家苑·学术》2018年第08期摘要：科学技术是21世纪最主要的生产动力，随之而来的数字化应用也越来越普遍。
城市地下管网系统的设计就是极为典型的应用，数字化的现代设计更能综合反映城市的发展水平。
本文就城市地下管网的管理系统设计进行分析研究，并提出相关建议，以供同仁参考。
关键词：地下管网；综合管理；系统设计1 引言地下管网是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划建设管理的重要基础信息。
城市地下管线包括给地下供水、污水、天燃气、电力管线、通信管线等，被称为城市的“生命线”。
城市地下管网的管理是城市基础设施建设管理工作中最重要的一环。
随着城市地下管网越来越庞大，越来越密集，管理上也需要统一管理。
同时，加强城市地下管网的管理与信息化建设，也是智慧城市建设的重要环节。
合理开发和利用地下空间，保障维护地下管网，完善城市功能，服务于民，以保障城市建设和可持续性发展。
2 总体功能要求2.1系统建设时总体要遵循功能完善、性能可靠、技术先进、整体规划、分步实施、节省投资等原则。
2.2系统具有开放性、标准性、高效性、可靠性、安全性、可用性、可扩充性、先进性、成熟性、交互性和可操作性等特点。
2.3系统为了满足多部门管理和开放性要求，采用客户机/服务器和浏览器/服务器网络模式来整体部署。
2.4系統的管理对象主要为东台市地下综合管线进行多种设定条件的查询统计和分析决策等，为住房和城乡建设局对管线的管理和维护提供参考。
3 系统设计3.1技术环境地理信息系统是国际发展的新型学科。
随着城市地下管线的不断增加，原有地下管线已被取代，应该被遗弃或者更换。
在城市建设过程中有时对地下管线的时空数据管理不到位，施工时常常会遇到新旧管线交错撞车、管线设计不合理等问题。
必要时要及时的补充新建和改建管线的信息，分析与记录修改的数据，严格的对管线信息进行时空数据的管理。
GIS是典型的时空数据管理模型，它用系列的图像文件反映地理现象的时空演化过程，并且能够准确的记录基本状态和现象的空间变化。
城市地下管网参数化三维建模流程与方法
城市地下管网参数化三维建模流程与方法詹勇;陈良超【摘要】二维管线不能很好表达管线的空间分布,而三雏管线则能够直观表达管线的空间位置关系,因此本文结合重庆市地下管线三维建模实际工作,开展了三维管线建模研究.介绍了城市地下管网参数化三维建模流程,重点对建模数据预处理、连接特征三维建模、附属设施建模、管线分块以及管线LOD生成方法进行了阐述.最后,本文开展了相关实验和应用实践,论证了本文方法的有效性.【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】6页(P19-24)【关键词】地下管网;参数化建模;管线分块;管线细节层次【作者】詹勇;陈良超【作者单位】重庆市勘测院,重庆400020;重庆市勘测院,重庆400020【正文语种】中文【中图分类】P208.2城市地下管线包含城市范围内的供水、排水、燃气、热力、电力、通讯等管线及其附属设施，是保障城市安全运行的生命线。
2014开始，全国开展了全国地下管线普查工作，获取了大量的二维管线数据，在普查的基础上，各市通过整合各行业和管线权属单位的管线信息数据，为建立管线系统，全面掌握城市地下管线空间分布状态、运行状况、安全隐患等情况奠定了数据基础。
地下管线普查获取的数据通常以二维数据为主，但二维数据不够直观，难以直观表达地下管线，特别是在竖向上的空间分布。
三维管线能够直观表达地下管线的空间位置关系，便于迅速查询管线相关信息，同时，三维管线模型的建立便于检查管线采集过程中可能的错误提高管线数据的准确性。
随着三维地理信息技术已发展的日益成熟，利用三维技术开展管线的三维建模、建立三维管线系统的研究和应用工作也越来越多。
罗凌燕[1]等研究了城市地下管线三维快速建模技术，周方晓[2]、周京春[3]等利用Sweep方法开展了管线三维建模，王琦[4]等研究了基于OpenGL的弯管衔接建模方法，左国成[5]等研究了基于旋转矢量法的三维管线建模。
本文结合重庆市地下管线三维建模工作，介绍了城市地下管网参数化建模流程，重点对建模数据预处理、连接特征三维建模以及管线LOD(level of detail)进行了阐述。
三维城市地下管线模型的缓冲区分析
三维城市地下管线模型的缓冲区分析作者：王秀超来源：《价值工程》2017年第10期摘要：城市地下管线作为城市信息传输、物质运送的生命线，在城市基础建设中发挥着重要的作用，随着智慧城市建设的推进，各地三维城市地下管线的建设也取得了一定的进展。
在对三维管线的空间分析中，缓冲区分析存在于管线的设计、铺设、维护的各个阶段，具有重要的作用。
本文介绍一种三维城市地下管线缓冲区分析的算法。
Abstract： Urban underground pipeline plays an important role in urban infrastructure as the lifeline of the city for the information and material transportation. The speed of the construction of 3D urban underground pipeline progressed rapidly recent years with the development of the Smart City. Buffer analysis is important for the spatial analysis of the 3D urban underground pipeline and it exists in various stages of the pipeline's design， laying and maintenance. In this paper， a new algorithm for the analysis of 3D urban underground pipeline buffer is introduced.关键词：三维管线；缓冲区分析；市政建设Key words： 3D-pipeline；buffer analysis；municipal construction中图分类号：TU990.3 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）10-0123-030 引言城市地下管线是城市规划建设的重要内容，也是保障城市生存和发展的重要设施和生命线，与人民的日常生活息息相关。
浅谈城市地下管线三维管理信息系统建设技术
浅谈城市地下管线三维管理信息系统建设技术摘要：为了充分了解地下管线的分布走向，摸清地下管线的现有状况，某市城建档案和地下管线管理处建设了一套完善规范的地下管线信息综合管理系统，实现了地下管线动态管理、监控、监测、安全预报预警，满足政府部门、管线权属单位和社会的在线应用需求。
其中的地下管线三维综合应用系统采用成熟的Skyline平台，利用自主研发的管线自动建模技术，可实现地下管线信息的自动化建模，并且实现了地上地下三维一体化展示、查询统计、开挖分析、碰撞分析等功能，可为城市的规划、建设与管理决策提供更加直观科学的数据依据和技术支持。
关键词：地下管线；三维；管理信息系统随着计算机软硬件、三维可视化技术的快速发展，地下管线的三维可视化建模、空间分析与辅助决策技术已广泛应用于管线规划、设计、审批、施工、运维等日常管理工作中，并将成为当前城市地下管线信息化发展的新趋势。
20世纪90年代以来，国内大多数城市都开展了地下管线普查并同步建立了地下管线综合管理系统，已积累了较为丰富的二维地下管线数据库。
如何在现有二维数据的基础上，研究管线三维建模方法，并开发可扩展、可定制、可独立运行的三维建模工具，从而实现管线的快速建模与更新，是城市管线面向三维应用的前提。
1 地下管线的特点作为城市的“生命线”，城市地下管线担负着信息传输、能源输送等工作，是城市赖以生存和发展的物质基础。
整体而言，地下管线具有以下特点：（1）种类繁多城市地下管线种类多样，包括供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等8大类20余种管线类型。
（2）各自为政地下管线管理体制和权属复杂，涉及政府30多个职能和权属部门。
给水管线属于自来水公司，污水、雨水管线属于市政部门，电力管线属于电力部门，通讯管线属于通信部门，有线电视管线属于电视台，热力管线属于热力公司，燃气管线属于燃气公司，这些管线的权属单位各不相同，管线的建设、维护管理均由相关单位负责。
地下管线保护专项施工方案
地下管线保护专项施工方案地下管线是城市日常生活中不可缺少的基础设施，包括自来水管、电力线、天然气管、通信线等。
然而，在城市建设和维护中，地下管线却时常被损毁，造成严重的安全事故和经济损失。
为了更好地保护地下管线，需要制定专项施工方案。
方案实施地下管线调查在施工前，首先需要对施工区域的地下管线进行调查。
调查内容包括管线种类、位置、管径、埋深、敷设方式、所属单位等信息。
管线调查应由专业的勘测公司进行，应用科技手段，如激光测距、电磁波探测等工具，对管线进行三维数字化模拟，使施工人员清晰地了解管线情况，确保施工安全。
管线标识在施工现场，要根据管线种类进行标识，并制定标志牌模板进行定期更换和检查。
1.各单位管线要按照标准颜色进行标识，如红色的电力线、蓝色的水管等；2.对于同属一个单位的管线，可以用同一种颜色进行标识，但要避免混淆。
施工机械限制1.施工机械不能碾压地下管线；2.禁止在管线覆盖区内使用大型机械设备，如吊机、挖掘机等；3.禁止使用电焊、火焰等热力工具在管线周边进行作业。
施工现场安全隔离1.对施工现场进行安全隔离，保持施工区域干燥、无坑洼，禁止乱堆乱放材料；2.遵循施工现场安全管理规范，设置明显的警示标志，禁止非施工人员进入施工区域；3.严格执行施工机械使用规则，保持施工现场清洁整齐。
施工时期管理1.施工现场应有专职人员进行管理，协调各个作业单位，保证施工顺利进行；2.施工人员应遵守施工规范，对现场施工进行逐步控制，避免交叉作业，保障地下管道不受任何损坏；3.定期召开协调工作会议，明确各项任务的分工和责任。
地下管线保护专项施工方案是城市建设的必要措施。
通过管线调查、标识、施工机械限制、安全隔离和时期管理等多种措施，可以提高施工安全水平，保证经济、社会、生态和环境安全有序发展。
地下管线三维建模设计
地下管线三维建模设计地下管线三维建模设计地下管线三维建模设计是一种利用计算机技术将地下管线系统进行三维化建模的方法。
它通过获取地下管线的几何形状和属性信息，利用计算机软件对其进行建模和分析，从而实现对地下管线系统的全面了解和管理。
这种方法在城市规划、土地利用、道路建设和市政工程等领域具有广泛的应用前景。
地下管线三维建模设计的过程主要包括数据采集、数据处理和建模分析三个环节。
首先，需要对地下管线进行数据采集，主要包括现场测量、勘探和数据收集等工作。
通过使用测量仪器和技术，可以获取地下管线的几何形状和位置信息，如管线长度、直径、埋深等。
同时，还可以获取管线的属性信息，如材质、使用年限、维护记录等。
这些数据将为后续的建模和分析提供必要的基础。
然后，对采集到的数据进行处理和管理。
这包括数据的清洗、整理和转换等。
清洗是指对采集到的数据进行筛选和校正，排除错误和重复的数据，确保数据的准确性和可靠性。
整理是指对数据进行分类和编码，使其便于管理和使用。
转换是指将原始数据转化为计算机可识别的数据格式，如GIS格式等。
通过数据处理和管理，可以为建模和分析打下良好的基础。
最后，利用计算机软件对地下管线进行三维建模和分析。
通过将采集到的地下管线数据输入到建模软件中，可以生成地下管线的三维模型。
这个模型可以直观地显示地下管线的几何形状和属性信息，如管线的走向、交叉口、连接关系等。
同时，还可以进行一些分析和模拟，如管线的承载能力、冲击力等。
这些分析结果将为地下管线的管理和维护提供重要的决策依据。
地下管线三维建模设计具有许多优势。
首先，它可以全面了解和管理地下管线系统，为城市规划和市政工程提供重要的数据支持。
其次，它可以减少人为错误和事故的发生，提高工作效率和安全性。
此外，它还可以节省成本和资源，提高工作的可持续性和环境友好性。
总之，地下管线三维建模设计是一种使用计算机技术对地下管线系统进行全面了解和管理的方法。
它通过数据采集、数据处理和建模分析等环节，实现对地下管线的三维建模和分析。
三维综合地下管线管理系统解决方案v
三维综合地下管线管理系统解决方案v
一、系统介绍
三维综合地下管线管理系统是一款专业的地下管线信息化管理
软件，主要针对城市地下管线建设、运维和管理的需要，通过采集、整理、处理和展示地下管线数据信息，为城市管线的精细管理提供
了有力的支撑和保障。
该系统采用3D视觉展示方式，能够直观、快
捷地了解城市地下管线情况，同时提供全方位的查询分析功能，帮
助用户更好地了解地下管线的实际状态并及时进行处理。
二、系统功能
1、地下管线数据采集功能：
该系统支持多种数据源的导入方式，包括GPS导入、CAD导入、EXCEL导入等，能快速高效地获取管线数据信息。
2、地下管线数据处理功能：
该系统可对导入的地下管线数据进行自动化的处理和归类，生
成管线数据图层，并建立与GIS系统的数据连接关系。
3、地下管线数据管理功能：
该系统支持对地下管线数据进行管理和维护，包括新建、删除、修改、查询等功能，能够快速方便地管理地下管线信息。
4、地下管线数据分析功能：
该系统可对管线数据进行多角度的分析，包括地下管线深度分析、地下管线位置分析等，帮助用户快速了解地下管线情况。
城市地下管网三维建模技术
城市地下管网三维建模技术一、城市地下管网三维建模技术概述城市地下管网是现代城市基础设施的重要组成部分，包括供水、排水、燃气、热力、电力、通信等多种管线。
随着城市化进程的加快，地下管网的规模和复杂性日益增加，传统的二维平面管理方式已经难以满足现代城市管理的需求。
因此，城市地下管网三维建模技术应运而生，它能够为地下管网提供更为直观、精确的管理和维护手段。
1.1 城市地下管网三维建模技术的定义城市地下管网三维建模技术是指利用计算机辅助设计（CAD）、地理信息系统（GIS）和三维建模软件等工具，将城市地下管网的物理形态和属性信息转化为三维数字模型的技术。
这种技术能够实现对地下管网空间结构、属性信息和运行状态的全面可视化和动态模拟。
1.2 城市地下管网三维建模技术的应用价值城市地下管网三维建模技术的应用价值主要体现在以下几个方面：- 提高地下管网管理的效率和准确性，减少因信息不明确导致的施工事故。
- 优化地下管网的规划和设计，实现资源的合理分配和利用。
- 支持应急响应和灾害管理，快速定位问题管网，制定有效的应对措施。
- 促进城市可持续发展，通过精确的管网信息支持绿色建设和节能减排。
二、城市地下管网三维建模技术的关键技术2.1 三维数据采集技术三维数据采集是城市地下管网三维建模的基础。
它包括地面测量、地下探测和属性信息收集等多个环节。
地面测量主要通过卫星遥感、无人机航拍等技术获取地形地貌数据；地下探测则利用地质雷达、声纳探测等手段探测地下管线的位置和深度；属性信息收集则涉及管线材质、直径、使用年限等数据的收集。
2.2 三维建模软件三维建模软件是实现城市地下管网三维建模的关键工具。
这些软件具备强大的数据处理和图形渲染能力，能够将采集到的数据转化为三维模型。
常见的三维建模软件包括Autodesk 3ds Max、Maya、Revit等，它们支持多种数据格式，可以与GIS系统无缝对接。
2.3 地理信息系统（GIS）GIS在城市地下管网三维建模中扮演着核心角色。
基于Skyline地下管线三维快速建模的实现
基于Skyline地下管线三维快速建模的实现本文以完成某地管线竣工测量数据库为基础数据，借助Google Earth、Google Earth Screen、Skyline、SketchUp、VB、Access软件的基本功能，利用已有管线数据库进行地下管线三维快速建模应用设计。
标签：管线数据库快速三维建模1引言近几年来，数字城市的概念在政府管理中的应用越来越广泛，城市地下管网信息系统在各个大中城市也都开始应用起来。
目前，大部分城市管线信息管理系统多局限于数据库形式或二维表达。
本文基于Skyline提供的API接口访问管线数据库，利用数据库中的关系数据进行地下管线三维建模、最终实现地下管线漫游等。
本文的成果可以有效地提高地下管线三维建模的效率，节约生产成本。
2实现方法2.1引用已有地下管线数据库管线数据库结构设计主要从两方面进行考虑：首先便于数据的组织、管理与应用，既能满足规划管理部门的需求，又要满足专业管线单位管理者的需要；其次便于管线空间分析模型的建立与实现，因为空间分析模型的建立与实现依赖于空间数据结构。
地下管线数据库的组成一般包括专业的管线数据和辅助数据，为方便管理单位和为专业管线单位使用，管线数据一般根据管线数据种类分层进行管理。
2.2使用Skyline与SketchUp结合的建模方法本文中我们提出一种同时使用三维地理信息软件和三维专业建模软件共同实现三维管线建模的方法。
一方面，能保证管线建模的精细程度；另一方面，又不会明显降低系统的效率。
具体来说，先将地下管线的基本组成部分分为管体和管点两大类。
其中，管体包括方形管和圆形管。
管点包括阀门、螺栓、接头等不规则的物体。
对于管体，一般都是形状规则的物体，且地下管网90%都由管体构成，因此为了提高创建和显示效率，采用Skyline软件自身对象—Cylinder和Box对象来创建表现管体，这样可以大大减少软件用于渲染外部模型显示所需的系统资源。
对于管点数据，一般是阀门、螺栓、接头等特殊的、不规则的实体，所以先将各类管点数据进行分类，对于每类对象分别采用专业的建模工具（如SketchUp），按照1：1的比例进行三维模型建模仿真，再赋予根据实际采集的纹理。
三维地下管线建模及系统实现研究
三维地下管线建模及系统实现研究摘要：地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市的生命线，是保障当前经济社会快速发展和百姓正常生产生活的重要支撑。
随着人们对地下管线管理系统功能要求的不断提高，传统的二维GIS 系统已不能满足实际中的应用需求。
只有把空间数据库中的海量数据转换为直观的图形信息，地理信息处理结果才能为规划、管理与决策提供有力的支撑。
因此，需要建立科学、准确、完整、可视、智能的地下管线信息系统，这是城市规划、建设和管理的迫切需要。
关键词：三维地下管线；建模；实现一、国内研究现状城市地下管线是城市经济活动和人民生活的命脉，任何时期，城市都极为重视地下管线的管理工作，并且在不断的地下管线的管理研究过程中，主要出现了几个不同的研究时期，在不同的研究时期地下管线的研究也倾向于不同的重点方向，但是他们都是为了城市更好的地下管线的建设与管理，从总体上分析来看，主要分为以下几个不同的层面：(1)80年代后期至90年代，为了摸清城市地下管线的情况，我国开展了大规模的城市地下管网普查，并率先使用计算机辅助制图技术(Auto‐CAD)绘制管线分布图；使用DBASE、FOXPRO等数据库管理系统存储管理管线和管件的属性信息。
由于管线的空间信息和属性信息分别存储于不同的介质，很难统一利用和管理，也难以进行信息的更新。
(2)90年代初期至中期，随着地理信息系统软件被广泛应用于一些行业，于是也迅速推广用于管线空间信息和属性信息的管理。
我国于90年代初相继使用国外的GIS 平台(ARCINFO、INTERGRAPH)，有的甚至用AutoCAD 探索开发管线信息管理系统。
与此同时国产GIS 平台研制成功(如MAPGIS 等)，用国产GIS 平台也开发出了地下管线信息系统，(3)传统的地理信息系统( 2D GIS) 基于二维图形平台, 采用关系数据库管理系统, 对数据的维护、更新、恢复是很有效的, 但现代数据管理不得不处理更复杂的需求和维护更复杂的数据, 而虚拟现实技术发展以后, 新的基于三维图形平台的可视化地理信息系统IMAGIS 采用面向对象的数据管理系统, 可以更加真实、直观地处理越来越复杂的三维数据。
城市三维综合管线地理信息系统设计与实现
科技论坛
城 市 三 维 综 合 管 线 地 理 信 息 系 统 设 计 与实 现
王 宁
肖增 华
，
( 沈 阳 经 济技 术 开 发 区 规 划 建 筑 设 计 有 限 公 司 辽 宁 沈 阳
1 10 0 0 0
)
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摘
前景
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功 能 及 关键 技 术 问 题 结 合 3 D M A X 在 建 筑 制 作 方 面 的 优 势 再 现 城 市 真 实环 境
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要 ：本 文 介 绍 了 城 市 三 维 综 合 管 线 地 理 信 息 系 统 提 出 了 三 维 综 合 管 线 地 理 信 息 系统 的 设 计 思 路 探 讨 了 系统 的体 系 结 构 主 要 并指 出 了 城 市 三 维 综 合 管 线 地 理 信 息 系统 的 广 泛 应 用
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标 键 盘 操作 可 以 快 速 实 现 浏览操 作 3 2 地 上 地 下 空 间浏 览操作 3 2 1 透 明度 右 侧 的 按 钮 用 来 设 置 当前 显 示 的 场景 中的地 表 的透 明程 图 1 透 明 度设 置 图 度 只 有 在 开 启 地 下 模式 的情 况 下 才 可 进 行 设 置 地 表 透 明度 的 数值 范 围 为 0 到 10 0 之 间 的整 数 地 表 透 明度 的 数 值 越 大 地 表 的透 明 程 度 越 高 10 0 代 表 完全 透 明 0 代 表 完全 不 透 明 如 图 1 所示 图 2 同屏 多方 案对 比图 3 2 2 选 择 依地 距 离 量 算 用 来在场景 中的地 形 之 上 进行 距 离量 算 该 功能 可 以 根 据 地 形 自动附着在 地 表 之 上 读 出地 表起 伏 的 曲面距 离 3 2 3 系 统 空 间 面 积 测 量 ：支持 地 表 面 积 投 影 面 积 测 量 ； 选择面 积 量 算 用来在 场景 中 的地 球 表 面 进行 面积 量 算 3 2 4 在浏 览器 环 境 下 给 用户 提供数据 浏 览 对 比 系统支持模 型 内测量 楼高 两 个相 邻建筑 物 之 间 的间距 充 分体 现 测 光 数 据 可 实 时分析 两 个 建筑物 间测 光 数据 如 图 2 所 示 3 3 监 控视 频 可 根 据模 型 中 地 下 信 息 的摄 像头位 置 调 取 当前摄 像 头 实 际 情 况 以 便清楚 查 看 及 各摄 像 头 的实际应用 情 况及 现 实 地 下 情 况 4 设 计模 式 在 建 模 中 的运 用 设计 模式是 对 被 用 来在特 定 场 景 下 解 决 般 设 计 问题 的类 和 相 互 通 信 的对 象 的描 述 它 可 以 使 我 们 更 加 方 便 的复 用 成 功 的设计 和 体 系结 构 模 式设 计方法 来定 义 各 种 不 同杆 塔模 型 的模 板 使 用 户 可 以 方 便 的加 入 各类单 回路或 双 回路 的塔 型 对 于 设 备实例 在 三 维 场 景 中的 模 型 显 示 也 可 通 过 代理 模 式 将模 型 显 示 与对 象实体分离 这 也 体 现 了 整 个 系统 中间层 的 概念 5 总 结与展 望 随着计算机 图形 技 术 的 飞 速发 展 和 硬 件水平 的 不 断 提 高 三 维 G I S 将 是整个 G I S 的发 展 方 向 我 们 生 活在 个充 满 三 维 物体 的 三 维 世 界 中 只 有 基 于 三 维 的 G I S 系统才能让 人 们 更加直 观 形象 的认 识 和理 解地 理 和设 备信息 从 而 提高管理 水平 和工 作效率 参考 文 献 11 魏 建平 数 字合 肥 三 维城 市景 观 系统 的 建设 与 应 用 【 【 J1 城 市 勘 测
基于ACIS的三维管线分析
基于ACIS的地下管线空间分析摘要：城市地下管线数据检查过程中，一般对于二维及属性数据的的检查比较容易，而对于三维空间关系的检查比较复杂，而管线的三维空间关系的正确与否对管线质量具有非常重要的影响。
本文探讨了如何利用ACIS三维造型引擎进行空间分析，实现三维管线的碰撞检测、水平净距、垂直净距分析。
关键词：ACIS；三维；管线1引言地下管线作为能源输送、排涝减灾、废物排弃、信息传递的物质基础，是城市生存和发展的“生命线”、是确保社会经济健康、协调和可持续发展不可或缺的市政基础设施。
随着我国城市化进程的加速，城市建设快速发展，但随之而来的地下管线管理方面的问题也越来越多。
施工破坏地下管线造成停水、停电、燃气泄露等事故频繁发生，不仅造成了巨大的经济损失，也严重影响到人民生活和财产安全。
纷繁复杂的地下管线已成为制约城市发展的瓶颈。
掌握实时、准确和可靠的地下管线信息，规范地下管线规划建设，加强地下管线规划管理，不仅是维护城市公共安全，提高城市生活品质的需要，也是有效利用城市地下空间资源的重要工作。
地下管线的重要性正日益被各级政府部门所重视，目前，全国各地都陆续启动了管线普查工作，并同步建立地下管线管理信息系统。
地下管线数据是地下管线信息系统的灵魂，其质量的好坏，直接关系到系统建设的可靠性。
为了防止和减少便道修建及路基挖方或桥梁施工中挖断天然气管道、地下网线事故造成的财产损失，促进安全生产形势的稳定。
一般对于二维及属性数据的的检查比较容易，而对于三维空间关系的检查比较复杂，而管线的三维空间关系的正确与否对管线质量具有非常重要的影响。
本文介绍了。
ACIS 3D造型组件是美国Spatial Technology公司开发的一个面向对象的三维造型引擎，它集线框、曲面和实体造型于一体，为各种3D造型应用的开发提供了几何造型平台。
2NetTopologySuite简介NetTopologySuite（以下简称NTS）是著名的JTS Topology Suite的C#/.net 版本， NTS项目的目的是提供一个基于.net，快速、稳定的GIS解决方案，以应用于所有.net平台。
城市地下管线信息管理系统建设项目解决方案
城市地下管线信息管理系统建设项目解决方案早上刚坐下，泡了杯咖啡，打开电脑，就开始构思这个城市地下管线信息管理系统建设项目的解决方案。
这个项目啊，可是个大工程，涉及到城市规划、建设、管理等多个层面，要综合考虑各种因素，确保方案的科学性、实用性和前瞻性。
得明确这个项目的目标。
咱们要建设的这个系统，不仅仅是为了解决现有的管线问题，还要为未来的城市发展预留空间。
所以，我们的目标就是：建立一个全面、高效、智能的城市地下管线信息管理系统，实现管线信息的数字化、网络化和智能化。
一、项目背景与需求分析1.项目背景随着城市化进程的加快，地下管线问题日益突出。
管线老化、乱象丛生、安全隐患等问题，给城市管理和居民生活带来了诸多不便。
为了提高城市管理水平，保障管线安全，降低管理成本，建设一个高效的城市地下管线信息管理系统显得尤为重要。
2.需求分析（1）数据采集：需要采集各类地下管线的空间位置、属性信息，包括管线类型、管径、埋深等。
（2）数据存储：将采集到的数据进行存储，建立管线数据库，便于查询和管理。
（3）数据分析：对管线数据进行挖掘和分析，发现潜在的安全隐患和管理问题。
（4）数据展示：通过地图、图表等方式，直观地展示管线信息，方便决策者和管理者了解管线状况。
二、系统架构设计1.数据采集层采用无人机、激光雷达、红外探测等先进技术，对城市地下管线进行全方位、多角度的扫描和采集。
同时，引入算法，对采集到的数据进行预处理，提高数据质量。
2.数据存储层采用大数据技术，构建管线数据库。
数据库采用分布式存储，确保数据的稳定性和安全性。
同时，引入数据备份和恢复机制，防止数据丢失。
3.数据分析层采用数据挖掘、机器学习等技术，对管线数据进行深度分析。
通过分析，发现管线老化、损坏等潜在问题，为决策者提供有力支持。
4.数据展示层通过地图、图表、三维模型等手段，直观地展示管线信息。
同时，开发移动端应用，方便用户随时查看管线状况。
三、系统功能设计1.数据采集与录入系统支持多种数据采集方式，包括无人机、激光雷达等。
城市地下管线三维快速建模技术研究及应用
城市地下管线三维快速建模技术研究及应用作者：叶辅成来源：《珠江水运》2019年第02期摘要：随着我国城市化建设步伐的逐渐增快，地下管线的分布愈发繁杂，原有的二维图形已经几乎不能呈现各个管线分布的实际情况，而通过二维向三维的不断发展与延伸，不仅可以有效改善二维图形中存在的缺陷与问题，还能通过三维模块的应用，对城市地下管线展开详细的分析与研发，并且将最终研发的结果应用于我国地下工程建设中，已经初步取得了较好的成绩和效用。
关键词：地下管线三维建模核心技术研究应用地下管线不仅是城市地下最为关键的工程建筑，还是确保城市正常运行的重要基础。
随着我国城市化建设的快速发展，地下管线空间的分布也愈发复杂，原有的二维图形技术已经无法满足呈现出地下管线空间分布的复杂情况与关系，尤其是对地下空间纵向管线分布的表达更为困难。
二维图形技术所呈现出的图形多为平面图，这种技术通常只能将某个点或者是某个重叠线，相交线以及特定的标注作为其表达方式，因此也就无法落实地下管线的具体位置，对施工设计造成一定的影响。
反观三维建模技术便可以充分解决这一现象与问题，更直观的为人们呈现出地下管线的具体位置和实际情况，所以三维建模技术的广泛应用已是必然趋势。
1.城市地下管线三维快速建模的相关研究现阶段三维建模的方式多种多样，相对较为完善的软件以及相关模块也相对较多，比如Pro / Engineer，Solidworks，3ds Max，CAXA以及UG等应用都十分广泛，其虽然针对形状较为繁杂的模型设计和相关构建的应用效果较为良好，但是其应用价格相对较高，并且由于其具有一定的复杂性和困难性，因此对城市地下管线的实际探测的可适用性相对较低。
通常城市地下管线探测最终的三维模型主要是用于对地下管线的质量检查，便于提升施工作业的准确度和精细度，其中多数设计要求会高于细节处理的标准需求，其主要作用就是落实从二维平面到三维快速建模的转化以及对繁杂地下管线空间分布的具体呈现。
地下管网三维可视化技术分析
地下管网三维可视化技术分析摘要：为保障地下管网的安全，在实际的管理过程中，应通过恰当的方式对地下管网的实际分布状态进行识别和分析，提高管网控制效果。
本文就地下管网三维可视化技术进行分析，结合目前常见的三维可视化技术进行详细探究，并研究该技术在地下管网管理中的实际应用方式，进一步优化三维可视化技术水平，提高对地下管网的检测和管理效果。
关键词：地下管网；三维可视化技术；GIS系统引言：城市地下管网较为复杂，为避免管线之间出现互相影响的情况，应通过相关的技术对地下管线的实际分布和运行情况进行全面的探测和分析。
三维可视化技术的使用，能够直接展示出地下管网的实际情况，便于管理人员更加直观的对管网情况进行检查和分析，及时发现其中不合理情况，并结合实际变化情况制定相应的应对措施，保障地下管网的安全性。
1三维数据分析三维可视化技术在实施过程中，需要对数据进行虚拟化处理，将真实场景转化为数据后通过虚拟仿真技术构建相应的三维场景，便于管理人员对探测目标进行直观的观察和分析。
因此，实现三维可视转化的基础是对数据进行处理，通过对三维数据的分析，能够更好地识别数据，并进行调整和处理，得到相应的模型。
城市地下管网的分布较为复杂，但不同类型的地下管网分别为独立的系统。
因此，管网数据同样具有复杂的特点。
为降低地下管网三维数据的分析难度，可通过矢量数据或栅格数据等结构度数据进行表示，降低管网分析难度。
使用矢量和栅格数据处理方式与地图进行有机结合，能够在地图中展示出管网坐标，便于后续进行三维模型的构建，提高三维数据处理效率。
2地下管网三维可视化技术类型2.1基于GIS系统的可视化技术在构建三维GIS系统的过程中，需要利用相关的虚拟地球平台，或对探测区域进行大量的探测，结合探测结果构建专门的平台系统，便于查询城市范围内的地下管网情况。
在三维数据的基础上构建虚拟城市系统，利用系统数据库构建相应的可视化模型，支持管理人员对城市地下管线进行观察和管理。
地下管线管理信息系统方案
地下管线管理信息系统一、概述地下各类管网、管线是一个城市重要的基础设施，它不仅具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长等特点，更重要的它还承担着信息传输、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，传统的城市地下管线二维管理模式，已根本无法满足当今人们对地下管网、管线大数据信息分析、表达、应用的实际需要。
基于此，众智软件审时度势并充分利用多年来在三维领域的研究成果和自有核心技术，自主研发了一套全新的地下管线数据资源汇集管理信息平台——3DPLINE城市三维地下管线管理系统。
该系统可有效地将各类地下管线资源融入在系统之中，全面实现了地下管线数据信息的二三维一体化，以及动态更新与专业属性数据的整体同步。
此外，系统还可融地理信息、业务办公和辅助决策等地上、地下建筑规划管理模块于一体，采用虚拟仿真技术一揽子解决地下管线管理中所发生的诸多问题。
不仅有助于避免市政建设过程中道路的多次开挖，而且还可大大降低施工中地下设施的矛盾与事故隐患，提高管线工程规划设计、施工与管理的准确性和科学性。
大量节省规划审批中挖路断面、确定管线走向的时间和费用，最大限度地减少因规划失策所造成的经济损失。
另外，系统还可根据管网空间数据，实现城市三维地下管线的可视化管理，支持城市地下管线的漫游和三维成果自执行文件格式汇报，且可满足城市管线管理人员和技术专业人员的规划设计、方案设计、施工图设计等不同阶段的需要。
城市区域地下管网鸟瞰图二、建设目标1、通过对城市地下各类管线基础数据资源的有效整合与配置，进一步推进数字地理空间信息平台建设，全面实现数据管理部门和应用部门之间对数据资源“集中管理、分部应用”的共建共享。
2、实现对决策基础数据资源的数字化、可视化管理。
通过全新的GIS技术，将地图元素和地下空间信息融入到管理系统之中，并采用三维模拟技术对地下管线进行详实的展示，真正意义上实现城市决策信息资源的数字化和可视化，充分体现出辅助决策的科学性和先进性。
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城市三维地下管线管理系统
年系统运行良好，网上报批、网上发布功能也逐步实现。
市地下管线信息管理系统的海量地下管线数据能在系统中稳定正确地进行二维和三维操作，系统具有网上Web发布和网上报批自动化管理功能，功能齐全；系统针对不同用户具有良好的适用性，人机界面友好；系统软件具有多种建模能力和方便的二次开发能力，可扩展性强；系统的软硬件配置合理，运行稳定，满足当前和未来的发展需要。
市石景山区三维城市
地下管线信息系统基于三维地学信息系统GeoView软件平台开发的三维城市地下管线信息系统
市滨海高新区城市地
下管线信息系统基于三维地学信息系统GeoView软件平台开发的三维城市地下管线信息系统
二、三维管网系统的特点及建设的意义（1）系统框架结构
（2）系统技术的特点
①管网建模自动化
管线的竣工资料或者探测的结果大多是二维矢量线数据，系统根据二维数据的平面坐标、埋深、管径等数据批量生成三维管线模型、关联属性数据库，并且提取管线之间的拓扑关系，自动生成弯头。
②三维管网模型的编辑与维护
在三维场景中编辑管线模型（添加、移动、废弃），编辑管线模型的节点坐标，维护管线属性数据（类型、覆土深度、埋深、管径、材质等），为管网的数据更新提供了便捷的方法。
③三维管网模型上的拓扑分析
完全摆脱对二维管网数据的依赖，直接在三维管网模型上进行拓扑分析，彻底解决三维数据模型无法进行拓扑分析的技术难题。
为爆管分析、开挖分析、覆土深度分析等提供技术支撑。
④丰富、规的管件模型库
系统提供标准尺寸和规格的模型库（例如法兰、流量计、弯头、蝶阀、止水阀等），方便用户在指定位置添加管件，节省建模时间。
⑤整合业务数据更便捷
管网业务数据包括：属性信息、实时监测数据和历史数据等，主要以关系型数据库的形式存储。
该管网系统能够迅速的自动关联三维管线模型和业务数据库，大幅度降低数据处理的时间成本，使得项目实施更方便、快捷，成本更低。
三、我司需推出的新系统功能
综合上述企业已有技术情况并根据我司实际情况和实际管理需要，总结我司建设城市三维地下管网信息化平台需要推出的新系统功能如下：
1.管网统计
①管线长度统计，系统具备管线长度自动统计的功能，即系统可对指定区域满足管线长度围的管线个数、总长度自动做出准确的系统统计，并可将所统计出的结果直接生成图表或导出Excel格式文件，大大降低了业务人员的工作强度。
②区域统计，系统可根据用户自己设置必要的查询条件，对任意指定的某一区域管网的所有管线数量、管线长度、管点数量进行详细的区域管网信息综合统计功能，并可将统计结果直接生成图表或导出Excel格式文件。
2.管网查询
系统具备强大的属性查询、区域查询、条件查询、图形查询、管线检测等查询功能。
3.管网标注
管线标注主要包括：坐标标注、属性标注、流向标注、管线长度统计等功能。
①坐标标注，可在管网任意节点位置上进行坐标信息标注，也可对所选定的实体节点坐标信息进行标注。
②属性标注，在设定管线或管点标注属性容后，可对管线或管点的属性进行标注。
可通过标注字段选择对话框对所选择的某个实体进行单个自行选择标注，也可实现对所选实体的多个字段信息进行组合标注。
③流向标注，可根据管网中各设施的开闭情况以及管线的拓扑信息，由管网系统自动计算出每根管线中的介质流向，并将流向标注在三维场景中。
4.管网综合分析
①横断面分析。
在无需实地开挖管道的条件下，系统可根据任意选取的两点上直接生成地下管线横断面分析图，并从主视图中查看到该位置上的管道材质、埋深、管径、长度、历史年代信息及管线间距等信息，且支持图层、数据的EXCEL 文件导出和打印等功能。
②纵断面分析。
纵断面分析与横断面分析的目的一样都是用于对管线、管点的分析，系统也可在任意指定的位置上直接生成纵断面剖视图，并从视图中查看到管道材质、埋深、管径、历史年代信息、间距等信息。
同时，在主视图中高亮显示所选管线。
③覆土深度分析。
由于地下管线在各地都会受到气候、土壤等环境因素的影响，因而系统除对此项功能做了严格、深度开发之外，并将国家和行业有关标准纳入系统之中，使系统不仅能够快速查询分析出所选区域各类管线的覆土深度，而且还能够对覆土深度不满足国家标准和行业规定的管线数据进行红色显示。
此外，系统还支持调阅相关标准并与所查询出的违规管线铺设数值进行比对，且系统还支持覆土深度分析图层、数据的EXCEL文件导出和打印等功能。
④爆管分析。
城市压力管线发生爆管现象是一个时常发生的灾害性事故，如若处置不及时或出现过失时，将会给城市带来重大经济损失和给社会造成极大的负面影响。
因此，系统充分考虑管线设计与道路设计、总图设计之间的密切关系，借助道总图的设计成果和管线拓扑信息技术以及爆管的具体点位，自动快速分析和识别出受影响的管段和地区，并显示出受到影响的用户情况和需要进行调压的片区，同时显示受影响的管线/关闭受影响的管线/关闭需要关闭的阀门等整体处置方案
⑤水平垂直净距分析。
管线的合理间距是根据施工、检修、防压、避免相互干扰及管道表井、检查井大小等因素而决定的。
统筹安排好各自的合理空间，解决诸管线之间或与建筑物、道路和绿化之间的矛盾，又可为各管线的分析、设计、施工及管理提供准确的辅助决策支持。
⑥开挖分析。
在管线、管点开挖过程中存在着诸多的实际问题，如开挖地点的准确性、开挖面积的大小、开挖深度等等，针对地下管线、管点地面开挖经常出现的问题，城市三维地下管线管理系统提供了任意区域的沿路开挖/自定义开挖两种地面开挖模拟模式，同时还可自由设置开挖深度和边界围，三维地形自动塌陷，暴露出地下管网的分布情况，为施工的组织和指挥者提供决策支持。
⑦连通性分析。
连通性分析是针对某一根管线与多个管线连接关系的分析，可对管线连接的位置、连接的数量、流向、流量以及管线的属性进行详尽的分析。