中新天津生态城地下管线管理系统的设计与实现

中新天津生态城地下管线管理系统的设
计与实现
摘要：构建中新天津生态城地下管线管理系统，利用现代信息技术，通过实施面向城市的二、三维地理信息采集和管线信息整合，构建中新生态城地下三维一体化管线数据库，充分挖掘和利用管理信息数据库，建立可视化三维系统，使本系统具备二三维信息查询、分析、统计等功能，实现管理的信息化、可视化，满足城市管理需求。

关键词：地下管线；系统；三维可视化
Design and implementation of underground pipeline management system of China-Singapore Tianjin eco-city
Liu Xiaoguang
(Tianjin institute of Surveying and Mapping Co., Ltd, Tianjin
300381)
Abstract：Build the underground pipeline management system of China-Singapore Tianjin eco-city, use modern information technology, build the underground three-dimensional integrated pipeline database of China-Singapore Tianjin eco-city through the implementation of urban two-dimensional and three-dimensional geographic information collection and pipeline information integration, fully excavate and make use of the management information database, and establish a visual three-dimensional system, so that the system has the functions of two-dimensional and three-dimensional information query, analysis Statistics and other functions to realize the informatization and visualization of management and meet the needs of urban management.
Key words：Underground pipelines; System; 3D visualization
1引言
随着经济的快速发展和科技水平的提高，城市管理的重要性日益突出，传统
的城市管理方式已不能满足现代化的需求。

利用三维城市管线管理系统弥补二维
管理系统只能在平面地图上进行的不足，通过利用计算机仿真和虚拟现实技术形
成的三维可视化管理信息平台,将现状与规划预期放入到城市景观的虚拟环境中，提供一个逼真的模拟环境，为城市的管理提供辅助决策平台。

同时，将三维可视
化管理系统作为构建“智慧城市”的重要做成部分，因此三维可视化管理系统的
建立具有重要意义。

2系统建设总体目标
1.构建中新天津生态城地下管线管理系统，管理地下二三维一体化数据，实
现三维浏览、查询统计、管线分析、市政场站信息查询等功能；
2.建立地下管线三维模型数据库，包括市政道路管线和小区内管线模型；
3.规范化市政管线审批程序，实现辅助决策功能。

3体系结构
中新天津生态城地下管线管理系统是构建在良好的支撑环境下，能够为一定
领域内的专业应用提供服务的软件体系。

该系统体系结构采用标准的三层体系结构，包括数据层、逻辑层和表现层三
个不同的应用层次，如图所示。

1、数据层：采用Oracle关系型数据库系统，实现基础地理信息数据、规划
数据、用地数据、管线数据、三维数据的高效存储和管理。

2、逻辑层：采用ArcGIS产品系列中ArcGIS Engine组件接口，通过Arc SDE空间数据引擎，负责系统业务逻辑的实现，如数据的存取、表现和操作等。

利用OSG实现数据三维模型的展示和三维系统功能实现。

3、应用层：满足管理部门日常管理要求。

4系统开发模式
系统二维部分采用ArcGIS系列产品中的ArcEngine作为系统开发的底层组件，三维部分采用OSG开发平台，利用微软公司的C#为开发工具，以Oracle为数据库管理系统，以ArcSDE为空间数据库引擎来完成本系统的开发。

5系统功能设计
5.1 二维部分：
1、视图操作；
2、查询定位；
3、专题图打印；
4、图形输出；
5、管线属性查询；
6、管线统计分析；
5.2 三维部分：
1、三维可视化
该模块实现了三维场景浏览，地上建筑、地下管线信息查询，路径漫游，地名、道路名、建筑名称标注，距离、面积量算等功能。

（1）三维场景浏览：浏览三维场景，包括放大、缩小、平移、漫游、旋转等，并对应相应的快捷键实现键盘控制场景。

图1、三维场景浏览
（2）查询：三维场景中点击建筑或管线，三维场景中高亮同时二维窗口也
高亮显示，并显示选中的建筑或管线的详细属性信息。

图2、信息查询
（3）标注：包括地名、道路名称、建筑名称标注。

（4）路径漫游：加载或创建一条路径后，场景自动沿路径漫游，可进行漫
游速度控制、暂停、重放等。

（5）量算：距离量算和面积量算。

距离量算是量算空间任意两点间的距离，包括水平距离、垂直距离和倾斜距离。

2、三维管线分析
该模块实现了地下管线三维空间分析功能，包括创建管沟、挖方查看地下管线、管线量算、管线净距分析。

（1）创建管沟：用户绘制一条线，根据设定的管径和深度在三维场景中生成管沟，能通过漫游该管沟查看与地下管线的相交情况。

（2）挖方查看地下管线：在用户指定区域进行地面挖方，从而查看挖方处的地下管线分布情况。

（3）管线量算：量算任意管线两点的水平距离、垂直距离和倾斜距离。

（4）管线净距分析：分析两条管线间最小水平净距和最小垂直净距。

3、三维方案设计
该模块实现了三维规划方案设计、加载、对比、调整等。

（1）方案设计：在三维场景中，根据手动绘制的建筑形状和设置建筑高度和建筑风格，形成建筑体块，可查看该建筑体块的建筑面积、占地面积等信息。

（2）方案加载：加载现有的建筑方案，查看该方案的效果。

（3）方案对比：三维场景中同一位置加载不同的方案，在不同的窗口中同时显示，查看每个方案的效果，从而选择最优方案。

（4）方案调整：用户通过方案调整功能可以对场景中的建筑模型进行外观上的调整。

6结语
中新天津生态城地下管线管理系统的建成，将极大提高中新天津生态城建设局管理水平与工作效率，为中新生态城经济社会发展提供快速、准确、便捷的城市基础信息服务。

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