城市地下管网参数化三维建模流程与方法
一种基于Skyline地下管网三维建模的管点数据制作方法
Skyline摘要：地下管网数据的三维建模对于城市基础设施管理和规划至关重要，Skyline 作为一种新兴的三维重建技术，在地下管网三维建模中得到广泛应用。
本文通过分析Skyline 技术在地下管网三维建模中的应用，提出了一种基于Skyline 地下管网三维建模的管点数据制作方法。
该方法主要包括Skyline 数据处理流程、数据采集、管点符号制作、管点拓扑关系处理等几个关键步骤。
通过本文提出的方法，可以高效、精确地实现地下管网的三维建模，为城市基础设施管理和规划提供有力支撑。
关键词：Skyline 技术；地下管网；三维建模；管点数据制作一、引言地下管网是城市基础设施中最为重要的部分之一，包括给水、排水、燃气、电力、通讯等各种管线以及管线的连接点。
传统的地下管网数据采集和管理方式主要采用二维平面图进行管理和维护，然而，这种方式存在信息不全面、无法展示立体空间等问题，限制了城市基础设施管理和规划的进一步发展。
因此，地下管网数据的三维建模成为当前研究的热点问题。
Skyline 技术作为一种新兴的三维重建技术，具有构建高精度三维模型的优点。
针对地下管网的三维建模问题，本文基于Skyline 技术，提出了一种管点数据制作方法。
二、Skyline 地下管网三维建模技术概述Skyline 技术是一种新兴的三维重建技术，可以利用航拍影像、激光雷达等数据，构建高精度的三维模型。
Skyline 技术可以将航拍影像和激光雷达数据进行结合，利用三维重建算法，在一定的误差范围内重建真实的三维模型。
Skyline 技术不仅可以用于建筑物、道路等建筑物的三维重建，还可以应用于地下管网的三维建模。
三、基于Skyline 技术的管点数据制作方法本文提出的基于Skyline 技术的管点数据制作方法包括以下几个步骤：1、Skyline 数据处理流程。
Skyline 技术主要是通过图像匹配和三角剖分等算法重建三维模型，因此，首先需要进行航拍影像和激光雷达数据的处理。
探究城市地下管线信息化及管线三维可视化建设流程及难点
探究城市地下管线信息化及管线三维可视化建设流程及难点点摘要：本文将就管线信息化建设问题进行探讨，着重讨论管线信息化建设中三维建设相关的内容。
关键词：地下管线信息化三维可视化流程近年来，随着国家及各级政府对地下管线建设的重视，各地地下管线普查蓬勃开展，地下管线信息化规范化成为城市信息化建设中的重要一环。
而管线探测自身具有的难度，管线老化带来的问题使得事故一旦出现，便会对城市居民生活及城市建设产生巨大影响。
因此，从数据初步探测、数据规范人库管理，以及后期数据处理、利用等一系列与地下管线信息化系统建设相关的环节，都需具备规范的流程、安全的数据管理方式，以便更好的管理利用管线数据，供国家建设、工程建设使用，为城市居民提供更好的生活环境。
―、管线信息化建设现状由于每个城市都存在庞大而复杂的地下管网系统，而传统的地下管线管理采用人工借助图纸等纸质资料来存放管理，在数据完备程度、精度、更新速度方面都有许多制约。
管线建设工作分为外业探测及内业数据库建设。
目前，在流程上内外业管线普查一体化探测技术已基本成熟，在全国大部分地区也已采用此技术，并且使用该技术的城市数量也逐年递增：所开发的基于地理信息系统的管线信息系统实现了不同管线类别与地形信息结合的综合管理，针对不同的用户也实现了辅助功能的开发，并实现网络化，以达到合理配置资源的目的二维管线信息系统基本能够实现对数据的检索、处理、查询统计等基本功能，同时能够为管线规划、建设、维护、管理以及应对突发事故等起到积极作用，基本实现管线的规范化、自动化、科学化管理。
虽然二维管线信息化建设初具规模，但仍存在数据采集标准各地区执行上的差异性。
数据不全面、探测数据重复、管理系统数据更新机制不健全、功能不全面等也是目管前管线信息化建设存在的问题。
地下管线三维可视化信息系统的建设，能够结合三维城市模型与管线模型信息进行地上地下数据统一分析，通过三维GIS地下管线系统，使地下三维管线数据的自?忧?动生成和城市地表三维模型的关联关系，从而实现了整个城市的地上地下部分一体化，具有了真实的现实意义。
城市三维地下管道系统的设计与实现
城市三维地下管道系统的设计与实现作者：李莉武征晋来源：《环球市场》2019年第19期摘要：地下管线信息管理系统对城市规划建设、管线维护运营、保障城市的正常生产生活发挥着重要作用。
建设城市三维管网系统，有利于全面反映地下管网的分布状况，便于管网的维护、检测，实现管网信息从无序到有序化管理。
此外，将管网信息与城市基础地理信息融合在一起，可实现信息共享，为城市的施工建设提供准确的资料，为科学管理提供辅助决策依据。
关键词：三维;地下管道;GIS一、开发背景我国城市地下管线包含供水、排水、燃气、热力、电力、通信、管沟、工业管线八大类30多种。
地下管线是城市重要的基础设施，是城市社会经济活动的动脉，它具有规模大、范围广、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;更重要的是，它承担着信息传输、能源输送、污水排放等与人民生活息息相关的重大责任，是城市赖以生存和发展的物质基础。
因我国现有地下各类专业管线的资料残缺不全，且有关资料精度不高或与现状不符。
每年由于开挖事故（煤气、自来水、光缆、电缆被挖断）而造成的停水、停电、污水四溢、通讯中断及人员伤亡事故层出不穷，给国家和人民造成了巨大的经济损失。
地下管线三维管理平台是以市政地图为基础，采用GIS技术、云计算技术、空间数据建库技术等先进技术，结合市政管理业务流程，可对电力、路灯、通讯、燃气、热力、给水、中水、雨水、污水等多种城市综合管线进行三维可视化管理的信息管理平台。
二、系统总体设计平台可涵盖地表、地上、地下等多维动态空间信息，具有强大的三维可视化表现功能，可实现综合管网信息的整合、共享、更新、管理、分析和辅助决策等功能。
系统可提供高效的信息服务和多种类、多角度的辅助管线规划、建设与管理决策分析的模型和工具，并建立了与其它信息系统之间数据共享、交换与服务的途径，与应急指挥中心、信息中心等各级管理部门之间信息互联的通道。
同时，系统支持对城市级管线数据的处理，浏览速度快，应用响应时间短，用户体验好。
使用测绘技术进行地下管线立体化模型构建方法介绍
使用测绘技术进行地下管线立体化模型构建方法介绍地下管线是城市基础设施的重要组成部分，包括供水管道、下水道、天然气管道等。
随着城市化进程的加快，地下管线的规模和数量不断增加，为了确保城市的可持续发展和安全运行，对地下管线进行准确测绘和立体化模型构建非常重要。
本文将介绍使用测绘技术进行地下管线立体化模型构建的方法。
一、地下管线测绘技术的选择在进行地下管线立体化模型构建之前，需要选择合适的测绘技术。
目前常用的地下管线测绘技术主要包括地面雷达、全站仪和激光扫描测量仪。
地面雷达适用于测量深度较浅的地下管线，具有较高的测量速度和准确性。
全站仪则适用于测量深度较深的地下管线，但测量速度较慢。
激光扫描测量仪则可以以非接触的方式进行测量，快速获取地下管线的几何形状。
二、地下管线数据采集地下管线的立体化模型构建首先需要进行数据采集，包括地下管线的几何形状和属性信息。
对于地下管线的几何形状信息，可以通过地下雷达等技术进行测量。
而地下管线的属性信息则需要通过调查和研究来获取，包括管线材质、直径、埋深等信息。
在数据采集过程中，需要注意保护周围环境和设施的安全，并且使用标准化的数据采集方法和工具。
三、地下管线数据处理地下管线数据处理是地下管线立体化模型构建的关键步骤。
首先，需要对采集到的数据进行质量检查，排除数据采集误差和不一致性。
然后，对数据进行处理和组织，将地下管线的几何形状和属性信息整合到一个统一的数据模型中。
在数据处理过程中，可以使用计算机辅助设计软件和地理信息系统进行数据的分析和处理，以提高数据的准确性和可视化效果。
四、地下管线立体化模型构建地下管线立体化模型构建是将采集到的地下管线数据进行可视化和三维重建的过程。
在构建过程中，可以使用计算机辅助设计软件和虚拟现实技术，将地下管线的几何形状和属性信息以立体化的方式呈现出来。
通过地下管线立体化模型，可以直观地了解地下管线的布局和分布情况，帮助规划和设计人员进行管线的优化和决策。
城市地下三维管网数据结构模型和管理模式
Data Base Technique •数据库技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 153【关键词】城市地下管网 二三维一体化 数据结构 模型构建城市地下管线数据信息指的是埋设在城市主干道、非机动车道、人行道以及道路两侧的绿化带等区域的地下管线的埋设位置、埋设深度、铺设方向、管线材质以及管线特征点、附属物等数据信息。
城市管线数据是地下管线管理信息系统的核心与基础，然而城市地下管线数据和与之相关的数据来源多、格式杂、数据量大，给数据的处理和管理带来挑战。
随着大数据、云平台等新技术的发展，复杂数据处理能力已经越来越强，这为城市地下管网信息化平台的应用带来活力。
通过信息化手段，将更加科学、合理、高效的进行地下管网的管理。
1 地下管网三维数据结构模型研究地下管网数据由城市地理地形数据、地下管线数据和地上三维建筑物模型数据等组成。
管线数据分布在城市地下，三维模型数据指地上三维环境，基础地理地形数据为系统基本的现状信息。
三者相辅相成，共同构成城市三维管线应用环境场景，展现一个直观、可见即可得的专业管线应用场景。
1.1 管线专题数据管线专题数据包含管线本体数据、附属物。
城市地下管线按类别可分为排水、燃气、工业、给水、热力、电力和通信管线，他们对应不同的权属机构和管理机关，统一在城市地下穿梭。
附属物指管线的附属设施，常用于管线维护、管理、转换，如检修井、电线杆等。
1.2 管线数据组织管线按数据类型划分为不同的管网层。
不同类型管线在系统设计中具有相同的数据结构，但数据存储类型依据管线类型各异。
管网城市地下三维管网数据结构模型和管理模式文/房莹莹1 钱志奇2层内的管线可以再细分，存储后以不同的类型码和颜色来显示。
1.3 城市管线三维数据结构三维数据在二维结构的基础上，进一步的抽象，形成便于三维环境下组织、存储、建模的数据表结构。
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。
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。
虚拟现实技术下地下管网可视化三维模型的构建与算法分析
虚拟现实技术下地下管网可视化三维模型的构建与算法分析电力管网是保证和支撑百姓生产、生活的重要基础设施，也是现代化城市高质量、高效率运转的基本保证。
当前国家建设的地下电力管线主要是用PVC套管包裹的电线电缆，通过AutoCAD完成对套管和电线电缆走向、截面图的绘制，用Excel进行填写资料存档。
该方法存在诸多缺点:直观性不高，维护难度大，工作频繁重复，资料库信息可靠性低等等。
所以容易造成地下电力管线数据库的缺失和管理出错，对电网的安全有效运行存在潜在的隐患。
为了更好地完善电力管网系统，本文对地下管网可视化三维模型的构建与算法分析展开研究。
地下电力管线的建设具有多样化特征，各供电公司没有系统整理成套的地下电力管线现状图。
因为地下电力管线具有隐蔽性特点，随着时间的推移，电力管线的使用和建设情况都难以摸清，甚至无法考证。
这样就会导致供电公司的管理者与操作人员很难及时了解到电力管线的实际情况，也无法知晓电力管线的空间位置分布与使用情况，难以对电力管线的大量数据进行有效的管理;另外，供电公司对地下电力管线的建设投资没有充分的利用，造成资源浪费，而且给电力电缆线路的施工和合理的规划带来了不便。
传统办理业务的方式就是通过审批纸质档来完成的，存在文件审批时间长、工作处理环节较多等不足。
此外，因为缺乏灵活可靠的信息化技术对系统业务的管理，容易造成业务办理的延期。
本文为了解决上述的问题进行一系列的研究。
所设计的系统以前沿的VR-GIS技术为载体，将地下电力管网的相关信息存入计算机管理系统中，从而建立完整系统的的电力管线数据库，并进行数据的实时更新、共享和统计分析及显示，建立电力管线专业管理平台，较好的实现各部门之间的资源分享和电力管网科学、动态的可视化管理。
通过系统的建设使用，能有效的加强对地下电力管线的管理，快速的掌握电力管线的建设和使用情况等，并能更加科学的规划未来的管线建设;还能够有效降低己有管线的浪费，避免将已建管线遗忘而不能有效利用的情况，可以辅助规划工作人员合理的规划管线建设的方案，可以以最短路径的路线来建设管线，减少管道建设的投资，使地下管线的管理更加有序，利于企业的管线规划、建设、运行及维护。
城市地下管线三维模型的实现
地下管线数据库由管点数据库和管线段数据库组成。管 点数据库包括描述管线空间分布的几何数据，另外还包括描 述管线的走向、连接关系、性质、规格、材质、埋设时间和 权属单位等属性数据，管点数据结构（ 以给水管线为例）如表 1 所示。几何数据普遍采用全站仪或动态 GPS 以全野外数据 采集方式获取；属性数据采用实地调查与仪器探测相结合模
第 30 卷第 6 期 2005 年 12 月
测绘科学 Science of Surveying and Mapping
Vol. 30 No. 6 Dec
城市地下管线三维模型的实现
陶国强，吴良才，李大军
（ 东华理工学院测量系，江西 抚州 344000）
【摘 要】本文阐述了地下管线的数据模型和数据结构，介绍了地下管线三维几何实体模型的构建方法，提出了
表 1 管点数据结构
字 段 名
物 探 点 号
本 点 号
上 点 号
特 征
附 属 物
管 点 编 号
材 质
管 径
埋 深
地 面 高 程
管 顶 高 程
X
坐 标
Y
坐 标
管 线 段 编 号
权
备 注
类 型
C
C
C
C
C
C
C
N
N
N
N
N
N
C
C
D
C
C
表 2 管线段数据结构
字段名 管线段编号 起点号 止点号 管径 材质 图层名 图幅号
Set oldtbl = olddb. OpenRecordse（t " PointPipe " ，dbOpenTable）
tabcount = olddb. TableDefs. Count - 1 程序循环读取每条记录中相关字段，获取管线建模所 需数据并生成管线连接关系文件。其中“ S001” 表示给水 管线点的图上编号，起点“ S002 ”、终点“ S001 ” 表示管 线段的起点和终点，每行中描述起点的数据为管点中心坐 标、管点类型、埋深和管径。 4. 2. 2 管线段实体模型生成 管线段实体模型可以用两个高度相同和半径不同的 同心圆柱体进行求差运算来描述，在以直线连接时，电 缆模型可以用管径固定的圆柱体来表达。以给水管线段 为例，从管线段连接关系文件中读取管线起点和终点数 据，建立以起点为坐标原点、起止点连线方向为 Z 轴方 向的用户坐标系，分别绘出基体圆柱和内孔圆柱，并分 别获取所绘几何实体，对两实体求差运算即为管线段实 体模型。
三维地下综合管网系统的设计及实现
文章编号：1672－8262（ 2013） 04－53－03
城市勘测 Urban Geotechnical Investigation ＆ Surveying
中图分类号：P208. 2
Aug． 2013 No． 4
文献标识码：B
三维地下综合管网系统的设计及实现
姜波* ，金明一
无 地面高程
无 埋深
无
特征（ 三通、直通 等）
无 附属物
无 所在道路
无 井盖材料
井盖 长 * 宽 （ 圆
无
盖 和 方 盖 合 一， 需与 探 测 标 准 讨
论合一）
无 启用时间
废弃时间
无 点符号旋转角
无 所在项目编号
3 三维地下综合管网系统的实现
3. 1 三维地下综合管网系统总体设计 哈尔滨三维地下综合管网系统总体结构采用分层
三维地下管网空间位置关系复杂，同一平面位置 上垂直方向会有多种管线重叠，为便于地下管线的日 常管理、信息查询、数据维护更新及管理部门的专业应 用需求，借助三维 GIS 平台，从基础功能模块、专业应 用模块两方面实现其功能开发。
基础功能 模 块 包 括 权 限 管 理，管 线 数 据 加 载、修 改、删除、数据的录入更新功能； 还包括三维场景浏览、 空间量测、管线信息查询定位等功能； 此外还包括地下 管线统计分析、横断面分析、流向分析、管线相交分析 等专业分析功能，为管线管理部门提供直观、准确的地 下管线信息，为管线的规划、施工及汇迁管理提供决策 依据。提供的管线二三维联动机制，实现了传统二维 管线系统与三维管线系统的耦合，可以充分发挥二维
* 收稿日期： 2013—04—26 作者简介： 姜波（ 1973—） ，女，高级工程师； 研究方向： GIS 研究。
地下管线三维模型的构建与可视化技术研究
地下管线三维模型的构建与可视化技术研究地下管线是现代城市的重要组成部分，主要指燃气管线、给水管线、排水管线、通讯管线等。
这些管线往往深埋于地下，且网络复杂，使得在施工、维护和管理中存在一定的困难。
在实际工作中，通过采用三维模型的构建与可视化技术，可以有效地解决这些问题，提升工作效率和管理水平。
一、地下管线三维模型的构建地下管线三维模型的构建是通过对现场管线进行精确测量和数据采集，将所得数据进行处理和分析，并应用计算机技术实现管线的三维模型构建。
1.测量和数据采集对于地下管线的测量和数据采集，需要采用高精度的仪器，例如全站仪、激光扫描仪和雷达测距仪等。
通过测量得到地下管线的坐标、深度和管径等信息，同时还需要采集与管线相关的地形、地貌、建筑物等信息，以建立地下管线的完整三维模型。
2.数据处理和分析在数据采集完成后，需要对所得数据进行处理和分析，以生成可用于三维模型构建的数据。
数据处理和分析主要包括数据的清理、地形地貌的重建、管线的连通性分析等，以及通过数据挖掘等方法，发现和分析一些管线潜在的安全问题。
3.三维模型构建三维模型构建是将通过测量和数据采集得到的数据，通过计算机技术实现的管线的三维几何表示。
常用的三维模型构建方法有手工建模、有机形建模和参数化建模等。
二、地下管线三维模型的可视化地下管线三维模型的可视化是将建立好的地下管线三维模型，根据实际需求制作成可交互的三维模型，以方便施工、维护和管理工作的进行。
1.场景构建场景构建是将三维模型融入到实际场景中，使其更加真实可信。
场景构建包括建立地形地貌、建筑物、环境等。
常见的场景构建软件有3ds max、Maya等。
2.光照调节光照调节是为了增强场景的真实感，可以设置日光、环境光、衰减光等，以使得三维模型呈现出更加真实的效果。
3.材质制作材质制作是为了实现三维模型表面的质感，增强模型的真实感，例如管道、阀门等不同的部位可以设置不同的材质。
4.交互设计交互设计是为了实现用户与三维模型之间的交互功能，包括视角调整、缩放、旋转等，以方便用户对地下管线进行查看和管理。
城市地下管网三维管理系统设计
城市地下管网三维管理系统设计城市地下管网是城市的“生命线”，随着城市现代化进程加速，传统的依靠多专业叠合的二维“平面图+剖面图”的规划设计、管理和审批方式已經难以满足保障城市正常运转的需要。
本文就城市地下管网的特点进行分析，提出了具体的三维管理系统设计的方法。
标签：地下管网；三维管理；管理系统引言：随着数字城市、智慧城市的发展，基础地理信息对城市发展的基础性支撑作用日益被各级政府重视，GIS技术已经从传统的相对成熟二维平面系统逐渐向三维系统过渡。
时下地下管网系统建设，无论从设计要求还是应用需求角度，基于网络三维地理信息系统平台是管网系统首选平台。
尤其是实现地上地下空间基于三维数据的规划审批业务，已经成为行业不可动摇的发展趋势，因此，基于数字城市地理空间框架支撑的地下管网三维管理系统是每个城市必须面对的课题。
一、城市地下管网概述城市地下管网包括给水、排水、燃气、热力、电信、电力、工业管道等多种类型，是城市内极其重要的基础设施。
随着城市建设的日益现代化，地下管线设施种类越来越多、数量也越来越庞大，形成了错综复杂、密如蛛网的局面。
如果没有一套完整准确的信息资料和科学的管理方法，要想使其正常运转和预防事故发生极其困难。
尤其在市政管线的规划过程中，如果不能掌握既有管道的位置及走向，则新规划管线很有可能与旧有管线冲突，从而增加铺设难度，甚至使规划失败。
传统的市政管线的规划设计及审批主要依靠多专业叠合的二维“平面图+剖面图”，图面繁乱，不够直观，对于多管交叉的复杂部位表达不够充分，且难以进行全面的分析。
而三维技术恰恰能弥补这些缺点，在地下管网的展示及规划管理中更具优势。
因此，迫切需要建立内容综合、分析准确、形象直观的三维城市地下管网规划辅助系统，将“看不见、摸不着”的地下管线形象、直观、快速地展示，并提供多样化的分析功能，为市政管线的规划、审批、管理提供定性、定量、定位的科学辅助决策信息。
二、城市地下管线特点在城市中，地下管网是其生命线，除了在地表的设备，其他的部分都埋在地下，这样对城市紧张的用地是一种缓解。
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。
使用CAD软件进行城市地下管网设计和管理
使用CAD软件进行城市地下管网设计和管理城市的发展离不开繁忙的地下管网系统。
地下管网包括供水、燃气、排水和电力等各种管线，对城市的正常运行至关重要。
为了高效地设计和管理城市地下管网，CAD软件成为一种不可或缺的工具。
本文将探讨使用CAD软件进行城市地下管网设计和管理的优势和方法。
1. CAD软件在城市地下管网设计中的优势城市地下管网设计是一个复杂而繁琐的任务，传统的手绘设计方法效率低下且容易出错。
CAD软件的引入大大提高了设计效率和准确性，具有以下优势：1.1 精确建模能力CAD软件可以精确地建立三维模型，可以准确表示各个管道的形状、尺寸和连通方式。
这种精确建模能力不仅可以提高设计的准确性，还可以在管网施工和维护过程中提供重要的参考。
1.2 快速设计和修改CAD软件提供了丰富的绘图和编辑工具，可以快速绘制和修改设计图纸。
设计师可以根据需要轻松地添加、删除或调整管道，节省了大量的时间和精力。
1.3 可视化展示CAD软件可以生成真实的三维模型和高质量的渲染图像，使设计师能够直观地了解管道的布局和相互关系。
这种可视化展示不仅有助于设计师更好地理解设计意图，还可以与相关部门和利益相关者进行有效的沟通和交流。
2. 使用CAD软件进行城市地下管网设计的步骤2.1 数据收集和准备在进行地下管网设计之前，需要收集和准备相关的数据。
这包括城市规划图、供水和排水系统的布局图、地下土壤和地质条件等。
收集和整理好这些数据是进行CAD设计的基础。
2.2 建立地下管网模型根据收集到的数据，使用CAD软件建立地下管网的三维模型。
可以根据实际需求设置管道的材料、直径、连接方式等参数，并确保模型的精确性和完整性。
2.3 进行管网分析和优化利用CAD软件提供的分析工具，对地下管网进行各种分析。
例如，压力分析可以帮助设计师确定管道的最优直径和布置方式，以确保供水系统的稳定性。
流量分析可以帮助设计师调整管道之间的连接关系，以确保排水系统的高效性。
利用测绘技术进行地下管网三维建模的操作流程
利用测绘技术进行地下管网三维建模的操作流程地下管网是现代城市基础设施的重要组成部分，它们承载着供水、供电、供气和通信等重要功能。
然而，由于地下管网的隐蔽性和复杂性，管网建设和维护常常面临很大的挑战。
为了解决这一问题，利用测绘技术进行地下管网三维建模成为一种有效的方式。
本文将介绍利用测绘技术进行地下管网三维建模的操作流程。
第一步：准备工作在进行地下管网三维建模之前，需要进行一些准备工作。
首先，需要收集有关地下管网的相关数据，包括管道的类型、材料、直径、长度等信息。
这些数据可以通过地下管网的设计文件、施工图纸或现场勘测获得。
同时，还需要了解地下管网所在地区的地形、地质情况和道路等环境信息，这些信息对于建模的精确性和可靠性非常重要。
第二步：现场勘测现场勘测是地下管网三维建模的关键步骤之一。
通过现场勘测可以获取到地下管网的实际位置和形状，为后续的建模工作提供准确的数据基础。
现场勘测可以采用各种测量技术，例如全站仪、GPS等。
勘测人员需要仔细记录下每个点的坐标、高程和整条管道的走向、倾斜角等参数。
第三步：数据处理在完成现场勘测之后，需要对所采集到的数据进行处理。
首先，需要对测量数据进行校正和修正，以确保数据的准确性和一致性。
接着，可以利用地理信息系统（GIS）软件对数据进行处理和分析，例如利用GIS软件将测量点连接成线段，生成管道的拓扑结构。
同时，也可以利用数据挖掘和模式识别等技术对数据进行进一步的分析，例如识别出管道中的隐患和漏水点。
第四步：建模与展示建模是地下管网三维建模的核心部分。
可以利用计算机辅助设计（CAD）软件或专业的地下管网建模软件对数据进行建模。
建模的目的是将测量数据转化为可视化的三维模型，以便于人们理解和分析地下管网的结构和布局。
在建模过程中，需要根据实际情况设置各种参数，例如管道的颜色、材质和透明度等。
建模完成后，可以利用虚拟现实（VR）技术对模型进行展示和演示，使用户可以身临其境地了解地下管网的情况。
地下管线三维数据建模技术规程-最新国标
地下管线三维数据建模技术规程1范围本文件规定了地下管线三维数据建模的基本要求、需求分析与设计、数据准备、模型构建、模型集成、质量控制和成果提交等内容。
本文件适用于地下管线数据的三维模型构建、集成与更新。
2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T24356测绘成果质量检查与验收GB/T35644地下管线数据获取规程GB/T XXXXX管线要素分类代码与符号表达3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1地下管线敷设于地下，用于传送能源、信息、物料和排输废物等的管道、线缆及其附属设施。
[来源：GB/T41455，3.1，有修改]3.2地下管线三维模型以三维方式表达地下管线类型、空间位置、型态、大小及关系等模型，包括管段、管件和附属设施模型。
3.3表面模型描述地下管线管段、管件及附属设施内外侧边界几何形态的三维模型。
[来源：GB/T41447，3.9，有修改]3.4通用模型基于统一标准构建的、可复用的地下管线附属设施三维模型。
4基本要求4.1时空基准4.1.1坐标系统采用2000国家大地坐标系。
确有需要采用其他坐标系统时，应与2000国家大地坐标系建立联系。
表1地下管线三维模型分级表达内4.1.2高程基准采用1985国家高程基准。
确有需要采用其他高程基准时，应与1985国家高程基准建立联系。
4.1.3时间基准采用公元纪年和北京时间。
4.2模型分类分级4.2.1按地下管线实体对象构成，地下管线三维模型分为管段、管件和附属设施模型。
4.2.2按三维模型的精细程度，地下管线三维模型分为基础级和精细级。
具体分级表达内容见表1。
容模型分级管段管件附属设施基础级表面模型颜色表面模型颜色基于通用模型衍生的模型精细级纹理纹理表面模型纹理注1：颜色表达不同的管线类型，按照GB/T 35644的规定执行。
使用航空激光雷达进行地下管线三维建模的步骤与技巧
使用航空激光雷达进行地下管线三维建模的步骤与技巧随着城市发展的迅猛，地下管线网络的建设变得愈加复杂，因此对于地下管线的准确识别和建模显得尤为重要。
传统的地下管线勘测方法因为工艺限制等原因，难以实现高效、精准的成果。
幸而，航空激光雷达技术的出现为地下管线的三维建模提供了新的思路和解决方案。
本文将介绍使用航空激光雷达进行地下管线三维建模的具体步骤和技巧。
首先，进行航空激光雷达扫描是获得地下管线三维点云数据的关键步骤。
该步骤需要借助搭载激光扫描设备的无人机或飞机，并在航线规划、激光扫描设备操作等方面做好准备工作。
在实践中，航线的规划应尽量覆盖待建模区域的各个角落，确保扫描的完整性。
同时，在激光扫描设备操作时，需要注意灵活调整航线高度和速度，以确保激光点云的质量和密度。
此外，在扫描前还需进行现场勘测，确定地面控制点等，以提供后续建模的基准。
获得地下管线的三维点云数据后，下一步是数据处理和分析。
借助专业的点云处理软件，例如Autodesk Recap、Leica Cyclone等，对采集到的点云数据进行去噪、配准、过滤和分类等操作。
首先，去噪操作用于消除激光扫描中的杂乱点，以保留地下管线的准确数据。
其次，配准操作是将多次扫描获得的点云数据融合为一个完整的数据集。
然后，过滤操作是通过对点云数据进行分层区分，实现地下管线与其他无关地物的分离。
最后，分类操作将剩余的点云数据进行分类，识别出地下管线的各个类型，如水管、电缆、燃气管道等。
在数据处理和分析的基础上，可进行地下管线的三维建模。
借助三维建模软件，例如AutoCAD、SketchUp等，对点云数据进行进一步处理和修正。
此时，根据具体需求，可选择进行光滑处理、曲线拟合、模型拓展等操作，以获得更加真实、精准的地下管线模型。
同时，在建模过程中还可根据点云数据的颜色信息，为地下管线模型赋予不同的材质，提高视觉效果和模型可读性。
除了上述基本步骤外，还有一些技巧可以帮助提高地下管线三维建模的效果。
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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 问分 布 状 态 、 运行状况 、 安 全 隐 患 等 情 况
奠 定 ｒ数据 摹 础 。
色或 纹 理 的绑 定 ， 利 用 Ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ和 Ｍａ ｔ ｒ ｉ ｘ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍ 坐 标 变换 类实 现管 线及 附属设 施 模型 的空 间 变换
图 Ｉ 基 于 三 角面 片 和 四 边 形面 片 的模 型 构 建
３ 三维 管网建模流 程
结 合重 庆市 地下 三 维 管 线 系 统 建 立 的 实 际 ｌ ｌ 作， 本 文总结 了城市 地 下 管 网 参 数化 建 模 流 程 与 办 法 ， 在
二 维管线 普 查数 据 的基 础 上 ， 利 用 参 数 化 三维 建 模 技
地 下管 线 普 查工 作 ， 获取 ＿ ｒ大 量 的二 维 管 线 数 据 ， 在
形 管理 开发 库 ， 主 要 为 图形 图像 应 用 程 序 的 开 发提 供 场景 管理 和 图形 渲染优 化功 能 。它 使用 可移 植 的 Ａ Ｎ ． Ｓ Ｉ ｃ ＋ ＋ 编写 ， 并 使 用 已成 为 工 业 标 准 的 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ底 层
术路 线 如 图 ２所示 ：
市 地 下管线 三 维 建模 ＿ Ｔ作 ， 介绍 ＿ ｒ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 ■维 建
模 以及管线 Ｌ Ｏ Ｄ（ １ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｆ ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ） 进 行 了阐述 。
Ｃ
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 等研 究 了城 ｒ ｝ ］ ．
地 下 管线 三 维 快 速 建 模 技 术 ， 周 方 晓 、 周 京 春 等
线 数据 。
作 者简 介： 詹 勇（ １ ９ ８ ７ 一） ． 男， 硕 ｝ ， １ ： 程帅 ， 研究方 向： 二维地理信息系统原州 及应， Ｅ ｌ ｊ 研究。 基金项 目： 地理空间信息工程 国家测绘地理信息局重点实验室经费资助项 目（ ２ ０ ｔ ５ １ ８ ） ； 重庆市社会 民生科技创新专项 （ （ － ｓ Ｒ ・ ２ ０ １ ６ ｓ ｈ ｎ ｘ １ ２ ０ ０ ０ ５ ｝
２ ０ １ ７年 ４月 第 ２期
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ８ ２ ６ ２ （ ２ ０ Ｉ ７ ） ０ ２ — １ ９ － ０ ６
城
市
勘
测
Ａｐｒ ． ２０１ ７
Ｕｒ ｂ ａ ｎ Ｇｅ ｏ ｔ ｅ ｅ ｈ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ＆ Ｓ ｕ ｒ ｖ ｅ ｙ ｉ ｎ ｇ
Ｎ‘ ） ． ２
中 图分 类 号 市地 下管 网参 数化三维 建模 流程 与方 法
詹 勇 ， 陈 良超
（ 重庆市勘测 院 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ２ ０ ）
摘
要： 二 维管线不能很好 表达管线的空间分布 ， 而三维管线则能够 直观 表达管 线的空 间位 置关 系， 因此 本文结合 重
利用 Ｓ ｗ ｅ ｅ ｐ方 法开 展 了管线 三 维 建模 ， 王琦 等研 究 了基 于 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ的弯 管 衔 接 建 模 方 法 ， 左 国成 等 研
究 了基 于旋 转 矢量 法的 三维管 线 建模 。本 文结 合 重 庆
术， 开展 ＿ ｒ＿ ＿ ． ． 维管 线建 模工 作 ， 具 体 三维 建模 的 总体 技
关键词 ： 地下管 网； 参数 化建模 ； 管线 分块 ； 管线细节层次
１ 引 言
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 。２ ０ ｌ ４开 始 ， 全 国 开 展 了 全 国
渲染 Ａ Ｐ Ｉ 。Ｏ Ｓ Ｇ共 封 装 了 １ ０种 三维 几 何 形状 类 型 ， 与 Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｇ Ｌ相对 应 。在本 文 的管线 三维 建模 中 ， 主要 使 用 了Ｔ Ｒ Ｉ Ａ Ｎ Ｇ Ｌ Ｅ Ｓ （ 三角形 ） 和Ｑ Ｕ Ａ Ｄ Ｓ （ 四边 形 ） （ 如图 １ 所示 ） 两种 儿何 类 型 ， 进行 三维 模 型 几 何 形状 的构 建 ， 利用 Ｇ ｅ ｏ ｍ ｅ ｔ ｒ ｙ类 ， 完成模 型 的组 织 ， 实 现 模 型法 线 、 颜
Ａ Ｄ
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 足 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 町
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 Ｉ ， Ｏ Ｄ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 。
４ 建 模 数 据 读 取 与预 处 理
４ ． １ 建模 数 据读取
２ 基于 Ｏ Ｓ Ｇ 的 三 维模 型 表 示
Ｏ Ｓ Ｇ（ Ｏ ｐ ｅ ｎ Ｓ ｃ ｅ ｎ ｅ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ ｈ ） 是 一 个 开 源 的 场 景
收 稿 日期 ： ２ ０ ｌ ６ 一（ ） ７ 一ｏ ４
建模数据渎取的信息包括建模配置信息和管点管