CN106407540B - 一种基于三维gis技术的地下管线辅助规划审核方法 - Google Patents

一种基于三维gis技术的地下管线辅助规划审核方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于三维GIS技术的地下管线辅助规划审核方法，包括S1：构建地上、地下现状三维场景；步骤S2，根据现行国家或行业管线设计规范建立三维管线模型设计规范数据库；步骤S3，建立规划设计管线生成三维模型的规则；步骤S4，对已完成的规划设计管线进行三维自动建模，并导入到现状三维场景中；步骤S5，根据步骤S2建立的三维管线模型设计规范数据库，计算规划设计管线与现状管线、地面建筑、路面之间的水平净距、垂直净距的指标值，判断规划设计管线是否符合规划设计要求。本发明构筑了管线审核的三维空间工作环境，能够以三维立体直观的方式查看设计管线和现有管线的相互关系，使管线规划审核更加科学。

Description

一种基于三维GIS技术的地下管线辅助规划审核方法
技术领域
本发明涉及一种审核方法，尤其涉及一种基于三维GIS技术的地下管线辅助规划审核方法。
背景技术
城市地下管网是城市内极其重要的基础设施，被称为城市“生命线”。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。同时，城市市政建设项目急剧增加，规划行政审批部门业务人员要审批大量的报建项目，工作超负荷运转。由于地下管线分布越来越密，新建管线设计越来越复杂，规划审批也越来越困难。
因此，通过相应的技术手段辅助业务人员对地下管线进行规划设计审核，提高其工作效率和准确性，是非常重要和有意义的。传统上，辅助技术手段主要基于二维地图来实现，这种方式能够在平面上展示设计管线与原有管线的投影关系，查询其属性，但传统的辅助技术手段无法在立体上展示相互关系，具有较大局限性。
发明内容
为了解决上述技术问题中的不足之处，本发明提供了一种基于三维GIS技术的地下管线辅助规划审核方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于三维GIS技术的地下管线辅助规划审核方法，包括以下步骤：
S1：构建地上、地下现状三维场景；
首先，对地上的建筑、道路、地面和附属设施进行分类三维建模，并进行分层分类整合，合并为一个地上现状三维场景；
其次，收集整理现状地下管线数据，包括给水、排水、电力、通讯、燃气、热力和工业管线七大类，对每一类管线进行分类建模，其中，每一类地下管线建模均包括管段和管点设施两方面建模；然后将所有地下管线的三维模型进行合并为地下现状三维场景；
最后，将地上现状三维场景和地下现状三维场景进行整合，构建现状三维场景；
步骤S2，根据现行国家或行业管线设计规范建立三维管线模型设计规范数据库；
首先，根据现行国家或行业管线设计规范设计并建立三维管线设计规范数据库结构，主要包括管线水平净距要求，管线垂直净距要求，管线与建筑距离要求，管线坡度要求，管线覆土深度要求；
其次，从现行国家或行业管线设计规范中提取相应的指标值，将其录入到三维管线设计规范数据库中，便于后续调用和指标对比；
步骤S3，建立规划设计管线生成三维模型的规则；
根据现行国家或行业管线设计规范，建立每类规划设计管线自动生成三维模型的规则，指定管段材质、管段颜色、管点设施类型以及管径计算方式；
步骤S4，对规划设计管线进行三维自动建模，并导入到现状三维场景中；
首先，将规划设计管线导入到管线应用系统中，导入格式支持坐标输入、shapefile文件导入、WKT文本文件输入，导入后将获取规划设计管线的种类、材质、管径、起止点高程信息；
其次，根据步骤S3的规则，将导入的管线数据进行三维自动建模，生成规划设计管线三维模型；
最后，将生成的规划设计三维模型加载到步骤S1建立的现状三维场景中，并与现状三维模型场景叠加显示；
步骤S5，根据步骤S2建立的三维管线模型设计规范数据库，计算规划设计管线与现状管线、地面建筑、路面之间的水平净距、垂直净距的指标值，判断规划设计管线是否符合规划设计要求；
首先，计算规划设计管线三维模型与地下现状管线三维场景、地上现状三维场景的水平净距和垂直净距的指标值；
其次，调用步骤S2得到的管线模型设计规范库，将计算得到的指标值与规范库中相应的指标值进行对比，生成比对结果报告；
最后，根据比对结果报告，提示规划设计管线是否符合要求。
其中，管段的建模需根据管段的材质和管线设计规范采用不同的颜色表示；管点设施建模需参照管线设计规范，区分井、阀门、水表不同构筑物类型。
本发明构筑了管线审核的三维空间工作环境，直观展示设计管线与现状管线、地面构筑物的相互关系，能够以三维立体直观的方式查看设计管线和现有管线的相互关系，分析相关指标，使管线规划审核更加科学，可辅助业务人员方便快捷进行规划审核。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明方法的流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括以下步骤：
S1：构建地上、地下现状三维场景；
首先，对地上的建筑、道路、地面和附属设施进行分类三维建模，并进行分层分类整合，合并为一个地上现状三维场景；
其次，收集整理现状地下管线数据，包括给水、排水、电力、通讯、燃气、热力和工业管线等七大类，对每一类管线进行分类建模，其中，每一类地下管线建模均包括管段和管点设施两方面建模；然后将所有地下管线的三维模型进行合并为地下现状三维场景；
最后，将地上现状三维场景和地下现状三维场景进行整合，构建现状三维场景；
步骤S2，根据现行国家或行业管线设计规范建立三维管线模型设计规范数据库；
首先，根据现行国家或行业管线设计规范设计并建立三维管线设计规范数据库结构，主要包括管线水平净距要求，管线垂直净距要求，管线与建筑距离要求，管线坡度要求，管线覆土深度要求；
其次，从现行国家或行业管线设计规范中提取相应的指标值，将其录入到三维管线设计规范数据库中，便于后续调用和指标对比；
步骤S3，建立规划设计管线生成三维模型的规则；
根据现行国家或行业管线设计规范，建立每类规划设计管线自动生成三维模型的规则，指定管段材质、管段颜色、管点设施类型以及管径计算方式；
具体规则为：根据规划设计管段的种类不同建立颜色建模规则和纹理建模规则(例如对设计管线的管段按照类别不同进行颜色赋值，并根据设计管线的设计材质，对管段三维模型进行贴纹理)；
根据管段的管径信息、起止点高程信息，建立不同管段的管径建模规则并规划设计管点设施类型的建模规则；例如，可根据管线的种类、管径值的大小判断其是圆管还是方管、起止点高程是管顶高程还是管底高程。
表一管段颜色配置规则
管径计算基本规则：
1)管径1不为0，管径2为0视为圆管；管径1、管径2都不为0视为方管；
2)管径1是宽，管径2是高；
3)管径单位是毫米，高程单位是米。
表二管径计算特殊规则：
步骤S4，对规划设计管线进行三维自动建模，并导入到现状三维场景中；
首先，将规划设计管线导入到管线应用系统中，导入格式支持坐标输入、shapefile文件导入、WKT文本文件输入，导入后将获取规划设计管线的种类、材质、管径、起止点高程信息；
其次，根据步骤S3的规则，将导入的管线数据进行三维自动建模，生成规划设计管线三维模型；
最后，将生成的规划设计三维模型加载到步骤S1建立的现状三维场景中，并与现状三维模型场景叠加显示；
步骤S5，根据步骤S2建立的三维管线模型设计规范数据库，计算规划设计管线与现状管线、地面建筑、路面之间的水平净距、垂直净距的指标值，判断规划设计管线是否符合规划设计要求；
首先，计算规划设计管线三维模型与地下现状管线三维场景、地上现状三维场景的水平净距和垂直净距的指标值；
其次，调用步骤S2得到的管线模型设计规范库，将计算得到的指标值与规范库中相应的指标值进行对比，生成比对结果报告；
最后，根据比对结果报告，提示规划设计管线是否符合要求。
其中，管段的建模需根据管段的材质和管线设计规范采用不同的颜色表示；管点设施建模需参照管线设计规范，区分井、阀门、水表等不同构筑物类型。
由于城市地下管线层次复杂，本发明运用三维GIS技术可以直观显示管线分布情况，弥补了二维管线系统在直观展示上的不足，可以广泛应用于管线规划、设计以及运营管理，有助于提高工作效率。
本发明通过构建地上三维场景和现状地下管线三维场景，构筑了管线审核的三维空间工作环境，直观展示设计管线与现状管线、地面构筑物的相互关系，分析相关指标，并与设计规范进行对比，可辅助业务人员方便快捷进行规划审核。
上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于三维GIS技术的地下管线辅助规划审核方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：构建地上、地下现状三维场景；
首先，对地上的建筑、道路、地面和附属设施进行分类三维建模，并进行分层分类整合，合并为一个地上现状三维场景；
其次，收集整理现状地下管线数据，包括给水、排水、电力、通讯、燃气、热力和工业管线七大类，对每一类管线进行分类建模，其中，每一类地下管线建模均包括管段和管点设施两方面建模；然后将所有地下管线的三维模型进行合并为地下现状三维场景；
最后，将地上现状三维场景和地下现状三维场景进行整合，构建现状三维场景；
步骤S2，根据现行国家或行业管线设计规范建立三维管线模型设计规范数据库；
首先，根据现行国家或行业管线设计规范设计并建立三维管线设计规范数据库结构，主要包括管线水平净距要求，管线垂直净距要求，管线与建筑距离要求，管线坡度要求，管线覆土深度要求；
其次，从现行国家或行业管线设计规范中提取相应的指标值，将其录入到三维管线设计规范数据库中，便于后续调用和指标对比；
步骤S3，建立规划设计管线生成三维模型的规则；
根据现行国家或行业管线设计规范，建立每类规划设计管线自动生成三维模型的规则，指定管段材质、管段颜色、管点设施类型以及管径计算方式；
步骤S4，对规划设计管线进行三维自动建模，并导入到现状三维场景中；
首先，将规划设计管线导入到管线应用系统中，导入后将获取规划设计管线的种类、材质、管径、起止点高程信息；
其次，根据步骤S3的规则，将导入的管线数据进行三维自动建模，生成规划设计管线三维模型；
最后，将生成的规划设计三维模型加载到步骤S1建立的现状三维场景中，并与现状三维模型场景叠加显示；
步骤S5，根据步骤S2建立的三维管线模型设计规范数据库，计算规划设计管线与现状管线、地面建筑、路面之间的水平净距、垂直净距的指标值，判断规划设计管线是否符合规划设计要求；
首先，计算规划设计管线三维模型与地下现状管线三维场景、地上现状三维场景的水平净距和垂直净距的指标值；
其次，调用步骤S2得到的管线模型设计规范库，将计算得到的指标值与规范库中相应的指标值进行对比，生成比对结果报告；
最后，根据比对结果报告，提示规划设计管线是否符合要求。
2.根据权利要求1所述的基于三维GIS技术的地下管线辅助规划审核方法，其特征在于：所述管段的建模需根据管段的材质和管线设计规范采用不同的颜色表示；管点设施建模需参照管线设计规范，区分井、阀门、水表不同构筑物类型。
3.根据权利要求1所述的基于三维GIS技术的地下管线辅助规划审核方法，其特征在于：所述步骤S4中管线应用系统的导入格式支持坐标输入、shapefile文件导入、WKT文本文件输入。
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