CN106600468A - 一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，涉及数据组织技术领域，该方法包括如下步骤：创建管线数据源，创建管线数据集，创建管线类并存储，添加要素类索引并存储。本方法可有效解决基于地理信息中的地下管网数据的二、三维一体化管理，空间数据组织、检索与分析等技术问题。通过对对地下管网中的管点和管线进行组织化处理方便管线要素的查询与渲染，提高了对三维场景中的管网信息的访问效率，提升了地下多条不同属性的管网体系统一展示、管理和分析水平。为城市建设尤其是对未来智慧城市搭建中的地下管网空间信息的获取和构建方案上起到了重要的依据和在城市建设的快速发展带动了城市地下空间资源的大规模开发利用。

Description

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法

技术领域

本发明涉及数据组织技术领域，特别涉及一种可以有效的解决基于地理信息中的地下管网数据的二、三维一体化管理，空间数据组织、检索与分析等技术问题。通过对对地下管网中的管点和管线进行组织化处理方便管线要素的查询与渲染，提高了对三维场景中的管网信息的访问效率，提升了地下多条不同属性的管网体系统一展示、管理和分析水平的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法。

背景技术

城市地下空间是一个巨大而丰富的空间资源，城市地下空间可开发的资源量为可供开发的面积、合理开发深度与适当的可利用系数之积。《中国地下空间行业发展前景与投资战略规划分析前瞻》显示，2012年我国城市建设用地总面积为32.28万公顷，按照40%的可开发系数和30米的开发深度计算，可供合理开发的地下空间资源量就达到3873.60亿立方米。这是一笔很可观而又丰富的资源，若得到合理开发，那么将对扩大城市空间、实现城市集约化发展具有重要的意义。

随着我国一线城市地下空间的开发利用，地下浅层部分将会利用完毕，随着深层开挖技术和装备的逐步完善，为了综合利用地下空间资源，地下空间开发将逐步向深层发展。在地下空间深层化的同时，各空间层面分化趋势越来越强。这种分层面的地下空间，以人及为其服务的功能区为中心，人、车分流，市政管线、污水和垃圾的处理分置于不同的层次，各种地下交通也分层设置，以减少相互干扰，保证了地下空间利用的充分性和完整性。

开发地下空间是21世纪结构工程的重要发展趋势。就目前而言，开发城市地下空间可应用于：

1、交通设施：城市地下通道、城市地铁、隧道；

2、商业设施：地下商城、水下游乐馆；

3、市政公益管线设施：提高城市道路利用、保护地下设施稳定运转、为以后添加设施提供预留空间；

4、城市综合防灾建设：人民防空、抵御自然灾害等。

由此可见地下空间的利用对改善地面环境起着重要作用。在发展地下交通、降低城市大气污染的同时，还应提倡建设城市地下市政管线公用隧道，将自来水、排污管、供热管、电缆和通信线路纳入其中，可缩短路线长度达30%，还易于检查和修理，不影响地面土地的使用。有条件的城市还可发展地下垃圾处理系统，消除垃圾“围城”现象。

随着社会的发展和当前城市化水平的不断提高，基础建设发展迅猛，地下管网体系越来越大，管理的复杂程度也在逐年增加。地下管网也在原有基础上发生着变化：除原来的给排水网、电网、热力网、通讯线路外，增加了天然气管网、互联网等，地下管网变得越来越复杂；旧管网的更新，新管网的设计规划，这些都需要完善、详细的地下管网的各种信息；已形成的大量管网资料需要及时处理；而传统的手工制图，靠人工记忆的管理和人工统计、分析的手工管理方式效率低下，则很难适应这种快速发展的海量数据的要求，造成大量浪费并阻碍了维护效率和服务水平的进一步提高。而且由于基础建设的猛增，缺乏对地下管网的有效管理，形成了“城市管网的拉链”，造成了重复建设和资源浪费。在施工中，由于不了解地下管网的情况，盲目开工，造成燃气泄漏、挖断水管、通讯中断等破坏地下管网的事件时有发生，使经济建设和居民生活受到严重影响，并埋下不安全的隐患，因此加强对地下管网中的综合管线数据二、三维一体化组织与构建技术十分重要。

但是，现有的管网采用二维形式进行显示时，只有懂得相关技术的专业人员才能流利审阅，给普通大众带来审批的麻烦。而采用三维形式进行显示时主要通过对管网和管网附属设施进行三维符号化，使之更加直观地显示管网的连接和交叉情况。通过三维建模软件进行管网的三维建模，这种建模方法首先需要计算机辅助设计软件中导入管网实体的中心轴线，然后运用人机交互技术在三维软件中的点和线的三维渲染方法对管线生成三维模型，并对管线接口处做相应的处理，这种方式的不足之处在于管线要素的精确定位不强，需要花费大量的人工干预，建模速度较慢。不能方便查询管线要素的空间信息和属性信息。

同时，由于管网数据的来源不同、采集的方式不同、不同尺度、不同语义、不同数据质量、不同格式、不同坐标带来的影响，现有研究往往注重于数据格式的转换。因此，缺乏对地下管网统一的数据组织与管理，统一的表示模型，难以通过数据转换得到完整的信息。在对数据进行预处理的基础上，采用数据挖掘方法，通过在句法、语义以及模型层面上的对二、三维管网数据管理形成无缝集成，实时更新实现多源数据有效整合及各种规模的地下空间的三维管网场景的高效创建仍然是当前国际本领域的前沿课题和研究的重点。

目前，还没有一个完善的方法可以有效的解决基于地理信息中的地下管网数据的二、三维一体化管理，空间数据组织、检索与分析等技术问题。通过对对地下管网中的管点和管线进行组织化处理方便管线要素的查询与渲染，提高了对三维场景中的管网信息的访问效率，提升了地下多条不同属性的管网体系统一展示、管理和分析水平。为城市建设尤其是对未来智慧城市搭建中的地下管网空间信息的获取和构建方案上起到了重要的依据和在城市建设的快速发展带动了城市地下空间资源的大规模开发利用。推进了城市定向、有序的发展，并推进了城市空间的立体开发；充分开发利用地下空间资源的防护潜能，提高了城市综合防灾抗毁能力起到了一定辅助作用。可以为诸多领域的应用提供安全、可靠、准确、高效的数据服务。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术难题，高效流畅地展示海量三维数据并在诸多领域中进行具有实际意义的海量三维数据发布、分析、共享与应用。

本发明实施例提供一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，包括如下步骤：

创建管线数据源：依据管线的标准对管线数据源进行创建，并将管线数据源中的信息进行整理；

创建管线数据集：创建管线数据集用于存储管线类；创建空间参考，依据空间参考坐标系确定管线点要素的空间坐标；

创建管线类并存储：依据管线类型、管线点图层信息、管线线图层信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类，并对管线点要素、管线线要素进行存储；

添加要素类索引并存储：对管线点要素类、管线线要素类添加索引并进行存储。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，包括如下步骤：

所述创建管线数据源：依据管线的标准对管线数据源进行创建，并将管线数据源中的信息进行整理；

其中，创建管线数据源的具体步骤为：

对管线元数据表进行初始化：依据管线的标准对不同管线的配置信息进行管线元数据表的创建，并将各个元数据表进行初始化处理；

对管线模型信息、管线纹理信息进行整理并存储：将管线点的模型信息、管线点的纹理信息、管线线的纹理信息进行整理，并分别将管线点模型信息存储到管线模型库中，将管线点的纹理信息存储到管线纹理库中，将管线线的纹理信息存储到管线纹理库中。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述创建管线类并存储：依据管线类型、管线点图层信息、管线线图层信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类，并对管线点要素、管线线要素进行存储；

所述创建管线类并存储的具体步骤为：

创建管线类：依据管线类型、管线图层信息涉及的属性字段、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类；

将管线要素进行存储：结合管线数据集的空间参考、管线点图层属性信息、管线线图层属性信息将管线点要素、管线线要素合理的进行存储。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述添加要素类索引并存储：对管线点要素类、管线线要素类添加索引并进行存储；

所述添加要素类索引并存储的具体步骤为：

添加要素类数据库索引并存储：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；将数据库索引信息进行存储；

添加要素类空间索引并存储：根据管线要素图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，分别为管线点要素类、管线线要素类创建空间索引；计算出管线要素的网格范围并将网格编码进行存储；

添加要素类分页索引并存储：根据管线点要素图层、管线线要素图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，为管线点要素类、管线线要素类创建分页索引；计算出管线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述创建管线类：依据管线类型、管线图层信息涉及的属性字段、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类；

所述创建管线类的具体步骤为：

创建管线点要素类：依据管线点图层信息涉及的属性字段创建点状的管线点要素类；

创建管线线要素类：依据管线线图层信息涉及的属性字段创建线状的管线线要素类；

创建管线类：依据管线类型、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息将管线点要素类和管线线要素类进行统一管理，抽象化为管线类。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述将管线要素进行存储：结合管线数据集的空间参考、管线点图层属性信息、管线线图层属性信息将管线点要素、管线线要素合理的进行存储；

所述将管线要素进行存储的具体步骤为：

存储管线点要素：依据管线数据集的空间参考将管线点坐标数据进行存储，将管线点图层属性信息进行存储；

存储管线线要素：根据管线线数据涉及的起始点号和终止点号获取对应的管线点坐标，将获取的管线点坐标进行连接构成管线线的对象并进行存储，将管线线图层属性信息进行存储。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述添加要素类数据库索引并存储：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；将数据库索引信息进行存储；

所述添加要素类数据库索引并存储的具体步骤为：

添加要素类数据库索引：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；

存储要素类数据库索引信息：根据管线点图层信息、管线线图层信息生成相关的数据库索引并将数据库索引信息进行存储。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述添加要素类空间索引并存储：根据管线要素图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，分别为管线点要素类、管线线要素类创建空间索引；计算出管线要素的网格范围并将网格编码进行存储；

所述添加要素类空间索引并存储的具体步骤为：

添加要素类空间索引：根据管线点图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，用于加快管线点的空间查询效率，为管线点要素类创建空间索引；根据管线线图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，用于加快管线线的空间查询效率，为管线线要素类创建空间索引；

存储要素类空间索引信息：根据管线点要素几何坐标、空间索引起始点和网格值计算出管线点要素的网格位置并将网格编码进行存储；根据管线线要素几何坐标、空间索引起始点和网格值计算出管线线要素覆盖的网格范围并将网格编码进行存储。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述添加要素类分页索引并存储：根据管线点要素图层、管线线要素图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，为管线点要素类、管线线要素类创建分页索引；计算出管线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；

所述添加要素类分页索引并存储的具体步骤为：

添加要素类分页索引：根据管线点图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，用于辅助提高海量数据的过滤和访问效率，为管线点要素类创建分页索引；根据管线线图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，用于辅助提高海量数据的过滤和访问效率，为管线线要素类创建分页索引；

存储要素类分页索引信息：根据管线点要素几何坐标和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线点要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；根据管线线要素几何范围中心点和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述存储要素类分页索引信息：根据管线点要素几何坐标和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线点要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；根据管线线要素几何范围中心点和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；

所述存储要素类分页索引信息中对管线点要素类分页索引信息中的几何信息的存储的具体步骤为：

管线要素基本信息的初始化：根据管线点几何范围查询管线线要素类获取管线线的空间位置、起始点号、终止点号、起始高程、终止高程、起始埋深、终止埋深、管径；遍历查询结果构建管线点基本信息集合和管线线基本信息集合；将管线点基本信息集合按管点编码进行排序；

更新管线点地面高程信息：根据管线点几何范围查询管线点要素类，将查询结果与管线点基本信息集合进行对比，对管线点基本信息集合中已存在的元素进行地面高程信息的替换，对管线点基本信息集合中不存在的元素进行添加至管线点基本信息集合中；

更新管线线起点索引、终点索引信息：去除管线点基本信息集合中的冗余点信息，遍历集合将每个元素与其在集合中的上一元素进行比较，若管点编号一致，将线基本信息集合中与该元素的关联线的起点索引或终点索引更新为上一元素的索引并删除当前元素；若管点编号不一致，将管线线基本信息集合中与该元素的关联线的起点索引或终点索引更新为本元素的索引；

重构管线要素基本信息：重构管线点基本信息集合和管线点关联信息集合，遍历管线线基本信息集合，更新管线点关联信息集合中的线索引集合。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述元数据表包括：管线类型元数据表、管线子类型元数据表、管线点渲染方式元数据表、管线线渲染方式元数据表、管线点渲染字段对应名称元数据表、管线线渲染字段对应名称元数据表、管线点标准字段元数据表、管线线标准字段元数据表、管线类注册信息元数据表和管线表注册信息元数据表。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线点渲染字段对应名称元数据表中涉及的渲染字段包括：管点编号字段、管点高程字段、附属物字段、特征字段、子类型字段。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线线渲染字段对应名称元数据表中涉及的渲染字段包括：起始点号字段、终止点号字段、起始高程字段、终止高程字段、起始埋深字段、终止埋深字段、管径字段、子类型字段。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线类型元数据表的字段包括：管线类型字段、管线别名字段、管线名称缩写字段、管线高程类型字段、其中高程类型字段中0表示管底高程，1表示管顶高程，2表示管线的中心线高程。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线点渲染方式元数据表的字段包括：管线编码字段、附属物名称字段、模型名称字段、是否跟随管径字段、是否贴地字段、是否跟随管线方向字段、是否拉伸字段、是否自动融合连接管线字段、是否旋转字段。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线线渲染方式元数据表的字段包括：管线编码字段、渲染方式字段、管壁厚度字段、内壁颜色字段、外壁颜色字段、内壁纹理字段、外壁纹理字段，其中管线方式字段中以0表示贴图模式，1表示颜色模式。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线数据源包括：管线元数据表和管线基础数据集；所述索引包括：数据库索引、空间索引和分页索引。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述数据库索引为：唯一值索引、主键索引和聚集索引。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述存储要素类分页索引信息包括对管线点要素类分页索引信息进行存储、对管线线要素类分页索引信息进行存储。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线点分页索引几何信息的结构包括管线点基本信息、管线线基本信息和管线点关联信息。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线点基本信息包括：管线点的管点编号、水平坐标、垂直坐标、地面高程。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管线线基本信息包括：起始点索引、终止点索引、起始点高程、终止点高程。

一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其中，所述管径、管线点关联信息包括：管线点索引、管线线索引集合。

由此可见：

本发明实施例中的方法可以有效的解决基于地理信息中的地下管网数据的二、三维一体化管理，空间数据组织、检索与分析等技术问题。通过对对地下管网中的管点和管线进行组织化处理方便管线要素的查询与渲染，提高了对三维场景中的管网信息的访问效率，提升了地下多条不同属性的管网体系统一展示、管理和分析水平。为城市建设尤其是对未来智慧城市搭建中的地下管网空间信息的获取和构建方案上起到了重要的依据和在城市建设的快速发展带动了城市地下空间资源的大规模开发利用。推进了城市定向、有序的发展，并推进了城市空间的立体开发；充分开发利用地下空间资源的防护潜能，提高了城市综合防灾抗毁能力起到了一定辅助作用。可以为诸多领域的应用提供安全、可靠、准确、高效的数据服务。

附图说明

图1为本发明的实施例1提供的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法的流程示意图；

图2为本发明的实施例创建管线数据源步骤的流程示意图；

图3为本发明的实施例提供的创建管线类并存储步骤的流程示意图；

图4为本发明的实施例提供的添加要素类索引并存储步骤流程示意图；

图5为本发明的实施例提供的创建管线类步骤的流程示意图；

图6为本发明的实施例提供的将管线要素进行存储步骤的流程示意图；

图7为本发明的实施例提供的添加要素类数据库索引并存储步骤的流程示意图；

图8为本发明的实施例提供的添加要素类空间索引并存储步骤的流程示意图；

图9为本发明的实施例提供的添加要素类分页索引并存储步骤的流程示意图；

图10为本发明的实施例提供的存储要素类分页索引信息中对管线点要素类分页索引信息中的几何信息的存储步骤的流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1：

图1为本实施例提供的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法的流程示意图。如图1所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，包括如下步骤：

创建管线数据源：依据管线的标准对管线数据源进行创建，并将管线数据源中的信息进行整理；

创建管线数据集：创建管线数据集用于存储管线类；创建空间参考，依据空间参考坐标系确定管线点要素的空间坐标；

创建管线类并存储：依据管线类型、管线点图层信息、管线线图层信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类，并对管线点要素、管线线要素进行存储；

添加要素类索引并存储：对管线点要素类、管线线要素类添加索引并进行存储。

如图2所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述创建管线数据源：依据管线的标准对管线数据源进行创建，并将管线数据源中的信息进行整理；

其中，创建管线数据源的具体步骤为：

对管线元数据表进行初始化：依据管线的标准对不同管线的配置信息进行管线元数据表的创建，并将各个元数据表进行初始化处理；

对管线模型信息、管线纹理信息进行整理并存储：将管线点的模型信息、管线点的纹理信息、管线线的纹理信息进行整理，并分别将管线点模型信息存储到管线模型库中，将管线点的纹理信息存储到管线纹理库中，将管线线的纹理信息存储到管线纹理库中。

如图3所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述创建管线类并存储：依据管线类型、管线点图层信息、管线线图层信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类，并对管线点要素、管线线要素进行存储；

所述创建管线类并存储的具体步骤为：

创建管线类：依据管线类型、管线图层信息涉及的属性字段、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类；

将管线要素进行存储：结合管线数据集的空间参考、管线点图层属性信息、管线线图层属性信息将管线点要素、管线线要素合理的进行存储。

如图4所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述添加要素类索引并存储：对管线点要素类、管线线要素类添加索引并进行存储；

所述添加要素类索引并存储的具体步骤为：

添加要素类数据库索引并存储：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；将数据库索引信息进行存储；

添加要素类空间索引并存储：根据管线要素图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，分别为管线点要素类、管线线要素类创建空间索引；计算出管线要素的网格范围并将网格编码进行存储；

添加要素类分页索引并存储：根据管线点要素图层、管线线要素图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，为管线点要素类、管线线要素类创建分页索引；计算出管线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储。

如图5所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述创建管线类：依据管线类型、管线图层信息涉及的属性字段、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类；

所述创建管线类的具体步骤为：

创建管线点要素类：依据管线点图层信息涉及的属性字段创建点状的管线点要素类；

创建管线线要素类：依据管线线图层信息涉及的属性字段创建线状的管线线要素类；

创建管线类：依据管线类型、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息将管线点要素类和管线线要素类进行统一管理，抽象化为管线类。

如图6所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述将管线要素进行存储：结合管线数据集的空间参考、管线点图层属性信息、管线线图层属性信息将管线点要素、管线线要素合理的进行存储；

所述将管线要素进行存储的具体步骤为：

存储管线点要素：依据管线数据集的空间参考将管线点坐标数据进行存储，将管线点图层属性信息进行存储；

存储管线线要素：根据管线线数据涉及的起始点号和终止点号获取对应的管线点坐标，将获取的管线点坐标进行连接构成管线线的对象并进行存储，将管线线图层属性信息进行存储。

如图7所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述添加要素类数据库索引并存储：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；将数据库索引信息进行存储；

所述添加要素类数据库索引并存储的具体步骤为：

添加要素类数据库索引：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；

存储要素类数据库索引信息：根据管线点图层信息、管线线图层信息生成相关的数据库索引并将数据库索引信息进行存储。

如图8所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述添加要素类空间索引并存储：根据管线要素图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，分别为管线点要素类、管线线要素类创建空间索引；计算出管线要素的网格范围并将网格编码进行存储；

所述添加要素类空间索引并存储的具体步骤为：

添加要素类空间索引：根据管线点图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，用于加快管线点的空间查询效率，为管线点要素类创建空间索引；根据管线线图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，用于加快管线线的空间查询效率，为管线线要素类创建空间索引；

存储要素类空间索引信息：根据管线点要素几何坐标、空间索引起始点和网格值计算出管线点要素的网格位置并将网格编码进行存储；根据管线线要素几何坐标、空间索引起始点和网格值计算出管线线要素覆盖的网格范围并将网格编码进行存储。

如图9所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述添加要素类分页索引并存储：根据管线点要素图层、管线线要素图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，为管线点要素类、管线线要素类创建分页索引；计算出管线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；

所述添加要素类分页索引并存储的具体步骤为：

添加要素类分页索引：根据管线点图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，用于辅助提高海量数据的过滤和访问效率，为管线点要素类创建分页索引；根据管线线图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，用于辅助提高海量数据的过滤和访问效率，为管线线要素类创建分页索引；

存储要素类分页索引信息：根据管线点要素几何坐标和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线点要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；根据管线线要素几何范围中心点和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储。

如图10所示，一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，所述存储要素类分页索引信息：根据管线点要素几何坐标和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线点要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；根据管线线要素几何范围中心点和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；

所述存储要素类分页索引信息中对管线点要素类分页索引信息中的几何信息的存储具体步骤为：

管线要素基本信息的初始化：根据管线点几何范围查询管线线要素类获取管线线的空间位置、起始点号、终止点号、起始高程、终止高程、起始埋深、终止埋深、管径；遍历查询结果构建管线点基本信息集合和管线线基本信息集合；将管线点基本信息集合按管点编码进行排序；

更新管线点地面高程信息：根据管线点几何范围查询管线点要素类，将查询结果与管线点基本信息集合进行对比，对管线点基本信息集合中已存在的元素进行地面高程信息的替换，对管线点基本信息集合中不存在的元素进行添加至管线点基本信息集合中；

更新管线线起点索引、终点索引信息：去除管线点基本信息集合中的冗余点信息，遍历集合将每个元素与其在集合中的上一元素进行比较，若管点编号一致，将线基本信息集合中与该元素的关联线的起点索引或终点索引更新为上一元素的索引并删除当前元素；若管点编号不一致，将管线线基本信息集合中与该元素的关联线的起点索引或终点索引更新为本元素的索引；

重构管线要素基本信息：重构管线点基本信息集合和管线点关联信息集合，遍历管线线基本信息集合，更新管线点关联信息集合中的线索引集合。

具体实施例中，所述元数据表包括：管线类型元数据表、管线子类型元数据表、管线点渲染方式元数据表、管线线渲染方式元数据表、管线点渲染字段对应名称元数据表、管线线渲染字段对应名称元数据表、管线点标准字段元数据表、管线线标准字段元数据表、管线类注册信息元数据表和管线表注册信息元数据表。

具体实施例中，所述管线点渲染字段对应名称元数据表中涉及的渲染字段包括：管点编号字段、管点高程字段、附属物字段、特征字段、子类型字段。

具体实施例中，所述管线线渲染字段对应名称元数据表中涉及的渲染字段包括：起始点号字段、终止点号字段、起始高程字段、终止高程字段、起始埋深字段、终止埋深字段、管径字段、子类型字段。

具体实施例中，所述管线类型元数据表的字段包括：管线类型字段、管线别名字段、管线名称缩写字段、管线高程类型字段、其中高程类型字段中0表示管底高程，1表示管顶高程，2表示管线的中心线高程。

具体实施例中，所述管线点渲染方式元数据表的字段包括：管线编码字段、附属物名称字段、模型名称字段、是否跟随管径字段、是否贴地字段、是否跟随管线方向字段、是否拉伸字段、是否自动融合连接管线字段、是否旋转字段。

具体实施例中，所述管线线渲染方式元数据表的字段包括：管线编码字段、渲染方式字段、管壁厚度字段、内壁颜色字段、外壁颜色字段、内壁纹理字段、外壁纹理字段，其中管线方式字段中以0表示贴图模式，1表示颜色模式。

具体实施例中，所述管线数据源包括：管线元数据表和管线基础数据集；所述索引包括：数据库索引、空间索引和分页索引。

具体实施例中，所述数据库索引为：唯一值索引、主键索引和聚集索引。

具体实施例中，所述存储要素类分页索引信息包括对管线点要素类分页索引信息进行存储、对管线线要素类分页索引信息进行存储。

具体实施例中，所述管线点分页索引几何信息的结构包括管线点基本信息、管线线基本信息和管线点关联信息。

具体实施例中，所述管线点基本信息包括：管线点的管点编号、水平坐标、垂直坐标、地面高程。

具体实施例中，所述管线线基本信息包括：起始点索引、终止点索引、起始点高程、终止点高程。

具体实施例中，所述管径、管线点关联信息包括：管线点索引、管线线索引集合。

下面以一个更具体的一个细节方面的例子来对本技术进行详细描述。

下面以一个具体实施案例来详细阐述应用本方法对基于地理信息的综合管线数据进行二三维一体化组织、管理和检索的方法。采用本二三维一体化组织方法可以管理通讯管线数据、电力管线数据、给水管线数据、排水管线数据、燃气管线数据、热力管线数据、工业管线数据。

将某地区的地下通讯管线数据、电力管线数据、给水管线数据、排水管线数据、燃气管线数据、热力管线数据、工业管线数据分别进行原始数据整理，收集某地区与地下管线相关的标准和规范文档，将管线建模标准中涉及的各种类型的管线点附属物模型和纹理、管线线内外壁纹理进行整理和归类。

根据数据库连接信息连接数据库，新建三维基础信息管理元数据表和管线管理元数据表。其中，三维基础信息元数据表包括空间参考元数据表、数据集元数据表、对象类元数据表、表注册信息元数据表、字段注册信息元数据表、几何字段注册信息元数据表、空间索引元数据表、分页索引元数据表；管线管理元数据表包括管线类型元数据表、管线子类型元数据表、管线点渲染方式元数据表、管线线渲染方式元数据表、管线点渲染字段对应名称元数据表、管线线渲染字段对应名称元数据表、管线点标准字段元数据表、管线线标准字段元数据表、管线类注册信息元数据表和管线表注册信息元数据表。根据地下管线相关标准和规范将管线分类信息写入管线类型元数据表和管线子类型元数据表，根据管线建模建库规范将每一种类型管线点和管线线的初始渲染方式写入管线点渲染方式元数据表和管线线渲染方式元数据表。

创建管线基础数据集用于管理管线模型库和管线纹理库，将管线点附属物模型导入到管线模型库中，将管线点附属物相关纹理导入到管线纹理库中，将管线线内外壁纹理导入到管线纹理库中。

根据整理后的各种类型的地下管线数据，确定空间坐标参考，并依此创建管线数据集用于存储和管理各种类型的管线数据。一个数据集是由多个管线类构成，每个管线类是由一个管线点要素类和一个管线线要素类构成，并对应一种管线类型。

具体实施例中，以地下电力管线数据为例。

分别创建几何类型为点的电力管线点要素类和几何类型为线的电力管线线要素类。对电力管线点数据，确定管点编号字段、管点高程字段、附属物字段、特征字段、子类型字段在实际数据中对应的字段名称。对电力管线线数据，确定起始点号字段、终止点号字段、起始高程字段、终止高程字段、起始埋深字段、终止埋深字段、管径字段、子类型字段在实际数据中对应的字段名称。创建管线类型为电力的电力管线类用于将电力管线点要素类和电力管线线要素类进行统一的管理。

地下电力管线数据入库时，先存储电力管线点数据，再存储电力管线线数据。根据管线数据集的空间坐标参考，确定电力管线点的坐标，构建几何点，并将电力管线点数据中的属性数据一起存储到电力管线点要素类中。对于电力管线线数据，通过其起始点号和终止点号信息查询管线点要素类得到管线线的起始点和终止点的坐标位置，用于构建几何线，并将电力管线线数据中的属性数据一起存储到电力管线线要素类中。若电力管线线数据的起始点号和终止点号中有一个不存在于电力管线点要素类中时，不将其导入到电力管线线要素类中。

分别为电力管线点要素类和电力管线线要素类添加索引并存储相关索引信息，其中添加的索引包括数据库索引、空间索引和分页索引。

数据库索引有助于更快地获取信息，包括唯一值索引、主键索引和聚集索引。根据查询需要，可以分别为电力管线点要素类和电力管线线要素类添加数据库索引。

空间索引用于加快管线空间查询效率。根据电力管线数据的几何范围确定空间索引起始点和网格值，分别为电力管线点要素类和电力管线线要素类添加空间索引。根据电力管线点数据几何坐标、空间索引起始点和网格值计算出电力管线点要素的网格位置，并将网格编码进行存储到电力管线点要素类空间索引中。根据电力管线线数据几何坐标、空间索引起始点和网格值计算出电力管线线要素的网格位置并将网格编码进行存储到电力管线线要素类空间索引中。

分页索引用于辅助提高海量数据的过滤和访问效率，其中，分页索引存储的内容包括网格编码、网格几何信息和网格属性信息。根据电力管线数据的几何范围确定分页索引起始点和网格值，分别为电力管线点要素类和电力管线线要素类添加分页索引。根据电力管线点数据几何坐标和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出电力管线点要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息存储到电力管线点要素类分页索引中。根据电力管线线数据几何坐标和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出电力管线线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息存储到电力管线线要素类分页索引中。网格几何信息是由位于该网格范围内的所有几何对象二进制化依次连接而成，网格属性信息是由位于该网格范围内的所有要素注册了分页索引的属性字段值二进制化依次连接而成。

由于管线数据渲染的需要，管线点要素类分页索引网格几何信息不仅包括上述位于该网格范围内的所有管线点对象二进制化信息，对于每个管线点对象，还包括其管点编号信息、管点高程信息、所有相邻管线点对象的几何位置信息、管点编号信息、管点高程信息、所在管线管径信息、起始高程或终止高程信息。

具体实施例中，电力管线点要素类分页索引网格几何信息的结构包括管线点基本信息、管线线基本信息和管线点关联信息。其中管线点基本信息包括：管线点的管点编号、水平坐标、垂直坐标、地面高程。管线线基本信息包括：起始点索引、终止点索引、起始点高程、终止点高程、管径、管线点关联信息包括：管线点索引、管线线索引集合。

首先进行管线要素基本信息的初始化。根据电力管线点几何范围查询电力管线线要素类获取关联电力管线线的空间位置、起始点号、终止点号、起始高程、终止高程、起始埋深、终止埋深、管径；遍历查询结果构建管线点基本信息集合和管线线基本信息集合；将管线点基本信息集合按管点编码进行排序；

其次更新管线点地面高程信息。根据电力管线点几何范围查询管线点要素类，将查询结果与管线点基本信息集合进行对比，对管线点基本信息集合中已存在的元素进行地面高程信息的替换，对管线点基本信息集合中不存在的元素进行添加至管线点基本信息集合中。

再次更新管线线起点索引、终点索引信息。去除管线点基本信息集合中的冗余点信息，遍历集合将每个元素与其在集合中的上一元素进行比较，若管点编号一致，将线基本信息集合中与该元素的关联线的起点索引或终点索引更新为上一元素的索引并删除当前元素；若管点编号不一致，将管线线基本信息集合中与该元素的关联线的起点索引或终点索引更新为本元素的索引；

最后重构管线要素基本信息。重构管线点基本信息集合和管线点关联信息集合，遍历管线线基本信息集合，更新管线点关联信息集合中的线索引集合。

前述的方法描述和示意图仅被提供作为示例性的示例且其不意在需要或隐含必须以所给出的顺序执行上述操作或各个方面的步骤。如本领域的技术人员将明白的，可以以任何顺序来执行在前述方面中的框的顺序。诸如“其后”、“然后”、“接下来”等之类的词并不意在限制操作或步骤的顺序；这些词仅用于引导读者遍历对方法的描述。此外，任何对权利要求元素的单数引用，例如，使用冠词“一”、“一个”或“该”不被解释为将该元素限制为单数。

结合本文中公开的方面描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地表示硬件和软件之间的可交换性，上文对各种说明性的组件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了总体描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个方法所施加的设计约束。熟练的技术人员可以针对每个特定的应用，以变通的方式来实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应被解释为引起脱离本发明的保护范围。

由此可见：

本发明实施例中的方法可以有效的解决基于地理信息中的地下管网数据的二、三维一体化管理，空间数据组织、检索与分析等技术问题。通过对对地下管网中的管点和管线进行组织化处理方便管线要素的查询与渲染，提高了对三维场景中的管网信息的访问效率，提升了地下多条不同属性的管网体系统一展示、管理和分析水平。为城市建设尤其是对未来智慧城市搭建中的地下管网空间信息的获取和构建方案上起到了重要的依据和在城市建设的快速发展带动了城市地下空间资源的大规模开发利用。推进了城市定向、有序的发展，并推进了城市空间的立体开发；充分开发利用地下空间资源的防护潜能，提高了城市综合防灾抗毁能力起到了一定辅助作用。可以为诸多领域的应用提供安全、可靠、准确、高效的数据服务。

提供所公开的方面的前述描述，以使本领域的任何技术人员能够实现或使用本发明。对于本领域技术人员来说，对这些方面的各种修改将是显而易见的，并且本文定义的总体原理也可以在不脱离本发明的精神和保护范围的情况下应用于其它实施例。因此，本发明不旨在受限于本文给出的方面，而是与符合与本文公开的原理和新颖特征相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于，包括如下步骤：

创建管线数据源：依据管线的标准对管线数据源进行创建，并将管线数据源中的信息进行整理；

创建管线数据集：创建管线数据集用于存储管线类；创建空间参考，依据空间参考坐标系确定管线点要素的空间坐标；

创建管线类并存储：依据管线类型、管线点图层信息、管线线图层信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类，并对管线点要素、管线线要素进行存储；

添加要素类索引并存储：对管线点要素类、管线线要素类添加索引并进行存储。

2.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于， 所述创建管线数据源：依据管线的标准对管线数据源进行创建，并将管线数据源中的信息进行整理；

其中，创建管线数据源的具体步骤为：

对管线元数据表进行初始化：依据管线的标准对不同管线的配置信息进行管线元数据表的创建，并将各个元数据表进行初始化处理；

对管线模型信息、管线纹理信息进行整理并存储：将管线点的模型信息、管线点的纹理信息、管线线的纹理信息进行整理，并分别将管线点模型信息存储到管线模型库中，将管线点的纹理信息存储到管线纹理库中，将管线线的纹理信息存储到管线纹理库中。

3.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于，所述创建管线类并存储：依据管线类型、管线点图层信息、管线线图层信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类，并对管线点要素、管线线要素进行存储；

所述创建管线类并存储的具体步骤为：

创建管线类：依据管线类型、管线图层信息涉及的属性字段、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类；

将管线要素进行存储：结合管线数据集的空间参考、管线点图层属性信息、管线线图层属性信息将管线点要素、管线线要素合理的进行存储。

4.根据权利要求1所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于，所述添加要素类索引并存储：对管线点要素类、管线线要素类添加索引并进行存储；

所述添加要素类索引并存储的具体步骤为：

添加要素类数据库索引并存储：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；将数据库索引信息进行存储；

添加要素类空间索引并存储：根据管线要素图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，分别为管线点要素类、管线线要素类创建空间索引；计算出管线要素的网格范围并将网格编码进行存储；

添加要素类分页索引并存储：根据管线点要素图层、管线线要素图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，为管线点要素类、管线线要素类创建分页索引；计算出管线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储。

5.根据权利要求3所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于：所述创建管线类：依据管线类型、管线图层信息涉及的属性字段、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息创建由管线点要素类和管线线要素类组成的管线类；

所述创建管线类的具体步骤为：

创建管线点要素类：依据管线点图层信息涉及的属性字段创建点状的管线点要素类；

创建管线线要素类：依据管线线图层信息涉及的属性字段创建线状的管线线要素类；

创建管线类：依据管线类型、管线点渲染字段对应名称信息、管线线渲染字段对应名称信息将管线点要素类和管线线要素类进行统一管理，抽象化为管线类。

6.根据权利要求3所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于：所述将管线要素进行存储：结合管线数据集的空间参考、管线点图层属性信息、管线线图层属性信息将管线点要素、管线线要素合理的进行存储；

所述将管线要素进行存储的具体步骤为：

存储管线点要素：依据管线数据集的空间参考将管线点坐标数据进行存储，将管线点图层属性信息进行存储；

存储管线线要素：根据管线线数据涉及的起始点号和终止点号获取对应的管线点坐标，将获取的管线点坐标进行连接构成管线线的对象并进行存储，将管线线图层属性信息进行存储。

7.根据权利要求3所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于：所述添加要素类数据库索引并存储：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；将数据库索引信息进行存储；

所述添加要素类数据库索引并存储的具体步骤为：

添加要素类数据库索引：用于加快管线点要素的查询速率创建管线点要素类相关的数据库索引，用于加快管线线要素的查询速率创建管线线要素类数据库索引；

存储要素类数据库索引信息：根据管线点图层信息、管线线图层信息生成相关的数据库索引并将数据库索引信息进行存储。

8.根据权利要求4所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于，所述添加要素类空间索引并存储：根据管线要素图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，分别为管线点要素类、管线线要素类创建空间索引；计算出管线要素的网格范围并将网格编码进行存储；

所述添加要素类空间索引并存储的具体步骤为：

添加要素类空间索引：根据管线点图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，用于加快管线点的空间查询效率，为管线点要素类创建空间索引；根据管线线图层的几何范围确定空间索引起始点和网格值，用于加快管线线的空间查询效率，为管线线要素类创建空间索引；

存储要素类空间索引信息：根据管线点要素几何坐标、空间索引起始点和网格值计算出管线点要素的网格位置并将网格编码进行存储；根据管线线要素几何坐标、空间索引起始点和网格值计算出管线线要素覆盖的网格范围并将网格编码进行存储。

9.根据权利要求4所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于，所述添加要素类分页索引并存储：根据管线点要素图层、管线线要素图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，为管线点要素类、管线线要素类创建分页索引；计算出管线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；

所述添加要素类分页索引并存储的具体步骤为：

添加要素类分页索引：根据管线点图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，用于辅助提高海量数据的过滤和访问效率，为管线点要素类创建分页索引；根据管线线图层的几何范围确定分页索引起始点和网格值，用于辅助提高海量数据的过滤和访问效率，为管线线要素类创建分页索引；

存储要素类分页索引信息：根据管线点要素几何坐标和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线点要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；根据管线线要素几何范围中心点和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储。

10.根据权利要求9所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于，所述存储要素类分页索引信息：根据管线点要素几何坐标和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线点要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；根据管线线要素几何范围中心点和属性信息、分页索引起始点和网格值，计算出管线线要素的网格位置，并将网格编码、网格几何信息、网格属性信息进行存储；

所述存储要素类分页索引信息中对管线点要素类分页索引信息中的几何信息的存储的具体步骤为：

管线要素基本信息的初始化：根据管线点几何范围查询管线线要素类获取管线线的空间位置、起始点号、终止点号、起始高程、终止高程、起始埋深、终止埋深、管径；遍历查询结果构建管线点基本信息集合和管线线基本信息集合；将管线点基本信息集合按管点编码进行排序；

更新管线点地面高程信息：根据管线点几何范围查询管线点要素类，将查询结果与管线点基本信息集合进行对比，对管线点基本信息集合中已存在的元素进行地面高程信息的替换，对管线点基本信息集合中不存在的元素进行添加至管线点基本信息集合中；

更新管线线起点索引、终点索引信息：去除管线点基本信息集合中的冗余点信息，遍历集合将每个元素与其在集合中的上一元素进行比较，若管点编号一致，将线基本信息集合中与该元素的关联线的起点索引或终点索引更新为上一元素的索引并删除当前元素；若管点编号不一致，将管线线基本信息集合中与该元素的关联线的起点索引或终点索引更新为本元素的索引；

重构管线要素基本信息：重构管线点基本信息集合和管线点关联信息集合，遍历管线线基本信息集合，更新管线点关联信息集合中的线索引集合。

11.根据权利要求1-10所述的一种基于地理信息的综合管线数据二三维一体化组织方法，其特征在于，所述元数据表包括：管线类型元数据表、管线子类型元数据表、管线点渲染方式元数据表、管线线渲染方式元数据表、管线点渲染字段对应名称元数据表、管线线渲染字段对应名称元数据表、管线点标准字段元数据表、管线线标准字段元数据表、管线类注册信息元数据表和管线表注册信息元数据表；所述管线点渲染字段对应名称元数据表中涉及的渲染字段包括：管点编号字段、管点高程字段、附属物字段、特征字段、子类型字段；所述管线线渲染字段对应名称元数据表中涉及的渲染字段包括：起始点号字段、终止点号字段、起始高程字段、终止高程字段、起始埋深字段、终止埋深字段、管径字段、子类型字段；所述管线类型元数据表的字段包括：管线类型字段、管线别名字段、管线名称缩写字段、管线高程类型字段、其中高程类型字段中0表示管底高程，1表示管顶高程，2表示管线的中心线高程；所述管线点渲染方式元数据表的字段包括：管线编码字段、附属物名称字段、模型名称字段、是否跟随管径字段、是否贴地字段、是否跟随管线方向字段、是否拉伸字段、是否自动融合连接管线字段、是否旋转字段；所述管线线渲染方式元数据表的字段包括：管线编码字段、渲染方式字段、管壁厚度字段、内壁颜色字段、外壁颜色字段、内壁纹理字段、外壁纹理字段，其中管线方式字段中以0表示贴图模式，1表示颜色模式；所述管线数据源包括：管线元数据表和管线基础数据集；所述数据库索引为：唯一值索引、主键索引和聚集索引；所述存储要素类分页索引信息包括：对管线点要素类分页索引信息进行存储、对管线线要素类分页索引信息进行存储；所述索引包括：数据库索引、空间索引和分页索引；管线点分页索引几何信息的结构包括：管线点基本信息、管线线基本信息和管线点关联信息；所述管线点基本信息包括：管线点的管点编号、水平坐标、垂直坐标、地面高程；所述管线线基本信息包括：起始点索引、终止点索引、起始点高程、终止点高程；所述管径、管线点关联信息包括：管线点索引、管线线索引集合。