CN113190937A - 一种排水管网的三维模型自动构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种排水管网的三维模型自动构建方法,涉及三维模型构建技术领域,特别涉及地下排水管线数据处理、三维管网自动构建与渲染等技术问题。该方法包括如下步骤:基础数据处理;二维管网空间拓扑检查;二维管网属性拓扑检查;自动构建三维管网;三维管网碰撞检查;属性挂接;三维模型渲染。本方法通过对二维管网数据进行空间拓扑检查、属性拓扑检查以及三维管网碰撞检查,排除无用、错误数据,并为外业补测修改、内业复核提供依据,有效提高了三维管网数据的准确性、完整性以及三维管网的精细度,具有很高的实用性。
Description
技术领域
本发明涉及三维模型构建技术领域,特别涉及地下排水管线数据处理、三维管网自动构建与渲染。
背景技术
排水管网是城市地下隐蔽性工程,被称为城市建设的“良心工程”,其担负着收集城市生活和工业生产等污水、及时排出降落在市区内和流经市区的雨水的任务,是城市的生命线。
传统的管线管理模式一般为基于CAD或GIS的二维管线管理,能够描述管线的基本属性和空间分布信息,但对管线的空间立体特征和相互之间的空间交错关系等难以精确直观地描述。三维管线能够有效的提高管线立体感和逼真感,直观的描述管线的空间特征,最大程度的还原城市地下综合管网分布的真实情况,随着应用需求的升级,三维管线已越来越多地应用到各类智慧管网的系统中。
然而,构建三维管线模型在数据处理、模型构建、数据存储、模型渲染、及三维显示等方面还存在很多问题。三维管线模型的构建是根据二维管线数据属性里存储的起始点高程、管径、起始点坐标等数据以及相关特征附属物的信息,基于某种自动化三维建模工具实现的。若要三维模型正确合理、真实性高,首先需对二维管线数据进行处理,模型构建后对其进行渲染显示。
正确的二维管线数据应该满足管网空间拓扑关系和管网属性拓扑关系。管网空间拓扑属于网状拓扑的一种,一般检查井、雨水篦、转折点、变径点等被抽象为管点,不同类型不同规格的管线被抽象为管线,要满足管网空间拓扑关系,管点必须和管线要相连,管线每端都必须有且只有一个管点。管网属性拓扑就是管线属性字段中要有与起始管点和结尾管点相关联的字段和字段值。
然而,一般地下管线数据主要是由外业采集人员通过外业探测画图,经内业人员数据处理后形成二维管线数据成果。这不可避免的存在一些问题,如管点表中可能存在管点坐标信息缺失、井盖信息不全、井深信息有误、高程信息不全、特征点附属物无信息等;管线线表中可能存在管线至少一端无管点相连、管线属性字段不正确等;另外还可能存在管点编号重复、孤点、管线重复等。另外由于探测管线都是只测起始管点和结尾管点,然后连线生成管线,但实际情况并非如此,管线在地下的形态是呈弯曲状的,根据两点生成三维管线时就可能出现管线碰撞的情况。因此,对基础二维管网数据进行处理,对三维管网模型进行碰撞检查都是构建完善精细的三维模型必不可少的步骤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种排水管网的三维模型自动构建方法,该方法有利于提高三维管网的精度,构建真实合理的排水管网三维模型。本发明通过对二维管网数据进行空间拓扑检查以及属性拓扑检查,排除无用、错误数据,并为外业补测修改、内业复核提供依据,提高三维管网数据的准确性、完整性;通过对管点、管线的分布情况进行模拟,构建出地下管网三维模型;通过三维管网碰撞检查,为外业修测、内业复核提供依据,提高三维管网的精细度;通过对构建的三维管网进行渲染,提高三维管网使用的用户体验。
本发明提供一种地下管网的自动构建方法,包括如下步骤:
一种排水管网的三维模型自动构建方法,其特征在于,包括如下步骤:
基础数据处理:获取管网的二维数据,将不同属性数据进行统一化处理,得到统一的二维属性数据并存储;
二维管网空间拓扑检查:检查二维管网数据库中二维管线和管点的空间关联关系,排除重合管点、孤立管点、重合管线、无管点管线;
二维管网属性拓扑检查:检查二维管网数据库中与二维管线和管点相关联的关键字段及字段值,排除错误的管线和管点;
自动构建三维管网:根据二维管网空间拓扑检查和二维管网属性拓扑检查处理后的二维管线和管点数据,建立三维管网模型,生成三维管网,得到三维管网相关几何特征和属性数据;
三维管网碰撞检查:将构建好的管网模型进行碰撞检查处理,对管网信息进行细化处理;
属性挂接:将统一化处理的二维属性数据挂接到管网三维模型上;
三维模型渲染:将生成的三维管网模型进行贴图、贴材质等渲染处理,增强三维模型的真实性,提高用户体验。
所述基础数据步骤中需进行统一化处理的属性信息包括:物探点号、X坐标、 Y坐标、地面高程、特征点、附属物、井深、井盖形状、井盖尺寸、井盖材质、道路名称、管线种类、探测日期、起点点号、终点点号、起点埋深、终点埋深、埋设方式、管线规格、管线材质、起点管底高程和终点管底高程。处理后的数据应满足字段名称类型无误、字段信息完整正确、属性一致。
所述二维管网空间拓扑检查包括如下步骤:
检查重合管点:首先加载缓冲点图层数据,选择一个字段作为唯一标识字段,查找缓冲区内的点要素,如果查到的点要素数量大于1,将其唯一标识、坐标记录到列表,并自动两两比对字段值,如果完全相同则判定为重合管点。全部点要素检查完成后,根据重合管点的坐标定位逐个检查判断实际情况,删除重复点;
检查孤立管点:首先加载缓冲点、线图层数据并叠加,选择点要素一个字段作为其唯一标识字段,查找缓冲区内所有与线要素相交的点要素,如果存在未与线要素相交的点要素,将其唯一标识、坐标记录到列表。全部点要素检查完成后,根据点的坐标定位判断实际情况,删除孤立管点;
检查重合管线:首先加载缓冲线图层数据,选择一个字段作为唯一标识字段,查找缓冲区内属性完整的线要素,如果查到的线要素数量大于1,将其唯一标识记录到列表,并自动两两比对字段值,如果完全相同则判定为重合管线;全部线要素检查完成后,根据重合管线的定位逐个检查判断实际情况,删除重合管线;
检查至少一端无管点管线:首先加载缓冲线图层数据,选择一个字段作为唯一标识字段,查找缓冲区内的点要素,如果查到的点要素数量<2,则将此线要素的唯一标识记录到列表。
检查完全部线要素后,判断实际情况进行补充管点或删除管线等纠错操作。
所述二维管网属性拓扑检查包括如下步骤:
管点属性检查:二维管网数据库中管点的关键字段包括物探编号、坐标信息、点地面高程、点井底高程、井深、特征点类型、特征点附属物类型等;管点属性检查内容包括:字段名是否正确;点要素的唯一标识是否符合编码规则;坐标信息是否与所用坐标系一致,是否合理;点地面高程、点井底高程、井深是否为数字,数值是否合理;特征点、特征点附属物表达是否规范;
管线属性检查:二维管网数据库中管线的关键字段包括线路号、起点物探编号、起点地面高程、起点管底高程、起点埋深、终点物探编号、终点地面高程、终点管底高程、终点埋深、管线类型、管线规格、管线断面形式;管线属性检查内容包括:字段名是否正确;线要素的唯一标识是否符合编码规则;起、终点的唯一标识是否符合编码规则,是否正确;起点地面高程、起点管底高程、起点埋深、终点地面高程、终点管底高程、终点埋深是否为数字,数值是否合理范围;管线类型是否规范;管线断面类型是否与管规格一致。
所述自动构建三维管网包括如下步骤:
构建管点三维模型标准样式:通过属性信息中的特征点、附属物信息,确定管点类型,利用3DMAX等软件对于包括检查井、雨水篦、化粪池、隔油池、排放口在内的管点构建标准的三维模型,提高三维成果的精细程度,是三维管网更加真实且直观;
配置三维管点、管线样式:将上述构建的管点三维标准样式配置到建模平台,使得在构建三维管网模型时能够选择相应的管点样式;将包括圆管、方管、渠道等在内的三维管线样式配置到建模平台,使得构建三维管网模型时能够选择相应的管线样式;
管点二维数据抽取:对处理后的二维管点数据进行抽取,其中抽取的信息包括管点的物探点号、X坐标、Y坐标、地面高程、井深、井底高程、特征点、附属物等信息;
管线二维数据抽取:对处理后的二维管线数据进行抽取,其中抽取的信息包括管线编号、起点点号、起点埋深、起点管底高程、终点点号、终点埋深、终点管底高程、管线材质、管线规格、管线断面形式等信息;
自动构建三维管网:根据抽取的管点、管线二维数据,以及配置的管点、管线三维样式自动生成三维管网。
所述三维管网碰撞检查包括如下步骤:
自动检测管线冲突情况:首先加载缓冲线图层,查找出线要素缓冲区内相交的所有管线,作为分析碰撞的管线;然后根据管线两端管点的坐标、管线的起终点高程等信息,自动计算出两管线间的最短距离;最后比对最短距离和两管线的管径之和,若后者大于前者,则判定两管线发生碰撞,将发生碰撞的两管线记录到列表;
碰撞管线自动避让处理:碰撞管线列表是外业复核普查成果的重要依据,若复核后发现管线碰撞是由管线弯曲等实际情况造成的,则需对碰撞管线进行避让处理。具体步骤为:首先确定冲突点位及冲突的管线类型,根据管线类型确定需要绕管的管线;然后在冲突点位对需要绕管的管线进行编辑,添加模型切线,根据冲突管线的管径之和进行外扩,确定避让范围;最后对管线进行弯曲,进行避让处理。
所述属性挂接的具体步骤为:
自动赋予管点属性信息:通过统一化处理的属性信息中的物探编号进行管点三维模型的识别,并将其与二维管点进行匹配,从而将对应的二维管点属性信息挂接到管点三维模型上,自动赋予管点属性信息;
自动赋予管线属性信息:通过统一化处理的属性信息中的起点、终点物探编号进行管线三维模型的识别,并将其与二维管线进行匹配,从而将对应的二维管线属性信息挂接到三维管线模型上,自动赋予管线属性信息;
一种排水管网的三维模型自动构建方法,所述三维模型渲染的具体步骤为:首先确定需要渲染的管点类型,如检查井、化粪池、隔油池、泵站等;然后对不同管点类型逐一进行贴图、贴材质处理,直至符合审美及使用要求;对管线进行同样的渲染处理后得到最终三维模型成果。
由此可见:
本发明可以在三维管网模型生成之前对普查的二维管网数据进行预处理,通过拓扑关系检查找出孤立管点、重合管线、一端无管点的管线等问题管点、管线,同时通过对自动生成的三维管网数据进行碰撞检查找出碰撞的三维管线。将检查结果反馈给外业工作人员复核,进行数据的删除、修改、优化等,大大降低了所生成三维管网的错误率,提高了三维模型的精度。通过三维模型的属性挂接、模型渲染,不仅提高了模型的真实性,同时也为用户查询管点、管线的空间信息和属性信息提供了便利。本发明为排水管网的精细化建模方法,具有很强的实用意义。
附图说明
图1是本发明实施例提供的排水管网的三维模型自动构建方法的流程示意图;
图2是本发明实施例提供的排水管网的三维模型自动构建方法中基础数据处理的流程示意图;
图3是本发明实施例提供的排水管网的三维模型自动构建方法中二维管网空间拓扑检查的流程示意图;
图4是本发明实施例提供的排水管网的三维模型自动构建方法中二维管网属性拓扑检查的流程示意图;
图5是本发明实施例提供的排水管网的三维模型自动构建方法中自动构建三维管网的流程示意图;
图6是本发明实施例提供的排水管网的三维模型自动构建方法中三维管网碰撞检查的流程示意图;
图7是本发明实施例提供的排水管网的三维模型自动构建方法中属性挂接的流程示意图。
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放大,下面将结合附图及具体实施例对本发明做进一步的详细说明。在此,本发明中的实施例用来解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
图1是本发明实施例提供的排水管网的三维模型自动构建方法的流程示意图,如图所示,该方法包括如下步骤:
获取管网的二维数据,根据属性信息进行人工处理,使不同属性数据进行统一化处理,得到统一的二维属性数据并存储;
二维管网空间拓扑检查:用于检查二维管网数据库中二维管线和管点的空间关联关系,排除重合管点、孤立管点、重合管线、无管点管线。
二维管网属性拓扑检查:用于检查二维管网数据库中与二维管线和管点相关联的关键字段及字段值,排除错误的管线和管点;
自动构建三维管网:根据二维管网空间拓扑检查模块和二维管网属性拓扑检查模块处理后的二维管线和管点数据,建立三维管网模型,生成三维管网,得到三维管网相关几何特征和属性数据;
三维管网碰撞检查:将构建好的管网模型进行碰撞检查处理,对管网信息进行细化处理;
属性挂接:将统一化处理的二维属性数据挂接到管网三维模型上;
三维模型渲染:将生成的三维管网模型进行贴图、贴材质等渲染处理,增强三维模型的真实性。
如图2所示,所述基础数据的具体步骤为:
确定需统一化处理的字段:获取管网的二维数据后,根据数据内容及格式确定需要统一化处理的字段,一般需要统一化处理的属性信息包括物探点号、X坐标、Y坐标、地面高程、特征点、附属物、井深、井盖形状、井盖尺寸、井盖材质、道路名称、管线种类、探测日期、起点点号、终点点号、起点埋深、终点埋深、埋设方式、管线规格、管线材质、起点管底高程、终点管底高程等。
属性数据统一化处理:根据属性信息进行人工处理,使不同属性数据统一化,处理后的数据应满足字段名称类型无误、字段信息完整正确、属性一致。
二维属性数据存储:将统一化处理后的数据存储,方便后续处理及使用。
如图3所示,所述二维管网空间拓扑检查的具体步骤为:
检查重合管点:由于同一坐标不可能存在两个相同的管点,检查重合管点可按下述方式进行。首先加载点图层,选择点要素的唯一标识(本实施例选择物探编号作为点要素的唯一标识),对点图层里所有的点要素进行缓冲,距离为 0.005m,查找缓冲区内的点要素,若其数量大于1,将缓冲区内点要素的物探编号、X坐标、Y坐标记录到列表,并自动比对两个点要素的字段值,若完全相同则判定该缓冲内的两点为重合管点。全部点要素检查完成后,根据重合管点的坐标定位逐个检查判断实际情况,删除重复点;
检查孤立管点:首先加载缓冲点、线图层数据并叠加,选择物探编号作为点要素的唯一标识字段,缓冲距离设为0.005m,查找缓冲区内所有与线要素相交的点要素,如果存在未与线要素相交的点要素,将其物探编号、X坐标、Y坐标记录到列表。全部点要素检查完成后,根据点的坐标定位判断实际情况,删除孤立管点;
检查重合管线:由于实际不可能存在两条完全重合的管线,检查重合管线可按下述方式进行。首先加载缓冲线图层数据,选择线路号作为线要素唯一标识字段,缓冲距离设为0.005m,查找缓冲区内属性完整的线要素,如果查到的线要素数量大于1,将其唯一标识记录到列表,并自动两两比对字段值,如果完全相同则判定为重合管线;全部线要素检查完成后,根据重合管线的定位逐个检查判断实际情况,删除重合管线;
检查至少一端无管点管线:正常来说,一条管线两端需对应两个管点,因此可用下述方法对管线进行检查。首先加载缓冲线图层数据,选择线路号作为线要素唯一标识字段,缓冲距离设为0.005m,查找线要素两端点缓冲区内的点要素,如果查到的点要素数量<2,则说明该线是有问题的线,将此线要素的线路号记录到列表。检查完全部线要素后,判断实际情况进行补充管点或删除管线等纠错操作。
如图4所示,所述二维管网属性拓扑检查的具体步骤为:
管点属性检查:二维管网数据库中管点的关键字段包括物探编号、坐标信息、点地面高程、点井底高程、井深、特征点类型、特征点附属物类型等。管点属性检查内容包括:字段名是否正确;点要素的唯一标识是否符合编码规则;坐标信息是否与所用坐标系一致,是否合理;点地面高程、点井底高程、井深是否为数字,数值是否合理;特征点、特征点附属物表达是否规范;
管线属性检查:二维管网数据库中管线的关键字段包括线路号、起点物探编号、起点地面高程、起点管底高程、起点埋深、终点物探编号、终点地面高程、终点管底高程、终点埋深、管线类型、管线规格、管线断面形式。管线属性检查内容包括:字段名是否正确;线要素的唯一标识是否符合编码规则;起、终点的唯一标识是否符合编码规则,是否正确;起点地面高程、起点管底高程、起点埋深、终点地面高程、终点管底高程、终点埋深是否为数字,数值是否合理范围;管线类型是否规范;管线断面类型是否与管规格一致。
如图5所示,所述自动构建三维管网的具体步骤为:
构建管点三维模型标准样式:通过属性信息中的特征点、附属物信息,确定管点类型,对于检查井、雨水篦、化粪池、隔油池、排放口等管点,利用3DMAX 等软件构建标准的三维模型,提高三维成果的精细程度,是三维管网更加真实且直观;
配置三维管点、管线样式:将上述构建的管点三维标准样式配置到建模平台,使得在构建三维管网模型时能够选择相应的管点样式;将包括圆管、方管、渠道等在内的三维管线样式配置到建模平台,使得构建三维管网模型时能够选择相应的管线样式;
管点二维数据抽取:对处理后的二维管点数据进行抽取,其中抽取的信息可为管点的物探点号、X坐标、Y坐标、地面高程、井深、井底高程、特征点、附属物等信息;
管线二维数据抽取:对处理后的二维管线数据进行抽取,其中抽取的信息可为管线编号、起点点号、起点埋深、起点管底高程、终点点号、终点埋深、终点管底高程、管线材质、管线规格、管线断面形式等;
自动构建三维管网:根据抽取的二维管点、管线数据,以及配置的管点、管线三维样式自动生成三维管网。
如图6所示,所述三维管网碰撞检查的具体步骤为:
自动检测管线冲突情况:由于二维管线数据是由起始管点和结尾管点直接连接生成的,但实际上管线在地下的形态是呈弯曲状的,根据两点生成三维管线时就可能出现管线冲突的情况,需要将冲突管线逐条分析找出,为外业修测和内业复核提供依据。管线冲突情况检查可按如下步骤进行:首先加载缓冲线图层数据,缓冲距离设为50m,选取线要素,生成线缓冲区,查找缓冲区内所有与该缓冲区相交的管线,作为分析碰撞的管线;然后根据管线两端端点的坐标(此处端点不是管点,是符号化的线的两端点,其X、Y坐标为两端管点的坐标,Z坐标为两端管底高程坐标),生成空间管线方程,再根据异面直线最短距离方程自动计算出两管线间的最短距离;最后比对最短距离和两管线的管径之和,若后者大于前者,则判定两管线发生碰撞,将发生碰撞的两管线记录到列表;
碰撞管线自动避让处理:碰撞管线列表是外业复核普查成果的重要依据,若复核后发现管线碰撞是由管线弯曲等实际情况造成的,则需对碰撞管线进行避让处理。具体步骤为:首先确定冲突点位及冲突的管线类型,根据管线类型确定需要绕管的管线;然后在冲突点位对需要绕管的管线进行编辑,添加模型切线,根据冲突管线的管径之和进行外扩,确定避让范围;最后对管线进行弯曲,进行避让处理。
如图7所示,所述属性挂接的具体步骤为:
自动赋予管点属性信息:为了减小三维自动建模时的数据量,提升建模效率,建模时对二维管点数据进行了抽取,使得管点属性信息不全,通过下述方法可将二维管点的其他属性信息挂接到三维模型上。具体方法为:通过统一化处理的属性信息中的物探编号进行管点三维模型的识别,并将其与二维管点进行匹配,从而将对应的二维管点属性信息挂接到管点三维模型上,自动赋予管点属性信息;
自动赋予管线属性信息:同管点属性信息的挂接,通过统一化处理的属性信息中的起点、终点物探编号进行管线三维模型的识别,并将其与二维管线进行匹配,从而将对应的二维管线属性信息挂接到三维管线模型上,自动赋予管线属性信息。
所述三维模型渲染的具体步骤为:首先确定需要渲染的管点类型,如检查井、化粪池、隔油池、泵站等;然后对不同管点类型逐一进行贴图、贴材质处理,直至符合审美及使用要求;对管线进行同样的渲染处理后得到最终三维模型成果。
以上是本发明的较佳实施例,本发明有许多变形和变化,凡依本发明技术方法所作的改变,所产生的功能作用未超出本发明技术方法的范围时,均属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种排水管网的三维模型自动构建方法,其特征在于,包括如下步骤:
基础数据处理:获取管网的二维数据,将不同属性数据进行统一化处理,得到统一的二维属性数据并存储;
二维管网空间拓扑检查:检查二维管网数据库中二维管线和管点的空间关联关系,排除重合管点、孤立管点、重合管线、无管点管线;
二维管网属性拓扑检查:检查二维管网数据库中与二维管线和管点相关联的关键字段及字段值,排除错误的管线和管点;
自动构建三维管网:根据二维管网空间拓扑检查和二维管网属性拓扑检查处理后的二维管线和管点数据,建立三维管网模型,生成三维管网,得到三维管网相关几何特征和属性数据;
三维管网碰撞检查:将构建好的管网模型进行碰撞检查处理,对管网信息进行细化处理;
属性挂接:将统一化处理的二维属性数据挂接到管网三维模型上;
三维模型渲染:将生成的三维管网模型渲染处理。
2.根据权利要求1所述的一种排水管网的三维模型自动构建方法,其特征在于,所述基础数据步骤中需进行统一化处理的属性信息包括:物探点号、X坐标、Y坐标、地面高程、特征点、附属物、井深、井盖形状、井盖尺寸、井盖材质、道路名称、管线种类、探测日期、起点点号、终点点号、起点埋深、终点埋深、埋设方式、管线规格、管线材质、起点管底高程和终点管底高程。
3.根据权利要求1所述的一种排水管网的三维模型自动构建方法,其特征在于,所述二维管网空间拓扑检查包括如下步骤:
检查重合管点:首先加载缓冲点图层数据,选择一个字段作为唯一标识字段,查找缓冲区内的点要素,如果查到的点要素数量大于1,将其唯一标识、坐标记录到列表,并自动两两比对字段值,如果完全相同则判定为重合管点;全部点要素检查完成后,根据重合管点的坐标定位逐个检查判断实际情况,删除重复点;
检查孤立管点:首先加载缓冲点、线图层数据并叠加,选择点要素一个字段作为其唯一标识字段,查找缓冲区内所有与线要素相交的点要素,如果存在未与线要素相交的点要素,将其唯一标识、坐标记录到列表;全部点要素检查完成后,根据点的坐标定位判断实际情况,删除孤立管点;
检查重合管线:首先加载缓冲线图层数据,选择一个字段作为唯一标识字段,查找缓冲区内属性完整的线要素,如果查到的线要素数量大于1,将其唯一标识记录到列表,并自动两两比对字段值,如果完全相同则判定为重合管线;全部线要素检查完成后,根据重合管线的定位逐个检查判断实际情况,删除重合管线;
检查至少一端无管点管线:首先加载缓冲线图层数据,选择一个字段作为唯一标识字段,查找缓冲区内的点要素,如果查到的点要素数量<2,则将此线要素的唯一标识记录到列表。
4.根据权利要求1所述的一种排水管网的三维模型自动构建方法,其特征在于,所述二维管网属性拓扑检查包括如下步骤:
管点属性检查:二维管网数据库中管点的关键字段包括物探编号、坐标信息、点地面高程、点井底高程、井深、特征点类型、特征点附属物类型;管点属性检查内容包括:字段名是否正确;点要素的唯一标识是否符合编码规则;坐标信息是否与所用坐标系一致,是否合理;点地面高程、点井底高程、井深是否为数字,数值是否合理;特征点、特征点附属物表达是否规范;
管线属性检查:二维管网数据库中管线的关键字段包括线路号、起点物探编号、起点地面高程、起点管底高程、起点埋深、终点物探编号、终点地面高程、终点管底高程、终点埋深、管线类型、管线规格、管线断面形式;管线属性检查内容包括:字段名是否正确;线要素的唯一标识是否符合编码规则;起、终点的唯一标识是否符合编码规则,是否正确;起点地面高程、起点管底高程、起点埋深、终点地面高程、终点管底高程、终点埋深是否为数字,数值是否合理范围;管线类型是否规范;管线断面类型是否与管规格一致。
5.根据权利要求1所述的一种排水管网的三维模型自动构建方法,其特征在于,所述自动构建三维管网包括如下步骤:
构建管点三维模型标准样式:通过属性信息中的特征点、附属物信息,确定管点类型,对于包括检查井、雨水篦、化粪池、隔油池、排放口在内的管点构建标准的三维模型;
配置三维管点、管线样式:将上述构建的管点三维标准样式配置到建模平台,使得在构建三维管网模型时能够选择相应的管点样式;将包括圆管、方管、渠道在内的三维管线样式配置到建模平台,使得构建三维管网模型时能够选择相应的管线样式;
管点二维数据抽取:对处理后的二维管点数据进行抽取,其中抽取的信息包括管点的物探点号、X坐标、Y坐标、地面高程、井深、井底高程、特征点、附属物信息;
管线二维数据抽取:对处理后的二维管线数据进行抽取,其中抽取的信息包括管线编号、起点点号、起点埋深、起点管底高程、终点点号、终点埋深、终点管底高程、管线材质、管线规格、管线断面形式信息;
自动构建三维管网:根据抽取的管点、管线二维数据,以及配置的管点、管线三维样式自动生成三维管网。
6.根据权利要求1所述的一种排水管网的三维模型自动构建方法,其特征在于,所述三维管网碰撞检查包括如下步骤:
自动检测管线冲突情况:首先加载缓冲线图层,查找出线要素缓冲区内相交的所有管线,作为分析碰撞的管线;然后根据管线两端管点的坐标、管线的起终点高程等信息,自动计算出两管线间的最短距离;最后比对最短距离和两管线的管径之和,若后者大于前者,则判定两管线发生碰撞,将发生碰撞的两管线记录到列表;
碰撞管线自动避让处理:首先确定冲突点位及冲突的管线类型,根据管线类型确定需要绕管的管线;然后在冲突点位对需要绕管的管线进行编辑,添加模型切线,根据冲突管线的管径之和进行外扩,确定避让范围;最后对管线进行弯曲,进行避让处理。
7.根据权利要求1所述的一种排水管网的三维模型自动构建方法,其特征在于,所述属性挂接包括如下步骤:
自动赋予管点属性信息:通过统一化处理的属性信息中的物探编号进行管点三维模型的识别,并将其与二维管点进行匹配,从而将对应的二维管点属性信息挂接到管点三维模型上,自动赋予管点属性信息;
自动赋予管线属性信息:通过统一化处理的属性信息中的起点、终点物探编号进行管线三维模型的识别,并将其与二维管线进行匹配,从而将对应的二维管线属性信息挂接到三维管线模型上,自动赋予管线属性信息。
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113569322A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-29 | 上海山南勘测设计有限公司 | 城市核心区地下管网虚拟碰撞检测定位一体化方法及设备 |
CN113656924A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-16 | 北京首钢国际工程技术有限公司 | 一种工业园区三维管线建模方法和装置 |
CN113963120A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-01-21 | 武汉智联时空科技有限公司 | 基于gis系统的自动参数化三维管线建模方法和系统 |
CN114037792A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-02-11 | 苏州工业园区测绘地理信息有限公司 | 一种Unreal Engine平台下的百万量级地下管线模型动态生成方法 |
CN114117946A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-03-01 | 浙江大学 | 排水管网资料的预处理方法和装置 |
CN114662254A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-24 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于空间变换批量生成排水管网三维模型的方法 |
CN115795768A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 南京国图信息产业有限公司 | 一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法及系统 |
CN116757441A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-09-15 | 江苏汇海环境科技有限公司 | 一种基于人工智能的污水流量自动监控预警方法、系统 |
CN117456143A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-26 | 哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司 | 一种管网数据三维可视化处理方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103761405A (zh) * | 2014-02-17 | 2014-04-30 | 福州市勘测院 | 具有错误自检功能的三维地下综合管线自动生成系统 |
CN105701264A (zh) * | 2014-11-28 | 2016-06-22 | 星际空间(天津)科技发展有限公司 | 一种地下管网的自动构建方法 |
-
2021
- 2021-01-25 CN CN202110096539.1A patent/CN113190937A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103761405A (zh) * | 2014-02-17 | 2014-04-30 | 福州市勘测院 | 具有错误自检功能的三维地下综合管线自动生成系统 |
CN105701264A (zh) * | 2014-11-28 | 2016-06-22 | 星际空间(天津)科技发展有限公司 | 一种地下管网的自动构建方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
周海彬等: "昆明市地下管线精细化建模研究", 《测绘通报》 * |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113569322A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-29 | 上海山南勘测设计有限公司 | 城市核心区地下管网虚拟碰撞检测定位一体化方法及设备 |
CN113656924A (zh) * | 2021-08-09 | 2021-11-16 | 北京首钢国际工程技术有限公司 | 一种工业园区三维管线建模方法和装置 |
CN113963120A (zh) * | 2021-12-22 | 2022-01-21 | 武汉智联时空科技有限公司 | 基于gis系统的自动参数化三维管线建模方法和系统 |
CN113963120B (zh) * | 2021-12-22 | 2022-05-13 | 武汉智联时空科技有限公司 | 基于gis系统的自动参数化三维管线建模方法和系统 |
CN114037792A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-02-11 | 苏州工业园区测绘地理信息有限公司 | 一种Unreal Engine平台下的百万量级地下管线模型动态生成方法 |
CN114037792B (zh) * | 2022-01-07 | 2022-03-29 | 苏州工业园区测绘地理信息有限公司 | 一种Unreal Engine平台下的百万量级地下管线模型动态生成方法 |
CN114117946B (zh) * | 2022-01-26 | 2022-04-29 | 浙江大学 | 排水管网资料的预处理方法和装置 |
CN114117946A (zh) * | 2022-01-26 | 2022-03-01 | 浙江大学 | 排水管网资料的预处理方法和装置 |
CN114662254A (zh) * | 2022-03-23 | 2022-06-24 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于空间变换批量生成排水管网三维模型的方法 |
CN114662254B (zh) * | 2022-03-23 | 2022-11-18 | 中国水利水电科学研究院 | 一种基于空间变换批量生成排水管网三维模型的方法 |
CN115795768A (zh) * | 2023-02-08 | 2023-03-14 | 南京国图信息产业有限公司 | 一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法及系统 |
CN116757441A (zh) * | 2023-07-25 | 2023-09-15 | 江苏汇海环境科技有限公司 | 一种基于人工智能的污水流量自动监控预警方法、系统 |
CN117456143A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-01-26 | 哈尔滨航天恒星数据系统科技有限公司 | 一种管网数据三维可视化处理方法 |
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