GIS管道線路優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)

牛根良

中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司勘察事業(yè)部室，河北 任丘 062552

0 引言

GIS（Geography Information System，地理信息系統(tǒng)），是融合計(jì)算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫于一體，用來存儲(chǔ)和處理空間信息的高新技術(shù)，它把地理位置和相關(guān)屬性有機(jī)地結(jié)合起來，根據(jù)用戶的需要將空間信息及其屬性信息準(zhǔn)確真實(shí)、圖文并茂地輸出給用戶，滿足城市建設(shè)、企業(yè)管理、居民生活對(duì)空間信息的要求，借助其獨(dú)有的空間分析功能和可視化表達(dá)功能，進(jìn)行各種輔助決策。

近年來，隨著GIS的發(fā)展，它已經(jīng)滲透到很多行業(yè)中，并取得驕人業(yè)績。我院也逐漸開始重視GIS技術(shù)的開發(fā)與研究。今年的技術(shù)課題“GIS線路優(yōu)化設(shè)計(jì)”就是專門針對(duì)此方面的開展的研究工作。它的應(yīng)用主要GIS結(jié)合線路設(shè)計(jì)、測量的一次改革。本文對(duì)GIS線路優(yōu)化平臺(tái)的初步設(shè)想進(jìn)行論述。

1 總體策劃

好多細(xì)節(jié)還不能滿足設(shè)計(jì)要求，例如線路出現(xiàn)小于90°轉(zhuǎn)角，線路的穿越角度不能保證垂直等等。所以考慮這方面的需要，我們會(huì)設(shè)計(jì)出細(xì)化、優(yōu)化的功能。通過菜單功能，來實(shí)現(xiàn)線路的局部改變，直至符合規(guī)范。下面用一個(gè)例子來說明線路優(yōu)化話的效果。例如，某公路穿越，初次選線后走向如下（圖1）：

圖1 線路優(yōu)化前

1.1 GIS線路優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)基本功能

GIS線路優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)的基本功能主要是針對(duì)線路選線、定線來設(shè)計(jì)的。

1.1.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立

資料的獲得：設(shè)計(jì)選線初期，通常要搜集一些地圖資料，主要從國家或當(dāng)?shù)販y繪部門獲得。初期這些資料的情況直接影響到后期選線的效率，建議選取較新的資料。

數(shù)據(jù)庫的建立：這一過程主要是進(jìn)行圖紙的掃描矢量化、拼接、坐標(biāo)校正、剪切等工作。最終導(dǎo)入GIS平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)瀏覽、縮放、旋轉(zhuǎn)等基本功能。

需要注意的是初期資料的年代新舊問題，通常比較年代較老的地形圖資料不能真實(shí)反應(yīng)線路的實(shí)際情況，需要實(shí)際踏勘，但資料成本較低。如果能夠獲得較新的遙感航測資料，那我們就可以減少現(xiàn)場踏勘工作，但成本較高。另外，可以從Google Earth上獲取一些資料。

1.1.2 自動(dòng)選線功能

自動(dòng)選線功能是此平臺(tái)的最主要的部分。此功能的開發(fā)需要線路設(shè)計(jì)、測量、專業(yè)編程3個(gè)專業(yè)的人員共同協(xié)助完成。自動(dòng)選線功能主要是根據(jù)設(shè)計(jì)人員在圖上選取的兩個(gè)點(diǎn)，可以自動(dòng)繪出線路的走向。由于前期資料的新舊，可能初次繪出的線路不符合設(shè)計(jì)的要求，例如：有可能出現(xiàn)線路穿居民區(qū)、或是線路穿過一些重點(diǎn)保護(hù)區(qū)等現(xiàn)象。因此，我們還會(huì)設(shè)計(jì)相關(guān)的輔助功能，可以通過人工修改，將線路上主要的地物展繪到電子地圖上，然后再重新繪出線路走向。這個(gè)過程需要反復(fù)進(jìn)行，直到符合設(shè)計(jì)人員要求。

1.1.3 線路選線的細(xì)化、優(yōu)化功能

經(jīng)過上面的自動(dòng)選線，基本的線路的走向可以確立， 但是在

圖2 線路優(yōu)化后

1.2 GIS線路優(yōu)化設(shè)計(jì)平臺(tái)基本流程

圖3 流程圖

2 方案實(shí)施

2.1 課題硬件與相關(guān)專業(yè)人才需求情況

此課題需要大量的硬件與軟件。軟件重要包括：SuperMap的桌面化軟件與組件化工具、AutoCAD軟件，VC++與VB編程軟件等。硬件主要包括：臺(tái)式機(jī)、打印機(jī)、掃描儀等

人才需要包括：GIS專業(yè)人員、線路設(shè)計(jì)人員、測繪專業(yè)人員、編程人員。

2.2 方案實(shí)施計(jì)劃

方案實(shí)施分以下幾個(gè)部分：

1）方案前期準(zhǔn)備階段：人才、設(shè)備的引進(jìn)。時(shí)間計(jì)劃的制定；

2）方案的啟動(dòng)階段：制定課題的主要功能，與預(yù)計(jì)完成后的效果；

3）課題開發(fā)階段：各專業(yè)人員共同協(xié)助，攻克難題。開發(fā)出基本功能；

4）試運(yùn)行與調(diào)試階段：通過一些數(shù)據(jù)，進(jìn)一步調(diào)試課題的功能，以滿足設(shè)計(jì)需要；

5）后期管理階段：基本已實(shí)現(xiàn)課題的功能，需要進(jìn)一步在實(shí)踐中找出不足之處，并對(duì)之調(diào)試。最終封裝課題主程序，基本完成開發(fā)工作。

3 結(jié)論

GIS技術(shù)已經(jīng)活躍在眾多行業(yè)，技術(shù)改革迫在眉睫，項(xiàng)目在實(shí)施的各個(gè)階段會(huì)遇到各種難題，在各專業(yè)人員的精誠合作下，將攻克各個(gè)難題。

[1]GIS應(yīng)用新趨勢.

[2]GIS技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略實(shí)施方法.