淺談城市三維地下管線數據建庫建模

宋子鋮 陳超

【摘 要】隨著迅速發展的信息技術，三維技術在大型項目中運用的愈來愈廣泛，進一步提高了項目質量的是三維制圖，能夠更加清晰項目設計存在的缺點，及時處理項目設計中存在的問題，能夠為項目施工安全奠定堅實的基礎。應用三維模式設計城市地下管線探測圖，并建設相應數據庫以及三維模型，對提升地下管線施工質量以及管理質量具備非常主要的作用。

【關鍵詞】三維模式 地下管線 數據采集 建庫建模

1 前言

根據傳統二維管線數據產生的是三維城市地下管線數據，其數據根據是二維管線規范生產的數據，依據空間部位，三維地下管線數據模型自動生成，三維地下管線數據必然程度上彌補了二維管線數據模型存在的缺點，能夠更加清楚的展示出地下管線的空間部位關系，能夠把地下管線尺寸大小實施比較，城市地下管線規劃、設計和建設的需要要最大限度的滿足，對城市經濟發展具備主要作用。

2 城市三維地下管線數據建庫建模的技術優勢

2.1 管網自動建模

守舊的管線竣工文件以及探測結果很多是二維矢量線數據，本體系能對二維的平面坐標、埋深、管徑等結果數據（包含管線CAD圖、實測數據、二維GIS）以規范格式導入，自動生成管網空間拓撲關系圖以及批量生成三維管線模型、關聯屬性數據庫，而且能在軟件內直接自動繪制成圖，技術人員的平常規劃設計以及維護設計業務工作大大方便了。

2.2 三維管網模型編輯與維護

體系支持在三維場景中隨意編輯管線模型（添加、移動、廢棄），支持管線模型節點坐標的自由移動，可以同步完成對管線屬性數據（類型、覆土深度、埋深、管徑、材質等數據）的維護，讓管網數據更新事務變的更加迅速方便，技術人員的工作強度同時也大幅的降低了。

2.3 三維管網模型拓撲分析

對二維管網數據的依賴完全擺脫，能直接在三維管網模型上實施拓撲分析，完全處理了二維數據模型不能實施拓撲分析的技術難題。為爆管分析、開挖解析、覆土深度解析等供給技術支撐。

2.4 豐富、標準的管件模型庫

體系供給規范尺寸、規格的模型庫（比如法蘭、流量計、彎頭、蝶閥、止水閥等），既方便用戶在指定部位添加管件，建模的時間又能大大節省。

2.5 業務數據整合方便快捷

市政管網業務數據包含：屬性信息、實時監測數據以及歷史數據等，關鍵以關系型數據庫的方式存儲，數據管理員能夠方便地在邏輯層面操作數據庫，迅速自動關聯三維管線模型以及業務數據庫，能大幅度把數據冗余降低、數據不相同率以及數據解決的時間成本，讓工程執行更方便、快捷，更低的成本。

2.6 地上地下全景三維模擬

體系使用自創的全新三維技術，能把地面上的建筑、綠地、道路、四周設置以三維疊加的方式完整地表現出來，從而建造一個虛擬城市地上地下的全體三維場景，逼真地把地下管網的細節表現出來，讓本來在平面顯示下錯綜復雜的管線變得更加清楚明了。

3 城市三維地下管線數據庫的建設和數據采集

3.1 三維地下管線探測和數據采集

最先對管線顯眼點實施實地調查，量取深度、管徑、管線材料、流向等。之后對隱蔽點實施實地探測，依據測區不一樣的地球物理條件選用不一樣的探測儀器以及物探辦法，探測地下管線的平面部位以及埋深，為地下管線點的連測供給根據。對顯眼點、隱蔽點野外編號以及采集，管線點的野外數據采集運用全站型電子速測儀和電子手薄，以城市等級掌控點為基本，采集管線點以及背景地物的數據，也能把控制測量以及管線點連測分開實施。

3.2 數據庫的功能

體系供給一個友好的數據入庫編輯界面，能方便地入庫。不一樣的管線顯示不一樣的錄入界面。并供給了每一字段的檢驗環節，體系供給了比較好的管理作用。查錯功能，體系供給了比較完善的查錯功能。可以檢驗出各屬性字段錯誤，連接錯誤的管線點間等等。查詢功能，體系具備強大的查詢功能。數據庫中每一類信息能夠方便地查詢。圖庫聯動功能，體系供給了圖與庫的聯動，體系生成DWG格式數據管線圖，打開要用cad繪圖軟件，和庫聯接就能完成圖與庫的聯動。這樣就直觀方便了作業員對數據庫的編輯修改。

4 城市三維地下管線數據建庫建模

4.1 三維地下管線數據庫建庫

在建庫的時候要依據管線類別建設數據庫的是三維地下管線數據庫，數據庫的正確性只有這樣才可以確保，關鍵包含：管線數據表與管點數據表。

（1）管線數據表；為確保數據可以正確表示管線走向，管線數據表一定要包含管段編碼、管線種類、起端點號、終端點號、標識管段形狀、斷面尺寸和管段三維長度，并依據城市建設三維地下管線數據庫的現實需要，在管線數據表中建設權屬企業、材質、道路名稱、信息錄入日期、管線建設年代、管線運用狀態、管線走向等方面的信息，為城市建設供給關鍵的參考。 （2）管點數據表；為了進一步確保管線數據庫正確性的是管點數據表，經過管點數據表能夠正確表達出三維地下管線，管點數據表通常包含：物探點號、管線類別、點性、X坐標、Y坐標、地面高程、偏心井號、X方向偏移、Y方向偏移、井底埋深、井室類型、井室寬、井室高、井脖高、井蓋類型、井蓋寬、井蓋長、附屬物類別、附屬物寬、附屬物長和附屬物高，并依據現實需要，道路名稱、信號源等有關信息在管點數據表中添加。

4.2 維地下管線數據庫建模

（1）管道模型；三維地下管線的管道模型依照管線的種類能夠實施級別分類，在上一級再實施二級分類，對于管線種類一樣的管道，要依照國家有關的規范或給定參考模型的材質以及顏色實施分類，確保管道模型的正確性。（2）管件模型；建設管件模型也要依據管線的種類實施分類，對于管線種類一樣的管件實施分類，要嚴格依照國家有關建模規范，或經過給定行業給定管件模型的材質與顏色實施分類，為建設管件模型資料庫供給關鍵的根據。（3）附屬物模型 和管件模型與管道模型相同，附屬物模型也要依據管線種類實施級別分類，每一級都依照不一樣的參考物實施分類，建設具有參考性、可靠性的城市三維地下管線附屬物模型資料庫。

5 結語

為確保三維地下管線體系三維時態的正確性以及真實性，要使用科學、有效的數據采集辦法以及建庫建模辦法，確保信息采集的正確性，進一步保證三維地下管線數據庫與數據模型的正確性，遵循有關的建庫原則，依據管線的類別實施分類，建設嚴密、完備的城市三維地下管線數據庫以及數據模型。

參考文獻：

[1]陳勇，王明洋，張云 等.淺談城市三維地下管線數據建庫建模[C].//中國城市規劃協會地下管線專業委員會2013年年會論文集，2013：155-156，169.

[2]耿偉華.城市地下管線綜合信息管理系統的研建[D].山東科技大學，2013.