基于藍牙信標的地下管網三維可視化系統研究與應用浙江浙能

孫偉鋼 翁建明 徐偉

摘? 要：通過計算機技術以及網絡技術，系統構建三維的地下綜合管網地理信息體系，能夠較大程度的提高地面工程的安全保障，還能在獲取數據時保障清晰性和準確性，提高使用率。因此，本文對基于藍牙信標的地下管網三維可視化系統進行研究，本文通過構建地下管網三維可視化系統，實現地下綜合管網整體的空間規劃，能夠較大程度的加強管網資源的流失，減少重復建設的風險。

關鍵詞：地下管網;三維可視化;系統研究應用

1 引言

近年來，我國經濟發展非常迅速，智能化城市是發展的必然走向，高樓越建越高，馬路越拓越寬。在這樣的情況下，想要加強地下管網管理效率，就急需一套完整的系統實現管網的科學管理，用相對科學的方法對歷史管網以及新建設的管網進行管理。因此，本文對基于藍牙信標的地下管網三維可視化系統進行研究。

2 系統總體架構設計

本系統設計體系結構采用的是C/S結構，對地下管網涉及的各類數據進行總結、歸納、管理，例如管網基本數據、地形數據、專題設計數據、影像成片數據等。系統設計二次開發平臺軟件版本為Arc Engine 10.2，利用個人空間數據庫Personal Database為后臺數據庫服務器，通過這些開發環境，基本實現了系統數據所需要完成的各種功能，如顯示、查詢、統計、分析、更新、意見反饋等。遵照國家標準的規范，本系統構架由四部分組成：支持平臺、數據庫層、功能模塊實現層、表現層（或用戶層）。

3 系統功能模塊的實現

3.1基本信息控制模塊

該模塊主要實現了系統的初始化設置，功能面板的顯示與隱藏、以及數據加載功能。主要功能代碼實現如下：

ArcEngine將基本地圖操作功能進行了封裝，如加載數據功能就封裝在ICommand接口中，ICommand接口定義了一般應用程序按鈕操作的特征，如：點擊*完成命令*結構的事件執行流程，因此加載數據功能代碼如下：

3.2地圖操作控制模塊

該模塊是管理人員與系統交互的基礎，通過對管網地圖數據的放大、縮小、平移、選擇等操作，實現對管線空間數據的查看與管理，通過該模塊管理者可以對埋設在地底下的管網空間分布有了更直觀的了解。

地圖操作控制模塊具有以下功能：

1）全圖：將目前正在操作的地圖全部展現在使用者視野中。保證使用者可以從宏觀上觀察地圖整體布局。

2）放大、縮小、平移：使選中的地圖區域在顯示區進行放大、縮小、平移

3）點選：通過點擊選中要進行操作的點、線、面等要素。

4）線選：按照實際情況通過鼠標劃動成一條直線或折線。

5）圓選：按照實際情況通過鼠標劃動畫一個圓，被該圓圈中的要素便會高亮顯示以進行后續將要完成的操作。

6）多邊形選：按照實際情況通過鼠標劃動畫一個多邊形，被該多邊形圈中的要素便會高亮顯示以進行后續將要完成的操作。

7）框選：按照實際情況通過鼠標拉動畫一個矩形，被該矩形圈中的要素便會高亮顯示以進行后續將要完成的操作。

8）清除操作：將上述操作產生的高亮提示效果取消以完成其他操作。

3.3查詢分析模塊

查詢分析模塊是用戶通過系統檢索定位管線相關信息的功能模塊，分為屬性查詢（組合查詢）和空間查詢（Identify），屬性查詢是指通過己知屬性信息定位到地圖視窗中的要素上，而空間查詢是從己知的空間要素查詢到其對應的屬性信息，這兩者是互逆的查詢操作。

查詢分析模塊功能如下：

1）組合查詢：以SQL查詢語句為依托，根據圖中的實際要素內容，所有符合查詢范圍的要素便會高亮顯示，例如圖3.4所示，圖中進行的是查詢操作以及顯示的結果，其命令為查詢起點埋深小于0.94m管道。

2）Identify：對選中的要素基本信息及屬性的識別。使使用者更加清晰明了的觀察到圖中的信息及要素。

3）距離量測：可自動根據系統與實際場地的比例精確的了解到實際中的距離，對于管網的管理與運營提供了很大的便利，節省了大量的人力和物力。

4）面積量測：可自動根據系統與實際場地的比例精確的了解到實際的面積，對于管網的管理與運營提供了很大的便利，同時位于維護管網系統節省了人力和物力。

3.4三維管網場景模塊

該模塊主要展示建筑物以及地下管網以及樹木等其他建筑的三維立體場景，依靠這一功能，工作人員可以從整體細節全面觀察到三維模型以及其所展示的實際布局情況，使工作人員觀察更為直觀方便。下面便是X單位三維管網模塊場景如圖3.5所示。

總結

本文構建了基于藍牙信標的地下管網三維可視化系統，整個系統由基本功能模塊、地圖操作模塊、查詢定位模塊、三維管網場景模塊等功能模塊組成，分別實現了管網數據添加系統工作界面設置、管網空間地圖數據的操作、管網數據的屬性查詢和空間查詢、管網數據的入庫和元數據管理、管網數據的增刪改功能、管網日常管理空間分析功能、地上建筑物設施和地下管網設施三維可視化以及系統用戶權限管理功能。系統的建立為提供多樣化的地理信息服務，實現了對其地下管網數據的統一管理和相關管線分析功能。

參考文獻

[1] 張慧翔.基于OSG的城市三維綜合網管可視化系統研究[J].電子設計工程，2019（19）：25-27+30.

[2] 邱冬冬.三維地下管網管理系統的設計與實現[J].四川建筑，2020（05）：181-182.

[3] 李琦.GIS與三維可視化在校園地下管網線管理中的應用[J].四川理工學院學報（自然科學版），2020（03）：46-49.

[4] 杜凱.地下管網三維可視化平臺設計與實現[J].測繪通報，2019（07）：101-105+125.