專利名稱：一種三維可視化非開(kāi)挖地下管道gis建立方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非開(kāi)挖地下管道領(lǐng)域，尤其涉及一種三維可視化非開(kāi)挖地下管道GIS
建立方法。
背景技術(shù)：
地下管線是城市的生命線，由于歷史的原因，目前城市地下管線資料，以竣工圖和管線的屬性卡片、表冊(cè)來(lái)記錄表示，這種手工管理方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上城市管道建設(shè)事業(yè)發(fā)展的需求，難以滿足現(xiàn)代化地下管網(wǎng)管理的要求。近年來(lái)，非開(kāi)挖鋪管工藝以其特有的先進(jìn)性、適應(yīng)性，在城市地下工程和地下管線建設(shè)中廣泛應(yīng)用。上海市率先在國(guó)內(nèi)采用非開(kāi)挖技術(shù)實(shí)施大規(guī)模的城市管道建設(shè)工程，2007上半年，管線工程非開(kāi)挖施工量占全部管線施工項(xiàng)目數(shù)的50%。采用非開(kāi)挖工藝敷設(shè)的管道較其它地下管道的埋深大O 15m)；另外上海城市地上地下電纜密布，對(duì)控向設(shè)備干擾很大，使得施工時(shí)所測(cè)深度誤差增大。這類管道的空間位置確切位置與竣工圖紙數(shù)據(jù)誤差較大(10 20% )。采用常規(guī)的探測(cè)設(shè)備無(wú)法將非開(kāi)挖方式鋪設(shè)的管道空間位置精確測(cè)定(尤其是小口徑管道)。這給城市地下管線的規(guī)劃、維護(hù)、城市地下資源的管理以及非開(kāi)挖事業(yè)的發(fā)展帶來(lái)很大障礙。近年來(lái)，由于非開(kāi)挖管道資料不準(zhǔn)確，頻繁造成地下電力、煤氣、通訊管線受損，因此，研究三維可視化非開(kāi)挖地下管網(wǎng) GIS管理系統(tǒng)迫在眉睫。在現(xiàn)有技術(shù)中，90年代初期至中期，隨著地理信息系統(tǒng)軟件被廣泛應(yīng)用于一些行業(yè)，于是也迅速推廣應(yīng)用于管線空間信息和屬性信息的管理。我國(guó)于90年代初相繼使用國(guó)外的GIS平臺(tái)(ARCINFO、INTERGRAPH)，有的甚至用AUTOCAD探索開(kāi)發(fā)管線信息管理系統(tǒng)。 與此同時(shí)國(guó)產(chǎn)GIS平臺(tái)研制成功(如MAPGIS)，用國(guó)產(chǎn)GIS平臺(tái)也開(kāi)發(fā)出了地下管線信息管理系統(tǒng)，由此城市地下管線信息管理系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)入一個(gè)新的階段。但是，上述國(guó)內(nèi)外地下管線信息管理系統(tǒng)中只有淺埋的地下管道信息，結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)均是二維的，只能應(yīng)用于常規(guī)的，采用開(kāi)挖方式埋設(shè)的管道。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供了一種三維可視化非開(kāi)挖地下管道GIS建立方法，旨在解決上述的問(wèn)題。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下步實(shí)現(xiàn)的編制系統(tǒng)軟件部分；運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)；將精確的三維非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)分層、分類錄入系統(tǒng)中；系統(tǒng)綜合調(diào)試；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是將地下各類非開(kāi)挖管道有效管理起來(lái)，可極大減少地下工程事故，加強(qiáng)地下空間資源的規(guī)劃、管理，推動(dòng)非開(kāi)挖事業(yè)的發(fā)展。


圖1是本發(fā)明的流程圖；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述由圖1可見(jiàn)本發(fā)明是通過(guò)以下步實(shí)現(xiàn)的編制系統(tǒng)軟件部分；運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)；將精確的三維非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)分層、分類錄入系統(tǒng)中；系統(tǒng)綜合調(diào)試；在步驟“運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)”中采用探測(cè)技術(shù)采集精確的非開(kāi)挖管道三維信息；包括鐵質(zhì)非開(kāi)挖管道使用管線探測(cè)儀器測(cè)量其2-4米淺部管道部分，采用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)量其5-8米中部，采用陀螺定位儀器測(cè)量其8-15米深部位置；塑料管道采用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)量其平面位置，采用示蹤法結(jié)合單道地震法測(cè)定其深度；混凝土管道 使用瞬態(tài)面波法測(cè)定其項(xiàng)部位置，使用瑞雷波法測(cè)定其底部位置，使用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)定起平面位置；在步驟“將精確的三維非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)分層、分類錄入系統(tǒng)中”中利用 VB+MapX+OpenGL開(kāi)發(fā)完成可視化的三維非開(kāi)挖地下管道管理系統(tǒng)；所述的管道數(shù)據(jù)包括 管道路由顯示、縮放、管道數(shù)據(jù)編輯、查詢、管道介質(zhì)動(dòng)態(tài)模擬、管道分析平剖面顯示、管道三維顯示、綜合物探技術(shù)精確測(cè)定非開(kāi)挖管道三維坐標(biāo)、采集非開(kāi)挖管道材質(zhì)、口徑、時(shí)間
^fn 息。本發(fā)明采用先進(jìn)探測(cè)技術(shù)采集精確的非開(kāi)挖管道三維信息GIS管理系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的完整和準(zhǔn)確性是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，因此地下非開(kāi)挖管道的精確探測(cè)、將三維數(shù)據(jù)入庫(kù)本發(fā)明核心要素。本發(fā)明采用綜合物探技術(shù)，解決的非開(kāi)挖管道難以精確測(cè)定的技術(shù)難題由于采用非開(kāi)挖工藝敷設(shè)的管道較其它地下管道的埋深大O 15m)，空間位置呈拋物線形，且非開(kāi)挖管道材質(zhì)多樣(鋼、塑料、混凝土等)，單一的物探方法(如電磁波管線探測(cè)儀器)無(wú)法將非開(kāi)挖管道空間(三維坐標(biāo))精確測(cè)定。但通過(guò)多種物探方法聯(lián)合使用，針對(duì)不同材質(zhì)的非開(kāi)挖管道采用不同綜合物探法，則可將各類非開(kāi)挖管道空間位置準(zhǔn)確測(cè)定。簡(jiǎn)述如下A鐵質(zhì)非開(kāi)挖管道使用管線探測(cè)儀器測(cè)量其淺部米)管道部分，采用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)量其中部(5-8米)，采用陀螺定位儀器測(cè)量其深部(8-15米)位置；B塑料管道采用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)量其平面位置，采用示蹤法結(jié)合單道地震法測(cè)定其深度；C混凝土管道使用瞬態(tài)面波法測(cè)定其頂部位置，使用瑞雷波法測(cè)定其底部位置， 使用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)定起平面位置。
建立可視化GIS (地理信息系統(tǒng))系統(tǒng)，針對(duì)城市非開(kāi)挖地下管網(wǎng)分布的特點(diǎn)，利用VB+MapX+OpenGL開(kāi)發(fā)完成的三維非開(kāi)挖地下管道管理系統(tǒng)。除具有一般的地理信息系統(tǒng)外，還應(yīng)具有實(shí)用于非開(kāi)挖管道的特色的功能，如“管線的制圖功能"，“管線的分析功能”，“管線的空間視圖功能”，“非開(kāi)挖管道的三維顯示功能”等，另外，該系統(tǒng)還可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行功能擴(kuò)充。系統(tǒng)具有顯示快速、查詢方便、直觀逼真等特點(diǎn)?！胺情_(kāi)挖管道的三維顯示功能"是該系統(tǒng)的核心模塊該模塊運(yùn)用了 OpenGL編程，通過(guò)對(duì)非開(kāi)挖管道屬性信息的分層提取、并行運(yùn)算、可將非開(kāi)挖管道的空間形態(tài)以三維可視化形式快速展現(xiàn)，并可模擬管道內(nèi)的介質(zhì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(如水管中水的流向、壓力等)。本發(fā)明的主要技術(shù)指標(biāo)1運(yùn)用綜合物探方法測(cè)定的各類非開(kāi)挖管道的空間位置，誤差(5% ；2系統(tǒng)特有功能，該系統(tǒng)除了具有一般信息管理系統(tǒng)的功能外，還具有如下特有功能1).圖形顯示、縮放、漫游功能2).管線的制圖功能、編輯修改功能；3).分析功能、縱橫斷面顯示；4).查詢功能；5).三維顯示功能；通過(guò)本發(fā)明可以將城市各類管線、管件空間信息及它們復(fù)雜的屬性信息一體化存儲(chǔ)、分類、分層地進(jìn)行存儲(chǔ)管理。借助于系統(tǒng)空間分析能力、網(wǎng)絡(luò)分析功能和其它各種模型分析功能，能方便地對(duì)地下管線的介質(zhì)運(yùn)行狀態(tài)作動(dòng)態(tài)模擬；能快速準(zhǔn)確對(duì)管線運(yùn)行的突發(fā)事故作緊急處理；能協(xié)助科學(xué)地進(jìn)行地下管線的規(guī)劃和輔助設(shè)計(jì)；能有效地保護(hù)、維護(hù)地下非開(kāi)挖管道，實(shí)現(xiàn)對(duì)非開(kāi)挖管道各種深層次的管理。
權(quán)利要求
1.一種三維可視化非開(kāi)挖地下管道GIS建立方法，是通過(guò)以下步實(shí)現(xiàn)的編制系統(tǒng)軟件部分；運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)；將精確的三維非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)分層、分類錄入系統(tǒng)中；系統(tǒng)綜合調(diào)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維可視化非開(kāi)挖地下管道GIS建立方法，其中在步驟“運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)”中采用探測(cè)技術(shù)采集精確的非開(kāi)挖管道三維信息；包括鐵質(zhì)非開(kāi)挖管道使用管線探測(cè)儀器測(cè)量其2-4米淺部管道部分，采用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)量其5-8米中部，采用陀螺定位儀器測(cè)量其8-15米深部位置；塑料管道采用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)量其平面位置，采用示蹤法結(jié)合單道地震法測(cè)定其深度；混凝土管道使用瞬態(tài)面波法測(cè)定其頂部位置，使用瑞雷波法測(cè)定其底部位置，使用地質(zhì)雷達(dá)測(cè)定起平面位置；在步驟“將精確的三維非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)分層、分類錄入系統(tǒng)中”中利用 VB+MapX+OpenGL開(kāi)發(fā)完成可視化的三維非開(kāi)挖地下管道管理系統(tǒng)；所述的管道數(shù)據(jù)包括 管道路由顯示、縮放、管道數(shù)據(jù)編輯、查詢、管道介質(zhì)動(dòng)態(tài)模擬、管道分析平剖面顯示、管道三維顯示、綜合物探技術(shù)精確測(cè)定非開(kāi)挖管道三維坐標(biāo)、采集非開(kāi)挖管道材質(zhì)、口徑、時(shí)間 ^fn 息。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維可視化非開(kāi)挖地下管道GIS建立方法，是通過(guò)以下步實(shí)現(xiàn)的編制系統(tǒng)軟件部分；運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)；將精確的三維非開(kāi)挖管道數(shù)據(jù)分層、分類錄入系統(tǒng)中；系統(tǒng)綜合調(diào)試；本發(fā)明的有益效果是將地下各類非開(kāi)挖管道有效管理起來(lái)，可極大減少地下工程事故，加強(qiáng)地下空間資源的管理，推動(dòng)非開(kāi)挖事業(yè)的發(fā)展。
文檔編號(hào)G06T17/05GK102467755SQ20101053765
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者嚴(yán)峰 申請(qǐng)人:上海日浦信息技術(shù)有限公司