浅谈城市三维地下管线数据建库建模

宋子铖 陈超

【摘 要】随着迅速发展的信息技术，三维技术在大型项目中运用的愈来愈广泛，进一步提高了项目质量的是三维制图，能够更加清晰项目设计存在的缺点，及时处理项目设计中存在的问题，能够为项目施工安全奠定坚实的基础。应用三维模式设计城市地下管线探测图，并建设相应数据库以及三维模型，对提升地下管线施工质量以及管理质量具备非常主要的作用。

【关键词】三维模式 地下管线 数据采集 建库建模

1 前言

根据传统二维管线数据产生的是三维城市地下管线数据，其数据根据是二维管线规范生产的数据，依据空间部位，三维地下管线数据模型自动生成，三维地下管线数据必然程度上弥补了二维管线数据模型存在的缺点，能够更加清楚的展示出地下管线的空间部位关系，能够把地下管线尺寸大小实施比较，城市地下管线规划、设计和建设的需要要最大限度的满足，对城市经济发展具备主要作用。

2 城市三维地下管线数据建库建模的技术优势

2.1 管网自动建模

守旧的管线竣工文件以及探测结果很多是二维矢量线数据，本体系能对二维的平面坐标、埋深、管径等结果数据（包含管线CAD图、实测数据、二维GIS）以规范格式导入，自动生成管网空间拓扑关系图以及批量生成三维管线模型、关联属性数据库，而且能在软件内直接自动绘制成图，技术人员的平常规划设计以及维护设计业务工作大大方便了。

2.2 三维管网模型编辑与维护

体系支持在三维场景中随意编辑管线模型（添加、移动、废弃），支持管线模型节点坐标的自由移动，可以同步完成对管线属性数据（类型、覆土深度、埋深、管径、材质等数据）的维护，让管网数据更新事务变的更加迅速方便，技术人员的工作强度同时也大幅的降低了。

2.3 三维管网模型拓扑分析

对二维管网数据的依赖完全摆脱，能直接在三维管网模型上实施拓扑分析，完全处理了二维数据模型不能实施拓扑分析的技术难题。为爆管分析、开挖解析、覆土深度解析等供给技术支撑。

2.4 丰富、标准的管件模型库

体系供给规范尺寸、规格的模型库（比如法兰、流量计、弯头、蝶阀、止水阀等），既方便用户在指定部位添加管件，建模的时间又能大大节省。

2.5 业务数据整合方便快捷

市政管网业务数据包含：属性信息、实时监测数据以及历史数据等，关键以关系型数据库的方式存储，数据管理员能够方便地在逻辑层面操作数据库，迅速自动关联三维管线模型以及业务数据库，能大幅度把数据冗余降低、数据不相同率以及数据解决的时间成本，让工程执行更方便、快捷，更低的成本。

2.6 地上地下全景三维模拟

体系使用自创的全新三维技术，能把地面上的建筑、绿地、道路、四周设置以三维叠加的方式完整地表现出来，从而建造一个虚拟城市地上地下的全体三维场景，逼真地把地下管网的细节表现出来，让本来在平面显示下错综复杂的管线变得更加清楚明了。

3 城市三维地下管线数据库的建设和数据采集

3.1 三维地下管线探测和数据采集

最先对管线显眼点实施实地调查，量取深度、管径、管线材料、流向等。之后对隐蔽点实施实地探测，依据测区不一样的地球物理条件选用不一样的探测仪器以及物探办法，探测地下管线的平面部位以及埋深，为地下管线点的连测供给根据。对显眼点、隐蔽点野外编号以及采集，管线点的野外数据采集运用全站型电子速测仪和电子手薄，以城市等级掌控点为基本，采集管线点以及背景地物的数据，也能把控制测量以及管线点连测分开实施。

3.2 数据库的功能

体系供给一个友好的数据入库编辑界面，能方便地入库。不一样的管线显示不一样的录入界面。并供给了每一字段的检验环节，体系供给了比较好的管理作用。查错功能，体系供给了比较完善的查错功能。可以检验出各属性字段错误，连接错误的管线点间等等。查询功能，体系具备强大的查询功能。数据库中每一类信息能够方便地查询。图库联动功能，体系供给了图与库的联动，体系生成DWG格式数据管线图，打开要用cad绘图软件，和库联接就能完成图与库的联动。这样就直观方便了作业员对数据库的编辑修改。

4 城市三维地下管线数据建库建模

4.1 三维地下管线数据库建库

在建库的时候要依据管线类别建设数据库的是三维地下管线数据库，数据库的正确性只有这样才可以确保，关键包含：管线数据表与管点数据表。

（1）管线数据表；为确保数据可以正确表示管线走向，管线数据表一定要包含管段编码、管线种类、起端点号、终端点号、标识管段形状、断面尺寸和管段三维长度，并依据城市建设三维地下管线数据库的现实需要，在管线数据表中建设权属企业、材质、道路名称、信息录入日期、管线建设年代、管线运用状态、管线走向等方面的信息，为城市建设供给关键的参考。 （2）管点数据表；为了进一步确保管线数据库正确性的是管点数据表，经过管点数据表能够正确表达出三维地下管线，管点数据表通常包含：物探点号、管线类别、点性、X坐标、Y坐标、地面高程、偏心井号、X方向偏移、Y方向偏移、井底埋深、井室类型、井室宽、井室高、井脖高、井盖类型、井盖宽、井盖长、附属物类别、附属物宽、附属物长和附属物高，并依据现实需要，道路名称、信号源等有关信息在管点数据表中添加。

4.2 维地下管线数据库建模

（1）管道模型；三维地下管线的管道模型依照管线的种类能够实施级别分类，在上一级再实施二级分类，对于管线种类一样的管道，要依照国家有关的规范或给定参考模型的材质以及颜色实施分类，确保管道模型的正确性。（2）管件模型；建设管件模型也要依据管线的种类实施分类，对于管线种类一样的管件实施分类，要严格依照国家有关建模规范，或经过给定行业给定管件模型的材质与颜色实施分类，为建设管件模型资料库供给关键的根据。（3）附属物模型 和管件模型与管道模型相同，附属物模型也要依据管线种类实施级别分类，每一级都依照不一样的参考物实施分类，建设具有参考性、可靠性的城市三维地下管线附属物模型资料库。

5 结语

为确保三维地下管线体系三维时态的正确性以及真实性，要使用科学、有效的数据采集办法以及建库建模办法，确保信息采集的正确性，进一步保证三维地下管线数据库与数据模型的正确性，遵循有关的建库原则，依据管线的类别实施分类，建设严密、完备的城市三维地下管线数据库以及数据模型。

参考文献：

[1]陈勇，王明洋，张云 等.浅谈城市三维地下管线数据建库建模[C].//中国城市规划协会地下管线专业委员会2013年年会论文集，2013：155-156，169.

[2]耿伟华.城市地下管线综合信息管理系统的研建[D].山东科技大学，2013.