三維可視化非開挖地下管道gis建立方法
2023-10-17 17:07:49 2
專利名稱：三維可視化非開挖地下管道gis建立方法
技術領域：
本發明涉及非開挖地下管道領域，尤其涉及一種三維可視化非開挖地 下管道GIS建立方法。
背景技術：
地下管線是城市的生命線，由於歷史的原因，目前城市地下管線資料， 以竣工圖和管線的屬性卡片、表冊來記錄表示，這種手工管理方式遠遠跟 不上城市管道建設事業發展的需求，難以滿足現代化地下管網管理的要求。 近年來，非開挖鋪管工藝以其特有的先進性、適應性，在城市地下工程和 地下管線建設中廣泛應用。上海市率先在國內採用非開挖技術實施大規模 的城市管道建設工程，2007上半年，管線工程非開挖施工量佔全部管線施 工項目數的50%。
採用非開挖工藝敷設的管道較其它地下管道的埋深大(2 15m);另外 上海城市地上地下電纜密布，對控向設備幹擾很大，使得施工時所測深度 誤差增大。這類管道的空間位置確切位置與竣工圖紙數據誤差較大(10 20% )。採用常規的探測設備無法將非開挖方式鋪設的管道空間位置精確測 定(尤其是小口徑管道)。這給城市地下管線的規劃、維護、城市地下資源 的管理以及非開挖事業的發展帶來很大障礙。近年來，由於非開挖管道資 料不準確，頻繁造成地下電力、煤氣、通訊管線受損，因此，研究三維可 視化非開挖地下管網GIS管理系統迫在眉睫。
在現有技術中，90年代初期至中期，隨著地理信息系統軟體被廣泛應 用於一些行業，於是也迅速推廣應用於管線空間信息和屬性信息的管理。
我國於90年代初相繼使用國外的GIS平臺(ARCINFO、 INTERGRAPH), 有的甚至用AUTOCAD探索開發管線信息管理系統。與此同時國產GIS平 臺研製成功(如MAPGIS)，用國產GIS平臺也開發出了地下管線信息管理 系統，由此城市地下管線信息管理系統的發展進入一個新的階段。
但是，上述國內外地下管線信息管理系統中只有淺埋的地下管道信息， 結構及基礎數據均是二維的，只能應用於常規的，採用開挖方式埋設的管 道。
發明內容
本發明需要解決的技術問題是提供了一種三維可視化非開挖地下管道 GIS建立方法，旨在解決上述的問題。
為了解決上述技術問題，本發明是通過以下步實現的 編制系統軟體部分；
運用綜合物探技術採集各類非開挖管道數據； 將精確的三維非開挖管道數據分層、分類錄入系統中； 系統綜合調試；
與現有技術相比，本發明的有益效果是將地下各類非開挖管道有效 管理起來，可極大減少地下工程事故，加強地下空間資源的規劃、管理， 推動非開挖事業的發展。
圖l是本發明的流程圖；
具體實施例方式
下面結合附圖與具體實施方式
對本發明作進一步詳細描述 由圖l可見本發明是通過以下步實現的 編制系統軟體部分；
運用綜合物探技術採集各類非開挖管道數據；
將精確的三維非開挖管道數據分層、分類錄入系統中； 系統綜合調試；
在步驟"運用綜合物探技術採集各類非開挖管道數據"中採用探測 技術採集精確的非開挖管道三維信息；包括鐵質非開挖管道使用管線 探測儀器測量其2-4米淺部管道部分，採用地質雷達測量其5-8米中部， 採用陀螺定位儀器測量其8-15米深部位置；塑料管道採用地質雷達測量 其平面位置，採用示蹤法結合單道地震法測定其深度；混凝土管道使用 瞬態面波法測定其頂部位置，使用瑞雷波法測定其底部位置，使用地質雷 達測定起平面位置；
在步驟"將精確的三維非開挖管道數據分層、分類錄入系統中"中 利用VB+MapX+0penGL開發完成可視化的三維非開挖地下管道管理系統；
所述的管道數據包括管道路由顯示、縮放、管道數據編輯、查詢、管道
介質動態模擬、管道分析平剖面顯示、管道三維顯示、綜合物探技術精確 測定非開挖管道三維坐標、採集非開挖管道材質、口徑、時間等信息。
本發明採用先進探測技術採集精確的非開挖管道三維信息
GIS管理系統基礎數據的完整和準確性是系統的基礎，因此地下非開挖
管道的精確探測、將三維數據入庫本發明核心要素。
本發明採用綜合物探技術，解決的非開挖管道難以精確測定的技術難
題
由於採用非開挖工藝敷設的管道較其它地下管道的埋深大(2 15m)， 空間位置呈拋物線形，且非開挖管道材質多樣(鋼、塑料、混凝土等)，單 一的物探方法(如電磁波管線探測儀器)無法將非開挖管道空間(三維坐 標)精確測定。但通過多種物探方法聯合使用，針對不同材質的非開挖管 道採用不同綜合物探法，則可將各類非開挖管道空間位置準確測定。簡述
如下
A鐵質非開挖管道使用管線探測儀器測量其淺部(2-4米)管道部
分，採用地質雷達測量其中部(5-8米)，採用陀螺定位儀器測量其深部(8-15 米)位置；
B塑料管道採用地質雷達測量其平面位置，採用示蹤法結合單道地 震法測定其深度；
C混凝土管道使用瞬態面波法測定其頂部位置，使用瑞雷波法測定
其底部位置，使用地質雷達測定起平面位置。
建立可視化GIS (地理信息系統)系統，
針對城市非開挖地下管網分布的特點，利用VB+M鄰X+0penGL開發完成 的三維非開挖地下管道管理系統。除具有一般的地理信息系統外，還應具 有實用於非開挖管道的特色的功能，如"管線的製圖功能"，"管線的分析 功能"，"管線的空間視圖功能"，"非開挖管道的三維顯示功能"等，另外， 該系統還可以根據用戶的需要進行功能擴充。系統具有顯示快速、查詢方 便、直觀逼真等特點。 ，
"非開挖管道的三維顯示功能"是該系統的核心模塊該模塊運用了 0penGL編程，通過對非開挖管道屬性信息的分層提取、並行運算、可將非 開挖管道的空間形態以三維可視化形式快速展現，並可模擬管道內的介質 運動狀態(如水管中水的流向、壓力等)。
本發明的主要技術指標
1運用綜合物探方法測定的各類非開挖管道的空間位置，誤差〈5%; 2系統特有功能，該系統除了具有一般信息管理系統的功能外，還具 有如下特有功能-
1) .圖形顯示、縮放、漫遊功能；
2) .管線的製圖功能、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；
通過本發明可以將城市各類管線、管件空間信息及它們複雜的屬性信 息一體化存儲、分類、分層地進行存儲管理。
藉助於系統空間分析能力、網絡分析功能和其它各種模型分析功能， 能方便地對地下管線的介質運行狀態作動態模擬；能快速準確對管線運行 的突發事故作緊急處理；能協助科學地進行地下管線的規劃和輔助設計； 能有效地保護、維護地下非開挖管道，實現對非開挖管道各種深層次的管 理。裡
權利要求
1.一種三維可視化非開挖地下管道GIS建立方法，是通過以下步實現的 編制系統軟體部分； 運用綜合物探技術採集各類非開挖管道數據； 將精確的三維非開挖管道數據分層、分類錄入系統中； 系統綜合調試。
2. 根據權利要求1所述的三維可視化非開挖地下管道GIS建立方法， 其中在步驟"運用綜合物探技術採集各類非開挖管道數據"中採用探測 技術採集精確的非開挖管道三維信息；包括鐵質非開挖管道使用管線 探測儀器測量其2-4米淺部管道部分，採用地質雷達測量其5-8米中部， 採用陀螺定位儀器測量其8-15米深部位置；塑料管道採用地質雷達測量 其平面位置，採用示蹤法結合單道地震法測定其深度；混凝土管道使用瞬態面波法測定其頂部位置，使用瑞雷波法測定其底部位置，使用地質雷達測定起平面位置；在步驟"將精確的三維非開挖管道數據分層、分類錄入系統中"中利用VB+M鄰X+0penGL開發完成可視化的三維非開挖地下管道管理系統； 所述的管道數據包括管道路由顯示、縮放、管道數據編輯、查詢、管道 介質動態模擬、管道分析平剖面顯示、管道三維顯示、綜合物探技術精確 測定非開挖管道三維坐標、採集非開挖管道材質、口徑、時間等信息。
全文摘要
本發明涉及一種三維可視化非開挖地下管道GIS建立方法，是通過以下步實現的編制系統軟體部分；運用綜合物探技術採集各類非開挖管道數據；將精確的三維非開挖管道數據分層、分類錄入系統中；系統綜合調試；本發明的有益效果是將地下各類非開挖管道有效管理起來，可極大減少地下工程事故，加強地下空間資源的管理，推動非開挖事業的發展。
文檔編號G06F17/50GK101364242SQ200710044769
公開日2009年2月11日 申請日期2007年8月10日 優先權日2007年8月10日
發明者徐寶弟 申請人:上海精力信息科技有限公司