專利名稱：三維可視化非開挖地下管道gis建立方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及非開挖地下管道領(lǐng)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(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，非開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，管線工程非開挖施工量占全部管線施 工項(xiàng)目數(shù)的50%。
采用非開挖工藝敷設(shè)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(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)備無法將非開挖方式鋪設(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 的管理以及非開挖事業(yè)的發(fā)展帶來很大障礙。近年來，由于非開挖管道資 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，采用開挖方式埋設(shè)的管 道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)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(shù)問題，本發(fā)明是通過以下步實(shí)現(xiàn)的 編制系統(tǒng)軟件部分；
運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開挖管道數(shù)據(jù)； 將精確的三維非開挖管道數(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挖管道有效 管理起來，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)非開挖事業(yè)的發(fā)展。


圖l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l可見本發(fā)明是通過以下步實(shí)現(xiàn)的 編制系統(tǒng)軟件部分；
運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開挖管道數(shù)據(jù)；
將精確的三維非開挖管道數(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)采集各類非開挖管道數(shù)據(jù)"中采用探測(cè) 技術(shù)采集精確的非開挖管道三維信息；包括鐵質(zhì)非開挖管道使用管線 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"將精確的三維非開挖管道數(shù)據(jù)分層、分類錄入系統(tǒng)中"中 利用VB+MapX+0penGL開發(fā)完成可視化的三維非開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)定非開挖管道三維坐標(biāo)、采集非開挖管道材質(zhì)、口徑、時(shí)間等信息。
本發(fā)明采用先進(jìn)探測(cè)技術(shù)采集精確的非開挖管道三維信息
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)，因此地下非開挖
管道的精確探測(cè)、將三維數(shù)據(jù)入庫本發(fā)明核心要素。
本發(fā)明采用綜合物探技術(shù)，解決的非開挖管道難以精確測(cè)定的技術(shù)難
題
由于采用非開挖工藝敷設(shè)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(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)無法將非開挖管道空間(三維坐 標(biāo))精確測(cè)定。但通過多種物探方法聯(lián)合使用，針對(duì)不同材質(zhì)的非開挖管 道采用不同綜合物探法，則可將各類非開挖管道空間位置準(zhǔn)確測(cè)定。簡(jiǎn)述
如下
A鐵質(zhì)非開挖管道使用管線探測(cè)儀器測(cè)量其淺部(2-4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)城市非開挖地下管網(wǎng)分布的特點(diǎn)，利用VB+M鄰X+0penGL開發(fā)完成 的三維非開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)。 ，
"非開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 0penGL編程，通過對(duì)非開挖管道屬性信息的分層提取、并行運(yùn)算、可將非 開挖管道的空間形態(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)地下非開挖管道，實(shí)現(xiàn)對(duì)非開挖管道各種深層次的管 理。里
權(quán)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(shí)現(xiàn)的 編制系統(tǒng)軟件部分； 運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開挖管道數(shù)據(jù)； 將精確的三維非開挖管道數(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)采集各類非開挖管道數(shù)據(jù)"中采用探測(cè) 技術(shù)采集精確的非開挖管道三維信息；包括鐵質(zhì)非開挖管道使用管線 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"將精確的三維非開挖管道數(shù)據(jù)分層、分類錄入系統(tǒng)中"中利用VB+M鄰X+0penGL開發(fā)完成可視化的三維非開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)定非開挖管道三維坐標(biāo)、采集非開挖管道材質(zhì)、口徑、時(shí)間等信息。
全文摘要
本發(fā)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(shí)現(xiàn)的編制系統(tǒng)軟件部分；運(yùn)用綜合物探技術(shù)采集各類非開挖管道數(shù)據(jù)；將精確的三維非開挖管道數(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挖管道有效管理起來，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)非開挖事業(yè)的發(fā)展。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101364242SQ200710044769
公開日2009年2月11日 申請(qǐng)日期2007年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月10日
發(fā)明者徐寶弟 申請(qǐng)人:上海精力信息科技有限公司