基于gis三维地下管网爆管的分析算法优化与系统实现

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1、辽宁师范大学硕士学位论文摘要随着计算机技术的迅速发展和人们对GIS需求的增长，GIS系统开发技术不断的成熟，人们对城市地下管网建设的意义认识不断加深。许多城市都先后建立了城市地下管网地理信息系统。同时，三维GIS发展，三维城市GIS也受到广泛关注。三维管网也融入到城市地下管网地理信息系统。城市地下管网系统包括管网浏览、查询、统计、分析、三维显示等功能。其中爆管分析是城市地下管网管理中的一个重要管网分析功能，当前的多数管网系统所采用的爆管分析算法、管网数据模型及实现技术难以提供最优的爆管分析方案。本文采用Geoda

2、tabase网络模型将管网数据建模为几何网络和逻辑网络，在管网数据模型中明确表达网络流向，并一体化集成存储管网数据，利用ArcEngine的网络访问接口扩展优化传统爆管分析算法——广度优先遍历算法。实现了支持环状管网的爆管分析功能，此优化方案已成功地应用于大连石化矿区管网综合管理系统。同时使用Skechup结合ArcEngine进行管网三维建模，使管网三维可视化效果更加理想。解决了二三维联动功能，使二三维能够有效的结合形成互补，并能够对三维管网进行查询。地形分析是三维地理信息系统中重要的分析方法，如三维坡度分析、

3、三维坡向分析都可以为工程建设提供的地理信息决策支持。还有三维分析中自动生产等值线，如等高线、等压线等等，有了这些分析功能便可以知道地形、气压和降水量等分布状态，以便进行相关的后期分析。同时如果利用地形数据和土地利用数据进行叠加分析，可以给城市地下管网系统设计人员提供很大帮助，有利于管网的埋设。全文主要内容包括四个部分：第一部分重点介绍了ArcEngine技术、Skechup结合ArcEngine三维建模、Geodatabase数据库等。第二部分详细介绍了管网爆管分析算法的优化。第三部分首先介绍了三维管网可视化及分

4、析功能的实现。第四部分以基于该算法开发的项目——大连石化矿区综合管理系统为例进行研究，重点阐述算法成果应用于系统。关键词：三维管网；爆管分析；广度优先算法；Geodatabase网络模型基于GIS的三维地下管网爆管分析算法优化与系统实现GIS-based3DundergroundpipeexplosionofthepipenetworkanalysisalgorithmtooptimizethesystemAbstractWiththerapiddevelopmentofcomputertechnologyand

5、people’SincreaseddemandforGIS，GISsystemdevelopmenttechnologycontinuestomature，agrowingawarenessandthemeaningoftheconstructionofurbanundergroundpipeline．Manycitieshaveestablishedageographicinformationsystemoftheurbanundergroundpipenetwork．Thesametime，thedevelo

6、pmentof3DGISand3DCityGISalsoreceivedextensiveattention．3DpipelineintoaGISoftheurbanundergroundpipenetwork．Theurbanundergroundpipenetworksystem，includingpipelinebrowse，query，statistics，analysis，3Ddisplayandotherfunctions．TheanalysisoftubeexplosioniSthecityunde

7、rgroundpipenetworkmanagementisanimportantnetworkanalysisfunctions，mostofthecurrentnetworksystemusedintheanalysisoftubeexplosionalgorithm，datamodelandimplementationtechnologytoprovideoptimalanalysisofpipeburstscheme．ThispaperusesGeodatabasenetworkmodelnetworkd

8、ataaremodeledasgeometricnetworkandthelogicalnetwork，thenetworkdatamodeltheexplicitexpressionofnetworkflow,andtheintegrationofstoringdata，useArcEnginenetworkaccessinterfaceextensiontooptim