基于gis三维地下管网爆管的分析与其系统设计与实现

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1、分类号密级注1UDC学位论文基于GIS的三维地下管网爆管分析及其系统的设计与实现（题名和副题名）李亚君（作者姓名）指导教师白金平高工电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士专业学位类别工程硕士工程领域名称电子与通信工程提交论文日期2015.3.1论文答辩日期2015.5.26学位授予单位和日期电子科技大学2015年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号。GIS-BASEDANALYSISOFTHREE-DIMENSIONALUNDERGROUNDPIPELINE’SBURSTANDITSSYSTEM’SDESIGNANDIMPLEMENTATION

2、AMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:MasterofEngineeringAuthor:LiyajunAdvisor:SeniorEngineerBaiJinpingSchool:SchoolofAeronautics&Astronautics独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而

3、使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要近年来，随着经济的快速发展，我国的城镇化进程不断向前推进。地下管线作为城镇基础设施的重要组成部分，其数量和长度都在飞速扩展。

4、各类地下管线极大地方便了人们的日常生活。然而，各种原因触发的地下管线爆管事故给社会财产和人身安全带来了很大的威胁。科学有效地管理庞大复杂的管线信息，掌握地下管线的动态，尽力确保地下管线平稳、安全且高效地运行，这些都是地下管线管理者的重要工作，同时也是城市持续发展的必要要求。本文基于GIS技术，并根据城市地下管线管理中的实际需求，设计并开发一个二三维一体化的地下管线系统。该系统基于二维GIS平台ArcEngine和三维GIS平台TerraExplorerPro的二次开发而成。本文的主要研究工作有：通过CAD数据转换平台的对比，选择了ArcGISDesktop对地下管线探测数据进行合理的预处理

5、，得到适合于GIS系统的数据格式；根据地下管线网络的特征，设计了“两点一线”的管线数据结构；在管线爆管分析中，分析了传统爆管关阀算法的不完善之处，并给出了改进的方法：考虑管线载体流向，在地下管网的有向图的基础上改进了广度优先算法BFS；此外，特别分析了危害性大的燃气管线爆管，根据燃气的泄漏模型和高斯扩散模型，结合ArcEngine二次开发，在二维场景中模拟了可燃气体扩散情况，对扩散区域按照燃气浓度范围进行划分，并提出对易燃易爆的高危管线爆管的关阀搜索，应考虑与管线破裂处距离较近但是不连通的其他阀门节点。本文设计开发的地下管线信息系统，实现了地下管线分布的三维重现，完成了管线空间信息和属性信

6、息的查询、分析与统计功能；在爆管分析模块中，改进的广度优先搜索算法得到了更加准确的搜索结果，燃气爆管后可燃气体扩散的GIS模拟为危险区域的划分提供了可靠依据。关键词：地下管网，GIS，三维，爆管分析，BFSIABSTRACTABSTRACTWiththerapiddevelopmentofeconomytheseyears,theurbanizationprocessofourcountryispushedheadcontinually.Theundergroundpipeline,withtheiramountsandlengthincreasingrapidly,aretheimpor

7、tantcomponentsoftheurbaninfrastructure.Thevariousundergroundpipelinebringmuchconveniencetothehumandailylife,however,pipeexplosionaccidentstriggeredbyvariousreasonsbringmuchthreattosocialpropertyandpersonalsafety.