基于GRASS的城市地下管线二三维可视化-论文.pdf

《基于GRASS的城市地下管线二三维可视化-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第14卷第2期软件导刊VO1．14NO．22015年2)7SoftwareGuideFeb．2O15■■■l／基于GRASS的城市地下管线●■■ll维可视化葛正，宁芊(四川大学电子信息学院，四川成都610065)摘要：设计并构建地下管线综合数据库，利用开源GIS平台GRASS的二维显示模块，读取数据库中存储的管线空间数据来生成并显示管线二维布局图，利用AutoCAD进行管线三维建模，然后运用GRASS的三维模块实现管线空间数据的三维可视化。为实现地下管线信息管理系统中的二、三维信息联动提供一种可行的解决方案，同时为运用开源GIS开发面向行业应用的三维信息管理系统提

2、供一种技术路线与实践经验。关键词：二三维可视化；GRASS；开源GIS；空间数据库；地下管线DoI：10．11907／rjdk．143799中图分类号：TP317．4文献标识码：A文章编号：1672—7800(2O15)002—0140—03据源的管线数据进行整合，然后根据管线数据结构建立地0引言下管线数据库。这些地下管线原始数据主要通过外沿探测来获取。地下管线探测中，通常记录管线的平面位置、随着计算机技术和城市建设的快速发展，二维信息已埋深、走向以及管线附属设施位置等。经不能满足城镇发展进程中普通人员对地下管线数据直IfPostgreS问QL数、槲P席ostGI

3、SlAutoCAD~J观显示的强烈需求。因此，地下管线数据的表示方法由二⋯⋯⋯维转向了二、三维，这是未来城镇地下管线信息化工作的⋯她F管⋯线—悯信息—I徽；线三维模型发展方向[1]。目前，GIS在城市地下管线信息化中的应用一⋯一⋯⋯⋯3多数集中在商业GIS软件上，而基于开源GIS平台的二GRASS模块调用并实现管线数据的、三维可视化次开发较少。GRASS是开源桌面GIS软件中功能较为齐全的一个，经过多年的发展，几乎所有的商业GIS功能都图1主要技术路线可以在GRASS中实现J。GRASS可以在多个平台上运用于当前试验所建立的管线专题数据库包括4个数行，用户可以通过

4、内置的GUI或QGIS使用该软件的功据表：元数据表(对地下管线数据库内容的总体描述)、管能，也可以通过改进的shell直接使用其模块。由于开源线点信息表(地面附属物的中心点，如井盖中心点、阀门、GIS的影响力比较小，而且缺乏良好的能够满足商用的发水表等)、管线信息表(连接管线点的管线段)、小室信息表行版本，所以相应会加大开发工作量与难度。目前，国内(管线附属数据，如管井下面的地下空间信息)]。其中最还欠缺开源GIS软件在地下管线信息化中的深入研究与为重要的是管线点信息表、管线信息表，它们基本能表示应用，尤其是在开源GIS的三维模块应用方面，还不是很地下管线所包含的

5、大致信息。这两个表的设计如表1、表成熟。2所示。本文研究并利用GRASS、PostgreSQL、PostGIS、Au—管线点以及管线信息表中用到了一个空间数据类型toCAD实现了基于开源GIS的管线专题数据的二、三维Geometry，该类型是PostGIS空间数据引擎中最重要的一可视化，为构建基于开源GIS的管线信息管理系统中的个概念，是“几何体”的意思，它支持点、线、多边形等几何二、三维联动技术提供了一种可行的解决方案，其主要技类型(如点类型POINT(11)、线类型LINESTRING(11，术路线如图1所示。22，34))。表2中管线类型表示该管线是属于哪类

6、管线，其取值范围有给水、电信、电力、排水、热力、燃气、工业1地下管线专题数据库设计等；管径字段表示管道半径；管线条数字段仅用于电缆类管线；管线高程字段表示管线底部的高程；流向字段的城市地下管线的种类繁多、空间位置各异、数据量大，0表示载体的流向从起点到止点，1表示载体的流向从止各种管线的空间数据和属性数据来源不同，需要对不同数作者简介：葛正(1990一)，男，安徽安庆人，四川大学电子信息学院硕士研究生，研究方向为城市地下管线信息化；宁芊(1969一)，女，四川宜宾人，博士，四川大学电子信息学院副教授，研究方向为智能控制、水利信息化。第2期葛正，宁芊：基于GRASS

7、的城市地下管线二三维可视化·141·点到起点；结构类型字段取值范围有圆管、直埋电缆、管d．veetpipemap一2D／／显示地图块、方沟、套管、管组等。为了避免繁琐的转换读取步骤，也可以用QGIS界面表1管线点信息表(P—pipe)管理器手动连接数据库并直接打开图层，简易二维管线布局如图2所示。l韵壤落嚣溺艚簿鞲彝一㈣l瓣kk脚-⋯⋯一一}图2二维管线布局3管线设施三维建模尽管目前的数据库管理系统(DBMS)可以存储三维坐标，但是它还是不能支持真正的三维实体]。而且与常见的地形图不同，常见地形图的三维可视化可直接利用点数据加上DEM高程数据来实现，然而地下管线具

8、有一定的规