地下管线三维可视化系统设计和实现

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1、地下管线三维可视化系统设计和实现　　摘要：地下管网是城市赖以生存的生命线，为了更好的为城市建设规划服务，适应现代化城市管理的需要，本文以徐州市三维地下管网系统构建过程为例，讨论了三维地下管网系统构建过程中的数据组织、管线模型制作等关键技术，介绍了徐州市地下管线三维可视化系统总体设计和系统功能实现情况，并总结了三维地下管网系统可能遇到的问题及其以后的发展前景。关键词：三维GIS；地下管网；城市管理Abstract:theundergroundpipelineisthelifelineofcityliving,inordertobett

2、erforthecityconstructionplanningservices,tomeettheneedsofmoderncitymanagementsystem,basedon3DundergroundpipenetworkconstructionofXuzhouasanexample,discussesthekeytechnologytobuilddataorganization,intheprocessof3Dundergroundpipesystempipelinemodelofproduction,theundergr

3、oundpipelineXuzhouCity,theoveralldesignandfunctionrealizationof3Dvisualizationsystem,andsummarizesthedevelopmentprospectof3Dundergroundpipelinesystemmayencounter8problemsandfuture中图分类号:C931.6文献表示码：A1引言城市是人类物质和精神文明的结晶与杰出代表，也是人类自身创造出来的巨大财富。复杂的城市环境需要科学、有效、正确的管理方法和手法。地下管线是

4、城市基础设施的重要组成部分，是城市的生命线[1]。建立科学、准确、完整、可视、智能的地下管线信息系统，是城市规划、建设和管理的迫切需要，是保障当前经济社会快速发展和百姓正常生产生活的重要支撑。但是，由于这些大量的不可知的管道线路都是长期埋于地下，如果单纯从陆地上检查相关设备是否完好，则会因为地下管道看不见，摸不着的原因而导致很难有效的进行管理，所以就经常出现因为一些城市的建设施工而导致城市相关管道线路故障的出现，比如断电、断水或者中断通信等，因此，为了更好的提升城市地下管理的管理效率，避免因城市建设而给城市居民的生活带来不便，也为了

5、更好的节省国家财产以及资源，就需要建设一个专门用于城市地下管道管理的三维信息管理系统，以协助管理人员更好的规划地下管道线路，进而为城市提供更安全保障的良好服务[2]。2地下管线三维可视化系统的设计8在地下管线三维可视化系统设计时要考虑到本系统与其他系统的接口，可使多个系统无缝集成本系统数据，以达到数据的共享。要注重系统的灵活性、可重用性和可扩展性。该系统建设是一个系统工程，其建设和使用周期较长[3]。将系统整体结构层次化、模块化，便于按照系统总体设计、分布实施的原则，有步骤、有重点地进行系统建设，实现边建设边使用，在使用中不断完善和

6、改进。地下管线三维可视化系统是一个跨部门/行业、地域的企业级应用。系统的总体架构是：以开放的空间数据库为核心，建立Client/Server（简称C/S）与Browser/Server（简称B/S）相结合的应用体系。本系统在技术框架的设计上共分五层结构：数据层、GIS服务层、通用开发接口层、业务逻辑层和应用层。通过建立贯穿不同层次的标准规范制度和安全保障体系，使这五层相互联系，形成一个有机的整体，如图1所示。图1系统总体框架（1）数据层：为系统提供基本的数据服务，采用Oracle+ArcSDE实现，包含了元数据、基本地形空间数据、地

7、下管线数据、影像及多媒体数据、接口数据等。（2）GIS服务层：提供底层的GIS功能服务，主要实现对空间数据的发布和访问。（3）通用开发接口层：基于ArcGISServer的应用开发框架（ADF）和元数据来封装的一套通用开发接口，实现对ArcGIS8Server的底层访问。此接口设计遵循OGC的标准，根据系统的功能需求，提供了细颗粒度的对象封装，供业务逻辑层调用，进行组装和扩展。　　（4）业务逻辑层：采用COM、HTTP和WebServices技术实现的B/S应用功能和C/S应用中非图形操作功能的大颗粒度的业务功能接口，供最顶层的应用

8、层调用，此层以通用开发接口为原件进行组合封装。（5）应用层：此层是地下管线动态管理子系统主要的应用功能模块，面向各服务对象，通过浏览器或者桌面来访问地下管线数据，进行查询、统计、分析等工作。通过这五层架构，本系统在开放性、实用性、安全