面向城市管网网络三维GIS关键技术与实现

发布时间：2020-05-30 22:43

【摘要】：城市管网作为城市重要的基础设施之一,承担着人民生活所必需的物质能量传输工作,被称为城市的“生命线”。紧随智慧城市快速的建设步伐,针对管网的三维管网信息系统在城市的管理和应急中发挥着举足轻重的作用。但是传统的网络管网系统多依赖插件且存在浏览器兼容差等缺点,无法满足多数用户对网络三维管网轻便性和实时性的要求。随着互联网技术和高性能计算机硬件的不断创新,针对在网络环境下三维图形可视化的WebGL技术变得日益成熟。本文基于WebGL技术的优势,利用现有的天津师范大学体育馆二维CAD管网数据自动化生成管网三维模型数据,并以此研究了在Web端基于Cesium框架的三维管网渲染可视化与空间分析方法,得到以下的研究结果:1.基于管网数据特征拟定其标准数据结构及存储模型,以天津师范大学体育馆各类管网作为实验区的研究对象,研究了其自动化建模相关算法,最终实现了基于CAD二维城市管网数据自动化三维建模可视化过程;2.针对海量城市管网在三维场景中调度及可视化算法研究;3.根据实验区管理人员对管网系统的实际使用需求,将Cesium库作为基础地理信息系统平台的支撑,在B/S服务架构的网络传输模式下,基于WebGL技术实现了在三维场景中支持海量城市管网模型调度和可视化绘制的原型系统;4.基于管网系统实现了常见的的空间分析功能。本文基于Web端构建的三维管网可视化系统,弥补了以往管网手工建模慢、拓扑易错等缺点,满足了用户轻便性和实用性的需求,为管理人员合理规划及应急提供了积极的参考价值。
【图文】：

折线图,地下管道,长度变化,折线图

１绪论逡逑１．１研宄背景与意义逡逑在“互联网＋”经济社会发展新形态下，智慧管网的建设无疑是其中不可缺少的一环。逡逑城市管网被称为维护城市正常运转的生命线和血脉，与百姓生活息息相关，是城市安全与逡逑繁荣的基石［１１合理高效管理管线是经济增长、社会稳定、增进民生福祉的保障。伴随着逡逑城镇化步伐的加快，城市管网的规模也以空前未有的数量急剧增加。截止２０１７年底，根逡逑据《２０１７中国统计年鉴》统计，中国城镇总人口达８１３７４万人，人口比重达５８．５２％，相逡逑对于１９７８年城镇化率增加４０．６％，预计到２０２０年将达到６０％。全国城市建设用地面积达逡逑５５１５５．５平方公里，城市人口密度２４７７人／平方公里。城市供气（人工煤气、天然气、液逡逑化石油气）管道长度６４．１２万公里，城市供热管道长度２７．６３万公里，城市排水管道长度逡逑６３．０３万公里。逡逑２５０００００逡逑

空间分布,事故图,线管,不合理

如何利用当下先进科学技术解决以上问题，将不稳定因素降到最低是这个时代的需求。全面地对已有管线资料数据以及未来城市管网设计数据在城市立体空视化以及空间分析显的尤为重要。传统的城市管网二维数据管理模式在当下己，但是面对城市管网建设发展迅速、规模庞大和网线布置错综复杂的特点［２］，市管网综合信息进行有效的空间描述和信息表达，难以解决有效管理和应急工城市管线可视化相对于二维数据管理模式，更能直观地观察出城市管网的纹理实体间的真实空间位置关系，客观的反映城市管网空间分布状态，，使得操作者［３］
【学位授予单位】：天津师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TU990.3;P208

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