基于WebGIS的土石坝碾压过程信息控制研究与系统开发

发布时间：2020-09-01 13:05

　　随着土石坝施工管理水平的不断提高,越来越多的工程项目开始采用信息化手段实现大坝施工过程的辅助化管理。碾压监控可视化管理平台因其数据全面,展示效果直观,被广泛用于大型土石坝施工过程管理中。传统的碾压监控平台采用C/S架构,无法实现全网络端碾压状态的快速查看与共享。针对该问题,提出采用B/S架构搭建碾压监控平台。本文通过搭建Web服务器、Node.js服务器和数据库服务器,运用Cesium开源GIS框架、BootStrap前台框架和ThinkPHP后台框架,结合物联网平台和WebSocket即时通信技术,设计出了基于WebGIS的土石坝碾压过程信息管理与可视化平台,研究内容主要涉及以下几个方面:(1)WebGIS平台搭建:运用Cesium开源框架,搭建土石坝碾压监控信息可视化展示平台,通过数据处理与接口调用,实现地形数据、模型信息、碾压监控信息与历史数据的三维效果展示,为管理者提供直观有效的监控管理平台。(2)Web端数据实时传输:运用WebSocket技术,通过搭建node.js服务器,利用socket.io框架建立客户端与服务器端的双向Socket通信,实现数据从服务器端到客户端的实时传输。数据通过该服务器进行实时处理,生成Cesium平台支持的数据格式,以便碾压实时监控平台调用处理。(3)硬件平台搭建和监控管理模式研究:根据碾压实验制定的碾压标准,结合相关规范要求,设计出一套适用于碾压监控平台的施工管理模式,并及时准确的发布施工不规范信息。创建报警设备实时定位与信息查询功能,方便管理者发现问题并及时处理,以保证碾压质量,提高管理水平。(4)系统开发:根据以上研究内容,结合工程信息化管理平台相关建设规定,设计出系统整体架构与功能框架,并进行相关代码的编写工作,开发出基于WebGIS的土石坝碾压过程信息管理与可视化平台。
【学位单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TV641
【部分图文】：

影像,组织方法,栅格数据,加载

逑是整个逻辑分区和空间索引的基础。一个块由多个网格组成，一个片由多个块组逡逑成［２８］。具体的栅格数据组织方法如图２－１所示。逡逑——片逡逑＼逦＿＾ｎ逦＜—行逡逑＼邋＿＿５＾１逡逑＞Ｓ＾＜逦网格逡逑Ｉ逡逑块逡逑图２－１基于“网格－块－片”层次结构的栅格数据组织方法逡逑加载影像或地形时，瓦片以流的形式传到客户端，并提供了相应的ＲＥＳＴ接逡逑口。在加载瓦片信息时，只会加载一个区域内的瓦片信息，其他信息保存在本地逡逑或远程服务器上，这就大大减少了数据访问量，提氋了平台的数据交互效率，从逡逑而提高了平台的整体性能。Ｃｅｓｉｕｍ还提供了加载优化算法，即加载次数最多的逡逑瓦片最先被加载，最新加载的瓦片最后被剔除，预先加载相邻分辨率级别或相邻逡逑位置的瓦片。这一系列的优化算法大大提高了用户体验，避免了响应不及时或负逡逑载过重的情况。逡逑目前Ｃｅｓｉｕｍ支持绝大多数的影像提供方

视图,二进制,格式,缓存

构包括元数据，用于描述场景的ＪＳＯＮ数据，以及包含所有顶点，索引，图像和逡逑着色器数据的二进制数据块。采用这种格式能有效减少模型数据的大小，大大提逡逑高网络传输和模型加载效率。图２－２显示了简单的三角形网格如何存储在二进制逡逑ｇｌＴＦ邋中。逡逑ＪＳＯＮ逦逦逡逑网格逡逑ｒｒｉ邋ｒｒｉ邋ｎ邋＾＾＾＾逡逑纹顶逦逦－ｊ．逦邋逦逦逡逑理点标逦逦逡逑ｐ邋Ｉ邋５逦｜纹理逦｜程序逡逑标息存逦——＾—逦——－ｊ－——逡逑存存储逦．Ｉ邋．逦．邋Ｉ邋．逡逑篮篮器逦｜图像逦卜／ｆ着色逡逑ｖ逦Ｔ逦Ｔ逡逑缓存视图逦缓存视图逦缓存视图逡逑逦＾＾＾逦逡逑二进制缓存逡逑图２－２二进制ｇｌｔｆ网格数据结构逡逑２．４．４邋Ｂ３ＤＭ邋格式逡逑ｇｌＴＦ和ｂｇｌＴＦ都是Ｗｅｂ端３Ｄ模型的显示格式，这些数据只是用来展示模逡逑型的视觉元素效果，并没有指定的存储附加对象信息的地方。若需要添加额外的逡逑模型属性信息，则只能将这些信息作为嵌入属性，通过对补充数据库的查询实现。逡逑１３逡逑

效果图,地形图,效果,属性

模型数据通常是由ｄａｅ格式的模型转换得到的，不具备信息的扩展功能，只能在逡逑调用时对模型本身附额外属性。因此在定义不同类型对象时，需首先将对象分离，逡逑定义基准点，再分别导入平台当中，进行对象重组，如图２－５所示为某水电站的逡逑枢纽模型。ｇｌｔｆ相关格式模型是由众多的ａｃｃｅｓｓｏｒ、ｎｏｄｅ和ｍｅｓｈ构成，相互之间逡逑属性分离，因此可通过调用ｎｏｄｅＴｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｓ属性，改变模型的部分节点的样逡逑１５逡逑

【参考文献】