城市管网WebGIS的空间分析方法研究

发布时间：2017-10-10 16:11

  本文关键词：城市管网WebGIS的空间分析方法研究

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【摘要】：城市管网错综复杂且与市民生活紧密相连,智慧城市概念的普及加大了人们对城市管网空间分析方法的需求,随着互联网技术和GIS技术不断发展,使用WebGIS技术加强城市管网管理的科学性和易用性逐渐成为研究重点。同时,虚拟现实技术的日渐成熟为三维WebGIS提供了技术支撑,城市管网WebGIS的空间分析功能中引入三维技术成为未来开发趋势。城市管网WebGIS的空间分析按照功能的不同可划分为基础空间分析和管网空间分析。基础空间分析方法与其他非管网WebGIS的分析方法类似,且实现技术相对成熟,本文重点研究管网空间分析方法,探索连通分析、爆管分析、最短路径分析和剖面分析四种空间分析算法,围绕邻接矩阵构建的方法、服务器端算法实现的方法、客户端调用管网空间服务的方法三个方面介绍管网空间分析方法在Web下的实现方式。将有向图的广度优先遍历算法作为管网遍历的统一算法基础,阐述了同时适用于树状和环状管网的空间分析算法,包括可记录路径的连通分析算法、排除可关可不关阀门的爆管分析算法和有效的最短路径算法,这种统一的算法基础有利于多种算法的实现和衍伸,此外还探索了管网的横纵剖面分析算法。给出了SuperMap设施网络模型属性表中字段与流向的关系,通过外部访问的方式检索属性表建立管网有向图的邻接矩阵,在iServer下扩展REST服务,借助iObjects Java相关类库实现了四种管网空间分析算法,并以连通分析作为基础拓展出上下游追踪和查找共同上下游功能。实现了一种既支持虚拟现实数据模型又支持矢量管网数据模型和实体地面模型的剖面分析方法,完成地上模型和地下管网模型同时以最优的方式显示。介绍了本文空间分析方法的原型系统——“大连石化矿区燃气管网Web管理系统”,在实际项目中验证了管网空间分析方法的可行性。系统还实现了其他基础空间分析方法,并使用3DMax和SuperMap结合符号化建模、实体化建模和地形建模完成三维模型设计,开发了包含二三维联动和挖方显示功能的三维功能,以增强场景的可辨识性。
【关键词】：城市管网 WebGIS 空间分析 广度优先遍历算法
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P208;TU990.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 选题背景和意义9
• 1.2 研究现状9-13
• 1.2.1 管网WebGIS空间分析方法研究现状9-12
• 1.2.2 管网空间分析方法研究现状12-13
• 1.3 相关技术13-18
• 1.3.1 Web开发相关技术13-15
• 1.3.2 空间数据库引擎SDX+15-16
• 1.3.3 SuperMap iServer 7C16-17
• 1.3.4 SuperMap iObjects Java 7C17-18
• 1.4 研究内容18-19
• 1.5 论文组织结构19-20
• 2 管网空间分析的有关算法20-32
• 2.1 管网分析的算法基础20-22
• 2.2 连通分析算法22-23
• 2.3 爆管分析算法23-25
• 2.4 最短路径算法25-27
• 2.5 剖面分析算法27-32
• 2.5.1 横剖面分析算法28-29
• 2.5.2 纵剖面分析算法29-32
• 3 管网空间分析方法的实现32-43
• 3.1 管网邻接矩阵32-33
• 3.2 连通分析算法实现33-35
• 3.3 爆管分析算法实现35-37
• 3.4 最短路径算法实现37-38
• 3.5 剖面分析算法实现38-42
• 3.6 B/S下的客户端调用42-43
• 4 城市管网WebGIS原型系统43-59
• 4.1 系统设计43-51
• 4.1.1 系统框架设计43-44
• 4.1.2 管网数据库设计44-48
• 4.1.3 三维模型设计48-50
• 4.1.4 空间分析功能模块设计50-51
• 4.2 系统功能51-59
• 4.2.1 WebGIS基础功能51-54
• 4.2.2 连通分析功能54-55
• 4.2.3 爆管分析功能55-56
• 4.2.4 最短路径功能56-57
• 4.2.5 剖面分析功能57
• 4.2.6 三维功能57-59
• 5 总结与展望59-60
• 5.1 总结59
• 5.2 展望59-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况63-64
• 致谢64

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本文编号：1007315