基于二三维一体化的综合管网信息系统研发
发布时间：2020-12-13 05:45
随着城市规模的逐渐扩大,城市地下管网越来越复杂,为了高效的帮助管网管理部门对管网进行综合管理,本文利用GIS进行了二三维数据的集成、属性数据存储和管理以及空间分析等功能的实现。对管线、管点、地物等数据进行采集、整理、建模和入库,分别在二维和三维地图上进行矢量化展示和真三维可视化,通过基于OpenGL的管线模型绘制算法,实现二维管线到三维管线的快速转换,进而形成基于数据驱动的综合管网信息系统,协助管理和组织城市地下管线。本文通过对现有管网信息系统的研究,经过分析和比较,总结了系统的现状和特点。鉴于存在的问题和不足,本系统基于ArcGIS Engine二维GIS开发平台和CityMaker三维GIS开发平台,以Microsoft SQL Server和Geodatabase为基础管理属性和空间数据,采用3ds Max作为建模工具,结合C/S框架和B/S框架,最终实现基于二三维一体化的综合管网信息系统,能够帮助管线管理人员管理城市地下管网以及其附属设施,实现管网管理信息化。本文主要做了以下工作:(1)研究和分析二三维一体化技术,探讨如何实现矢量数据、DEM、模型文件、纹理图片、引擎索引等管网...
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
文件型数据组织方式
9地理信息系统的数据组织，大多利用以下方法：2.1.1.1基于文件系统的组织方式文件管理模式是早期空间数据组织中最常用的模式。它通过一个或多个具有自定义空间数据结构的文件存储空间数据，建立唯一的标识码，并使用该标识码将结构化专题属性数据与非结构化空间几何数据相关联。早期，MapInfo等地理信息系统软件采用这种模式，利用MIF文件和MID文件分别管理空间几何数据和专题属性数据，文件之间采用一对一的对应序列编码进行通信，如图2-1所示。文件管理模式适合与单机或桌面GIS系统的数据组织，其具有简单的逻辑结构、简便的数据存取方式、能快速进行查询分析和地图显示。其缺点在于数据扩展性差，属性数据管理薄弱，数据维护和共享困难，难以保持数据一致性。图2-1文件型数据组织方式2.1.1.2文件和数据库混合管理模式混合管理模式综合利用了文件和数据库两种管理模式，分别处理地理数据和属性数据，结合两者的优点，使用对象之间的标识符完成通信，管理模式如图2-2所示。混合管理模式的优点是结合了文件与数据库管理的优势，使得系统的开发更加高效，不同数据找到符合各自适合的管理模式，便于数据维护和共享。其缺点在于几何数据和属性数据之间通过标识码进行通信，数据一致性保证较为困难，另外模式不能满足B/S架构的应用。图2-2混合型数据组织方式
102.1.1.3全关系型数据库管理模式在这种管理模式下，所有数据都存储在同一个关系数据库中。其中，空间几何数据使用二进制文件的形式在数据库中进行管理，属性数据则使用表格形式进行存储，两者使用统一的数据引擎进行访问。其管理模式如图2-3所示。该管理模式避免了数据关联处理，空间实体对应数据库中的一条记录，方便了数据的检索和维护；同时保证了数据的完整性和一致性，方便了索引的建立和数据的共享；同时也满足了海量空间数据的存储，数据量可以达到TB级甚至继续扩大。缺点主要在于变长数据的存储和读取效率上，在存储的时候需要对空间几何数据进行二进制压缩，读取的时候则需要进行解压，所以读写效率比较慢；此外，需要自行开发完成变长数据的SQL搜索。全关系数据库管理模式可以同时满足C/S和B/S模式的应用，适合于建立各种空间数据库的GIS应用。图2-3全关系型数据组织方式2.1.1.4对象-关系型数据库管理模式空间数据通常以非结构化数据的形式存在，但利用关系数据库管理非结构化数据的效率不高。随着关系数据库的发展，其已经具有直接存储非结构化空间数据的能力，其中以Oracle最为知名，其管理模式如图2-4所示。在整个关系数据库的基础上，对象-关系数据库管理模式进行了改进，扬长补短，保留了关系型的优点，同时该进了空间数据变长记录的管理，存储时不需要进行数据转换，提高了访问效率。此外，统一的数据库管理系统提高了开发效率。但也存在一些不足：对象的嵌套可能会影响数据访问的效率；数据结构固定，不能自行拓展。
本文编号：2914016
【文章来源】：中国地质大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：110 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
文件型数据组织方式
9地理信息系统的数据组织，大多利用以下方法：2.1.1.1基于文件系统的组织方式文件管理模式是早期空间数据组织中最常用的模式。它通过一个或多个具有自定义空间数据结构的文件存储空间数据，建立唯一的标识码，并使用该标识码将结构化专题属性数据与非结构化空间几何数据相关联。早期，MapInfo等地理信息系统软件采用这种模式，利用MIF文件和MID文件分别管理空间几何数据和专题属性数据，文件之间采用一对一的对应序列编码进行通信，如图2-1所示。文件管理模式适合与单机或桌面GIS系统的数据组织，其具有简单的逻辑结构、简便的数据存取方式、能快速进行查询分析和地图显示。其缺点在于数据扩展性差，属性数据管理薄弱，数据维护和共享困难，难以保持数据一致性。图2-1文件型数据组织方式2.1.1.2文件和数据库混合管理模式混合管理模式综合利用了文件和数据库两种管理模式，分别处理地理数据和属性数据，结合两者的优点，使用对象之间的标识符完成通信，管理模式如图2-2所示。混合管理模式的优点是结合了文件与数据库管理的优势，使得系统的开发更加高效，不同数据找到符合各自适合的管理模式，便于数据维护和共享。其缺点在于几何数据和属性数据之间通过标识码进行通信，数据一致性保证较为困难，另外模式不能满足B/S架构的应用。图2-2混合型数据组织方式
102.1.1.3全关系型数据库管理模式在这种管理模式下，所有数据都存储在同一个关系数据库中。其中，空间几何数据使用二进制文件的形式在数据库中进行管理，属性数据则使用表格形式进行存储，两者使用统一的数据引擎进行访问。其管理模式如图2-3所示。该管理模式避免了数据关联处理，空间实体对应数据库中的一条记录，方便了数据的检索和维护；同时保证了数据的完整性和一致性，方便了索引的建立和数据的共享；同时也满足了海量空间数据的存储，数据量可以达到TB级甚至继续扩大。缺点主要在于变长数据的存储和读取效率上，在存储的时候需要对空间几何数据进行二进制压缩，读取的时候则需要进行解压，所以读写效率比较慢；此外，需要自行开发完成变长数据的SQL搜索。全关系数据库管理模式可以同时满足C/S和B/S模式的应用，适合于建立各种空间数据库的GIS应用。图2-3全关系型数据组织方式2.1.1.4对象-关系型数据库管理模式空间数据通常以非结构化数据的形式存在，但利用关系数据库管理非结构化数据的效率不高。随着关系数据库的发展，其已经具有直接存储非结构化空间数据的能力，其中以Oracle最为知名，其管理模式如图2-4所示。在整个关系数据库的基础上，对象-关系数据库管理模式进行了改进，扬长补短，保留了关系型的优点，同时该进了空间数据变长记录的管理，存储时不需要进行数据转换，提高了访问效率。此外，统一的数据库管理系统提高了开发效率。但也存在一些不足：对象的嵌套可能会影响数据访问的效率；数据结构固定，不能自行拓展。
本文编号：2914016
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