基于藍牙信標的地下管網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)研究與應用浙江浙能

孫偉鋼 翁建明 徐偉

摘? 要：通過計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)，系統(tǒng)構(gòu)建三維的地下綜合管網(wǎng)地理信息體系，能夠較大程度的提高地面工程的安全保障，還能在獲取數(shù)據(jù)時保障清晰性和準確性，提高使用率。因此，本文對基于藍牙信標的地下管網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)進行研究，本文通過構(gòu)建地下管網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)，實現(xiàn)地下綜合管網(wǎng)整體的空間規(guī)劃，能夠較大程度的加強管網(wǎng)資源的流失，減少重復建設的風險。

關(guān)鍵詞：地下管網(wǎng);三維可視化;系統(tǒng)研究應用

1 引言

近年來，我國經(jīng)濟發(fā)展非常迅速，智能化城市是發(fā)展的必然走向，高樓越建越高，馬路越拓越寬。在這樣的情況下，想要加強地下管網(wǎng)管理效率，就急需一套完整的系統(tǒng)實現(xiàn)管網(wǎng)的科學管理，用相對科學的方法對歷史管網(wǎng)以及新建設的管網(wǎng)進行管理。因此，本文對基于藍牙信標的地下管網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)進行研究。

2 系統(tǒng)總體架構(gòu)設計

本系統(tǒng)設計體系結(jié)構(gòu)采用的是C/S結(jié)構(gòu)，對地下管網(wǎng)涉及的各類數(shù)據(jù)進行總結(jié)、歸納、管理，例如管網(wǎng)基本數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、專題設計數(shù)據(jù)、影像成片數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)設計二次開發(fā)平臺軟件版本為Arc Engine 10.2，利用個人空間數(shù)據(jù)庫Personal Database為后臺數(shù)據(jù)庫服務器，通過這些開發(fā)環(huán)境，基本實現(xiàn)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)所需要完成的各種功能，如顯示、查詢、統(tǒng)計、分析、更新、意見反饋等。遵照國家標準的規(guī)范，本系統(tǒng)構(gòu)架由四部分組成：支持平臺、數(shù)據(jù)庫層、功能模塊實現(xiàn)層、表現(xiàn)層（或用戶層）。

3 系統(tǒng)功能模塊的實現(xiàn)

3.1基本信息控制模塊

該模塊主要實現(xiàn)了系統(tǒng)的初始化設置，功能面板的顯示與隱藏、以及數(shù)據(jù)加載功能。主要功能代碼實現(xiàn)如下：

ArcEngine將基本地圖操作功能進行了封裝，如加載數(shù)據(jù)功能就封裝在ICommand接口中，ICommand接口定義了一般應用程序按鈕操作的特征，如：點擊*完成命令*結(jié)構(gòu)的事件執(zhí)行流程，因此加載數(shù)據(jù)功能代碼如下：

3.2地圖操作控制模塊

該模塊是管理人員與系統(tǒng)交互的基礎(chǔ)，通過對管網(wǎng)地圖數(shù)據(jù)的放大、縮小、平移、選擇等操作，實現(xiàn)對管線空間數(shù)據(jù)的查看與管理，通過該模塊管理者可以對埋設在地底下的管網(wǎng)空間分布有了更直觀的了解。

地圖操作控制模塊具有以下功能：

1）全圖：將目前正在操作的地圖全部展現(xiàn)在使用者視野中。保證使用者可以從宏觀上觀察地圖整體布局。

2）放大、縮小、平移：使選中的地圖區(qū)域在顯示區(qū)進行放大、縮小、平移

3）點選：通過點擊選中要進行操作的點、線、面等要素。

4）線選：按照實際情況通過鼠標劃動成一條直線或折線。

5）圓選：按照實際情況通過鼠標劃動畫一個圓，被該圓圈中的要素便會高亮顯示以進行后續(xù)將要完成的操作。

6）多邊形選：按照實際情況通過鼠標劃動畫一個多邊形，被該多邊形圈中的要素便會高亮顯示以進行后續(xù)將要完成的操作。

7）框選：按照實際情況通過鼠標拉動畫一個矩形，被該矩形圈中的要素便會高亮顯示以進行后續(xù)將要完成的操作。

8）清除操作：將上述操作產(chǎn)生的高亮提示效果取消以完成其他操作。

3.3查詢分析模塊

查詢分析模塊是用戶通過系統(tǒng)檢索定位管線相關(guān)信息的功能模塊，分為屬性查詢（組合查詢）和空間查詢（Identify），屬性查詢是指通過己知屬性信息定位到地圖視窗中的要素上，而空間查詢是從己知的空間要素查詢到其對應的屬性信息，這兩者是互逆的查詢操作。

查詢分析模塊功能如下：

1）組合查詢：以SQL查詢語句為依托，根據(jù)圖中的實際要素內(nèi)容，所有符合查詢范圍的要素便會高亮顯示，例如圖3.4所示，圖中進行的是查詢操作以及顯示的結(jié)果，其命令為查詢起點埋深小于0.94m管道。

2）Identify：對選中的要素基本信息及屬性的識別。使使用者更加清晰明了的觀察到圖中的信息及要素。

3）距離量測：可自動根據(jù)系統(tǒng)與實際場地的比例精確的了解到實際中的距離，對于管網(wǎng)的管理與運營提供了很大的便利，節(jié)省了大量的人力和物力。

4）面積量測：可自動根據(jù)系統(tǒng)與實際場地的比例精確的了解到實際的面積，對于管網(wǎng)的管理與運營提供了很大的便利，同時位于維護管網(wǎng)系統(tǒng)節(jié)省了人力和物力。

3.4三維管網(wǎng)場景模塊

該模塊主要展示建筑物以及地下管網(wǎng)以及樹木等其他建筑的三維立體場景，依靠這一功能，工作人員可以從整體細節(jié)全面觀察到三維模型以及其所展示的實際布局情況，使工作人員觀察更為直觀方便。下面便是X單位三維管網(wǎng)模塊場景如圖3.5所示。

總結(jié)

本文構(gòu)建了基于藍牙信標的地下管網(wǎng)三維可視化系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由基本功能模塊、地圖操作模塊、查詢定位模塊、三維管網(wǎng)場景模塊等功能模塊組成，分別實現(xiàn)了管網(wǎng)數(shù)據(jù)添加系統(tǒng)工作界面設置、管網(wǎng)空間地圖數(shù)據(jù)的操作、管網(wǎng)數(shù)據(jù)的屬性查詢和空間查詢、管網(wǎng)數(shù)據(jù)的入庫和元數(shù)據(jù)管理、管網(wǎng)數(shù)據(jù)的增刪改功能、管網(wǎng)日常管理空間分析功能、地上建筑物設施和地下管網(wǎng)設施三維可視化以及系統(tǒng)用戶權(quán)限管理功能。系統(tǒng)的建立為提供多樣化的地理信息服務，實現(xiàn)了對其地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和相關(guān)管線分析功能。

參考文獻

[1] 張慧翔.基于OSG的城市三維綜合網(wǎng)管可視化系統(tǒng)研究[J].電子設計工程，2019（19）：25-27+30.

[2] 邱冬冬.三維地下管網(wǎng)管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].四川建筑，2020（05）：181-182.

[3] 李琦.GIS與三維可視化在校園地下管網(wǎng)線管理中的應用[J].四川理工學院學報（自然科學版），2020（03）：46-49.

[4] 杜凱.地下管網(wǎng)三維可視化平臺設計與實現(xiàn)[J].測繪通報，2019（07）：101-105+125.