一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法及系统，属于管网数据更新技术领域；方法包括：获取地下管线建设工程区域范围，导出区域管线现状数据作为工作底图，辅助管线工程规划设计；整合建立质检规则，对管线工程规划设计方案进行审查；根据管线工程竣工测量数据，配置质检规则项，并生成质检报告；对质检通过的竣工测量数据判断更新状态，将更新状态为删除和属性更新的要素插入到历史库中进行数据备份；采用范围级增量式更新方法实现二维数据更新入库；采取顾及实体形态的自动化参数建模方法，对入库的二维数据完成地下管线三维模型构建；建立城市地下综合管网信息系统，实现管线数据库管理、应用与共享。应用与共享。应用与共享。

【技术实现步骤摘要】
一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法及系统


[0001]本专利技术属于管网数据更新
，具体涉及一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法及系统。

技术介绍

[0002]城市地下管线是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”，管线数据为建设单位和管理部门提供准确的空间信息，为城市地下空间的合理开发利用、综合管理、城市数字化、智慧城市建设等奠定坚实的数据基础，关系到人民群众生活质量和城市经济社会安全发展。随着城市地下管线普查工作逐步完成，保证地下管线数据动态更新、维护管线数据现势性已成为管线普查成果有效应用的关键。目前城市地下综合管网的更新方式主要有以下几种：一是采用要素级更新方式，只对小部分管网要素数据进行更新，不考虑与其他管线间的联系和接边约束。但是仅适用于图面少量数据更新，不适用于实际城市地下综合管线建设工程大范围（新增道路、道路改造）的数据更新；二是采用全范围整库替换更新方式，管线主管部门每5年或10年开展一次地下管线普查，直接将当前数据库中已有数据写入历史库，再将最新普查数据全部更新入库，进行整库替换更新。但是采用该方法人力和财力的投入巨大，更新周期过长，且管线数据更新的效率较为低下，历史回溯查询和更新撤销也非常困难；三是采用修补测定期更新的方式，管线主管部门定期开展地下管线修测补测形成的管线矢量数据，需要与当前数据库中处于修补测范围内的管网数据进行对比，基于对比结果进行修改和质量检查，确定数据无质量问题后，进行数据入库更新。但是采用该方法需工作人员手动进行管线对比及修改检查，工作效率较为低下，且无法实现管线数据的实时动态更新，管线数据的时效性无法得到保证。
[0003]管线数据是城市地下管网信息化建设的基石，对普查建立的城市地下综合管网数据库成果进行及时、高效的更新和维护对于城市数字化、智慧化管理具有重要价值和意义。但是传统的管线更新方式依赖于政府部门对管辖区域进行定期管线普查或修测补测，人力和财力投入巨大且工作效率低下，管线数据更新周期过长，同时缺少对于三维管网数据的自动化构建及更新，无法满足管线三维表达及应用需求。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法及系统。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法，包括以下步骤：S1，获取地下管线建设工程区域范围，导出区域管线现状数据作为工作底图，辅助管线工程规划设计；
S2，整合建立质检规则引擎，建立质检规则库，对建设单位提交的管线工程规划设计方案进行审查；S3，根据建设单位提交的管线工程竣工测量数据，配置质检规则项，并生成质检报告；S4，对质检通过的竣工测量数据判断更新状态，将更新状态为删除和属性更新的要素插入到历史库中相应图层中进行数据备份，以更新状态、更新日期对备份数据进行标记，支持历史回溯和更新撤销；S5，基于对管网要素更新状态的判断结果，采用范围级增量式更新方法实现二维数据更新入库；S6，采取顾及实体形态的自动化参数建模方法，对更新入库的二维数据完成地下管线三维模型构建和耦合，实现二三维管线数据的同步更新；S7，建立城市地下综合管网信息系统，实现管线数据库管理、应用与共享。
[0006]进一步地，S1中，导出工程区域管线现状数据的过程包括以下步骤：S11，依据地下管线建设工程区域范围图层确定提取区域，对提取区域内及位于边界的管线管点记录进行检索和记录，按照边界内管点管线、边界管点管线及边界外管点进行分类，建立边界管点管线对应关系表；S12，对地下管线的导出信息进行记录，导出以MDB格式存贮的地下管线数据库文件和以dwg格式存贮的图形文件，设计单位以此为基本参考图进行工程拟建管线规划设计。
[0007]进一步地，S2中，对规划方案进行智能审查的过程包括以下步骤：S21，构建城市地下管网数据质量检查规则引擎，提取查验规则，建立质检规则库；S22，对于建设单位提交的以dwg格式存贮的管线工程规划设计方案成果，采用SuperMapGIS基础平台进行自动解析，提取管点、管线的设计数据，分别导入至临时图层SJGD和SJGX，并加载现状管线数据，配置所需质检规则项，包括敷设规范性检查、孤立管点管线检查、管线段超长检查等；S23，生成管线规划设计审查报告，并判断管线规划设计方案是否合格；若合格，则可进行管线工程施工；若不合格，规划设计单位根据审查报告对管线规划方案进行修改至审查通过，并进行管线工程施工。
[0008]进一步地，S3中的质检规则项包括：敷设规范性检查、管点数据正确性检查、管线数据正确性检查以及管点线间拓扑关系检查。
[0009]进一步地，S4中，历史数据备份的过程包括以下步骤：S41，将质检通过的竣工测量数据和导出的管点管线进行对比，将管点管线要素图形、属性的更新状态分为：新增、删除、属性更新和无变化；S42，经用户对工程建设范围内要素的更新状态进行确认后，将更新状态为删除和属性更新的要素插入到历史库中相应图层中进行数据备份，并以工程编号、更新状态、更新日期对备份数据进行标记。
[0010]进一步地，S5中，二维数据更新入库的过程包括：对更新状态为新增和属性更新的二维管线管点要素进行更新、融合和入库，将更新状态为删除的要素加以删除，记录更新日志，完成二维管线管点更新入库。
[0011]进一步地，S6中，三维建模的更新过程包括：
S61，城市地下管网的空间对象由管线段、管线特征点、管井和附属设施组成，针对各类管网空间对象的实际尺寸进行抽象和一定的简化，构建管点管线三维模型库；S62，针对更新入库的二维管线管点数据，调用S61构建的管点管线三维模型库进行管网三维模型构建，自动生成管线及其附属设施；并通过旋转角度、缩放比例等建模参数实现管线管点实体形态最优自适应调整，实现管线与特征点、附属设施的自动套合，完成二三维管线数据的同步更新。
[0012]进一步地，在S62中，二三维管线数据的同步更新的具体步骤为：S621，对于工程范围内的更新后的二维管线管点数据，添加X、Y、Z三个维度上的旋转角度、缩放比例、模型编码、颜色编码等字段信息，建立模型编码、颜色编码与管点管线要素类型的转换关系，并计算模型导入管网后的旋转角度和缩放比例等建模参数；S622，基于高程值将二维管点管线数据集转为三维管点管线数据集，通过判断管点图层的点号与管线图层的起点编号、终点编号的一致性进行三维拓扑构网，建立三维管线管点网络数据集；S623，对于S622构建的三维管线管点网络数据集，调用旋转角度、缩放比例、模型编码、颜色编码等建模参数进行批量参数化建模和管线管点实体形态调整，对工程范围内更新入库的二维数据完成三维模型构建耦合和三维管线数据更新。
[0013]进一步地，S7中，城市地下综合管网信息系统的内容包括：1）对城市地下管线管点数据进行统一管理和更新维护，提供各类成果的集成管理、信息查询、数据质检和统计分析模块；2）提供管网横纵断面分析、扯旗分析、开挖分析和爆管关阀分析，为应急本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，获取地下管线建设工程区域范围，导出区域管线现状数据作为工作底图，辅助管线工程规划设计；S2，整合建立质检规则引擎，建立质检规则库，对建设单位提交的管线工程规划设计方案进行审查；S3，根据建设单位提交的管线工程竣工测量数据，配置质检规则项，并生成质检报告；S4，对质检通过的竣工测量数据判断更新状态，将更新状态为删除和属性更新的要素插入到历史库中相应图层中进行数据备份，以更新状态、更新日期对备份数据进行标记，支持历史回溯和更新撤销；S5，基于对管网要素更新状态的判断结果，采用范围级增量式更新方法实现二维数据更新入库；S6，采取顾及实体形态的自动化参数建模方法，对更新入库的二维数据完成地下管线三维模型构建和耦合，实现二三维管线数据的同步更新；S7，建立城市地下综合管网信息系统，实现管线数据库管理、应用与共享。2.根据权利要求1所述的一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法，其特征在于，S1中，导出工程区域管线现状数据的过程包括以下步骤：S11，依据地下管线建设工程区域范围图层确定提取区域，对提取区域内及位于边界的管线管点记录进行检索和记录，按照边界内管点管线、边界管点管线及边界外管点进行分类，建立边界管点管线对应关系表；S12，对地下管线的导出信息进行记录，导出以MDB格式存贮的地下管线数据库文件和以dwg格式存贮的图形文件，设计单位以此为基本参考图进行工程拟建管线规划设计。3.根据权利要求1所述的一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法，其特征在于，S2中，对规划方案进行智能审查的过程包括以下步骤：S21，构建城市地下管网数据质量检查规则引擎，提取查验规则，建立质检规则库；S22，对于建设单位提交的以dwg格式存贮的管线工程规划设计方案成果，采用SuperMapGIS基础平台进行自动解析，提取管点、管线的设计数据，分别导入至临时图层SJGD和SJGX，并加载现状管线数据，配置所需质检规则项，包括敷设规范性检查、孤立管点管线检查、管线段超长检查等；S23，生成管线规划设计审查报告，并判断管线规划设计方案是否合格；若合格，则可进行管线工程施工；若不合格，规划设计单位根据审查报告对管线规划方案进行修改至审查通过，并进行管线工程施工。4.根据权利要求1所述的一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法，其特征在于，S3中的质检规则项包括：敷设规范性检查、管点数据正确性检查、管线数据正确性检查以及管点线间拓扑关系检查。5.根据权利要求1所述的一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法，其特征在于，S4中，历史数据备份的过程包括以下步骤：S41，将质检通过的竣工测量数据和导出的管点管线进行对比，将管点管线要素图形、属性的更新状态分为：新增、删除、属性更新和无变化；S42，经用户对工程建设范围内要素的更新状态进行确认后，将更新状态为删除和属性
更新的要素插入到历史库中相应图层中进行数据备份，并以工程编号、更新状态、更新日期对备份数据进行标记。6.根据权利要求1所述的一种顾及实体形态的管网三维建模和数据更新方法，其特征在于，S5中，二维数据更新入库的过程包括：对更新状态为新增和属性更新...

【专利技术属性】
技术研发人员：王履华，高权忠，张飞，秦雨姝，杜永乐，黎大伟，
申请(专利权)人：南京国图信息产业有限公司，
类型：发明
国别省市：