[发明专利]一种地下管线数据三维模型自动构建系统及其构建方法

权利要求书

1.一种地下管线数据三维模型自动构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：根据数字高程模型数据、数字正射影像和三维建筑物模型数据建立三维虚拟地理环境；

步骤二：对地下管线数据进行清洗和组织，确立管线节点和/或管线树的结构关系，建立地下管线模型数据库；

步骤三：建立地下管线的三维元模型；

步骤四：根据地下管线节点和/或管线树的结构关系在三维虚拟地理环境中的位置，利用所述三维元模型自动构建三维地下管线模型；

步骤五：根据所述三维地下管线模型，构建基于多细节层次的海量地下管线模型绘制机制；

步骤六：将所述三维地下管线模型加载到三维虚拟地理环境中。

2.根据权利要求1所述自动构建方法，其特征在于，所述步骤一包括，首先，由三维虚拟地理环境模块（10）根据处理好的数字高程模型数据、数字正射影像，参考行业标准，通过统一空间编码方法使地形几何与纹理数据按照编码一一对应；然后再根据三维建筑物模型数据的位置添加建筑物模型数据，对数据进行多细节层次划分，使之能够适应场景数据自动调度；最后针对数据采用分布式服务器架构，建立模型数据服务器，建立三维虚拟地理场景。

3.根据权利要求1所述自动构建方法，其特征在于，所述步骤二包括，所述管线数据组织模块（20）利用获取到的管线数据作为原始数据，对数据进行清洗，去除错误数据、残缺数据，得到管线节点和/或管线树的结构关系；然后，管线数据组织模块（20）再建立地下管线模型数据库，将清洗后的数据填充到所述地下管线模型数据库中，通过节点数据表中每个节点的位置标识码和/或其父节点存储管线节点之间连接关系。

4.根据权利要求1所述自动构建方法，其特征在于，所述步骤三包括：编写程序函数，用开放的图形程序接口绘制球体模型，函数参数设置为球体半径和球心坐标；用开放的图形程序接口绘制圆柱体模型，函数参数设置为圆柱中心点坐标、圆柱半径和圆柱上底到下底之间的距离；用开放的图形程序接口绘制胶囊体模型，函数参数设置为胶囊体的中心点坐标、胶囊体的高度和胶囊体的半径；对于一根管线三维元模型，根据管线两个节点位置计算管线长度，生成原始位置管线的三维元模型；根据管线两个节点位置计算平移矩阵和旋转矩阵，对原始位置的管线三维元模型进行旋转和平移变换，得到正确位置的地下管线三维元模型。

5.根据权利要求1所述自动构建方法，其特征在于，所述步骤五包括：首先，管线模型多细节层次绘制模块（50）经过读取地下管线模型数据库，然后根据地下管线节点和/或管线树在所述三维虚拟地理环境中所处的位置，绘制不同精度的模型；当模型精度为0，所述三维元模型和三维地下管线模型均不进行绘制；当精度大于0小于精度最大值时，所述三维元模型根据精度值动态绘制，三维地下管线模型自动构建。

6.一种地下管线数据三维模型自动构建系统，包括

三维虚拟地理环境模块（10），用于根据数字高程模型数据、数字正射影像和三维建筑物模型数据建立三维虚拟地理环境；

管线数据组织模块（20），用于对地下管线数据进行清洗和组织，确立管线节点和/或管线树的结构关系，地下管线模型数据库；

元模型建模模块（30），用于建立地下管线节点、接头的三维元模型；

三维地下管线模型建模模块（40），用于根据所述地下管线节点和/或管线树的结构关系在三维虚拟地理环境中的位置，利用所述三维元模型自动构建三维地下管线模型；

管线模型多细节层次绘制模块（50），用于构建基于多细节层次的海量地下管线模型绘制机制；首先读取地下管线模型数据库数据，然后根据地下管线节点和/或管线树在所述三维虚拟地理环境中所处的位置，绘制不同精度的模型；当模型精度为0，所述三维元模型和三维地下管线模型均不进行绘制；当精度大于0小于精度最大值时，所述三维元模型根据精度值动态绘制，三维地下管线模型自动构建；

地下管线模型管理分析模块（60），用于加载三维地下管线模型到三维虚拟地理环境中，进行可视化和查询管理。