[发明专利]一种地下管线三维自动化建模方法

说明书

本发明涉及地理信息系统，提供了一种地下管线三维自动化建模方法，包括外业调绘、井室模型分类、数据标准化处理、拓扑检查、数据关联、自动化建模、场景操作几个步骤，能够快速高效地实现管线的精细化建模，改进了传统的地下管线三维建模方法，提高了建模的精度，同时节约了人力，降低了管线自动化建模的时间。

技术领域

本发明涉及一种地理信息系统，具体涉及一种地下管线三维自动化建模的方法。

背景技术

由于城市建设的快速发展，地下管线日益复杂，二维地下管线探测图形成果已不能充分表达管线之间的复杂空间层次关系，管线的三维可视化表达直观、真实，因而越来越受到大家的关注。管线的三维可视化对管道及附属物三维建模的效率和精度要求较高。管道属于简单线性对象，其三维表达相对容易，建模方法较为成熟；而管线附属物井室，结构复杂、形态多样，其三维建模大多采用传统手工建模，通常使用3DMax或其他商用软件，根据普查信息表中井室的各个参数机械式地逐个构建三维模型，时间成本和人力成本巨大，效率低下，且精度得不到保证，无法满足当前地下管线三维可视化表达对井室建模高效率与高精度的要求。

发明内容

本发明针对现有地下管线三维建模方法劳动强度大、工作效率低、建模精度不高等问题，提出一种基于井室体表达的地下管线三维自动化建模方法，不仅有效降低了建模的劳动强度，并提高了三维建模的精度。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明的一种地下管线三维自动化建模方法，包括如下步骤：

1.外业调绘：利用探地雷达、管线探测仪进行地下管线探测，实地标记管线位置，绘制管线草图，然后用全站仪、水准仪采集管线三维信息，称为原始管线数据。

2.井室模型分类：根据井室的形状及结构特征，对其进行多类型划分，并为每类井室建立相应的体模型，赋予唯一编号，为井室的三维自动建模提供依据。

3.管线三维建模：

(1)数据标准化处理：将原始管线数据进行标准化处理，转换为标准化管线数据；

(2)拓扑检查：对标准化数据进行拓扑检查，实现多种管线拓扑规则的正确性检查输出与处理，保证后续建模数据的正确性；

(3)数据关联：将标准化管线数据与三维场景数据、地下管线三维模型实体库、拓扑规则库进行关联；

(4)自动化建模：包括管道建模方法、管道连接建模方法、附属物建模方法。

在步骤1中，所述的采集管线三维信息，是在管线二维调查基础上，采集井盖形状、材质、直径、长、宽，井室类型、材质、直径、长、宽、高以及井脖深，为井室三维建模做准备。

在步骤3中，

所述的管道建模方法：从标准化数据的管点和管线中提取三维管道的起终点三维坐标、XYZ三个方向的长度比例、三维姿态角和管道形状，系统在上述基础上通过管道类型调用地下管线实体库中的管道模型，完成管道建模；

所述的管道连接建模方法：在三维管道基础上，提取管道起点的位置和形态参数、终点的位置和形态参数，并根据管道与管道连接辅助部件的套合比例生成起始连接、终止连接及连接辅助部件三维数据，系统在具备上述参数的基础上，通过管道类型调用地下管线模型实体库中的管道连接部件模型，实现管道连接的三维数据生成和三维建模；

所述的附属物建模方法：在原始管点数据和三维管道数据的基础上，提取附属物的三维坐标、XYZ三个方向长度比例、三维姿态角和附属物类别，系统在获得上述参数的基础上，通过附属物类型调用地下管线模型实体库中的附属物模型，实现附属物的三维数据生成和三维建模。