本發(fā)明屬于地理信息的，涉及地下管線生成三維模型，具體涉及一種井蓋貼合地形的三維管網生成方法。

背景技術：

1、隨著城市化的加速和管網設施不斷完善，地下管網系統(tǒng)變得越來越復雜和龐大。這些管網系統(tǒng)不僅承載著城市的供水、排水、燃氣、電力等重要功能，還是城市運行和發(fā)展的生命線。傳統(tǒng)的管網管理主要依賴于二維地圖，這種方式存在諸多局限性。首先，二維地圖難以直觀地反映管網的立體結構和空間關系，導致設計和維護人員在理解管網布局時存在困難。其次，二維地圖不夠直觀，難以反應管網的三維拓撲信息和進行空間分析。

2、維管網參數化建模通過幾何和屬性參數建立管網的三維模型，可以對管網進行精確描述和管理。不僅能夠將管網系統(tǒng)中的各個元素，如管線、管點、閥門、設備等，以三維實體的形式展現出來，提高工作效率和準確性，并通過參數化方法實現對管網屬性的靈活調整和更新，使管網屬性的修改和更新變得簡單快捷。但當前三維管網模型在與地理信息系統(tǒng)gis集成時，由于管網參數化建模時沒有考慮地形數據的精度，所以生成的管網模型常常與地形數據不貼合，管網通常高于或者低于地形高度，管網和地形顯示不一致，使得最終顯示的模型在視覺上顯得不連續(xù)或扭曲，影響用戶體驗，另外模型之間的不匹配，可能會導致基于疊加數據的分析或查詢功能無法正常運行，管網和地形無法匹配，還會導致最終的可視化效果可能會顯得混亂、不真實或難以理解，降低用戶對于數據的理解和信任度。

技術實現思路

1、為了克服上述現有技術的不足，本發(fā)明的目的是提供一種井蓋貼合地形的三維管網生成方法，應用本方法實現了管網數據融合地形數據的參數化建模，使三維管網和地形顯示一致，具有可視化功能完整、數據集成度高的特點。

2、為了實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

3、一種井蓋貼合地形的三維管網生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

4、步驟1，準備輸入矢量管線數據和管點數據、地形數據；

5、步驟2，根據步驟1的地形數據修正管點的地面高程，讀取步驟1的管點數據和地形數據，根據管點數據的xy坐標,在地形數據上查詢相應的坐標點的地形高程，記錄地形高程作為管點的地面高程，并計算坐標點的坡度，保存地形高程和坡度到管點屬性中；

6、步驟3，根據步驟2的管點數據篩選出附屬物有井蓋的管點，導出geojson,包含管點的id,xy坐標和管點修正后的地面高度、管點的坡度、井深、井蓋的尺寸；

7、步驟4，可視化顯示步驟3的管點井geojson的數據并疊加步驟1的地形數據，人工交互調整井蓋；

8、步驟5，管線關聯管點數據并修正管線的起點和終點高程，讀取管線數據,包括管線的管線編號、起點編號、終點編號、起點埋深、終點埋深、起點高程及終點高程，根據起點編號、終點編號匹配管點的編號，得到相應管點修正后的地面高程，管線起點或者終點的修正高程記為fix_evt，埋深為d,管點修正高程為h，則：

9、fix_evt?=?h-d；

10、上述公式即為管線修正后的起點或者終點高程，將修正的管線起點、終點高程保存到屬性中；

11、步驟6，使用上述修正后的管點管線數據參數化建模生成三維管網,得到井蓋貼合地形的三維管線。

12、所述的步驟4中人工交互調整井蓋，其中，含以下步驟：

13、4-1、對步驟3的管點數據井進行可視化，疊加地形數據，人工交互，查看井的位置和井蓋的高度是否貼合地形表面；

14、4-2、步驟2中已經將井的地面高度貼合地形處理了，只有少數部分井蓋局部不貼合地形，這是管點所在的地形坡度過大引起的，篩選坡度大于閾值的管點，查看井蓋是否未貼合地形，通過鼠標拖拽的方式調整井蓋高程，將調整后的地面高程保存作為管點的地面高程,保存到管點屬性信息中；所述的管網矢量數據來源可以是數據庫，也可以是矢量文件shp，地形數據可以是高程dem文件，也可以是地形瓦片heightmap或者quantized-mesh。

15、所述的步驟4根據地形數據修正管點的地面高程，包括管點數據根據坐標與地形數據求交獲取地形高程作為管點地面高程；管點數據根據坐標與地形數據求交獲取地形坡度值作為管點的坡度。

16、所述的管點屬性數據每個點具有唯一標識即編號，管線數據每條線標記起點和終點的管點編號，管線依據起點和終點編號查找管點，進行相互關聯。

17、本發(fā)明的有益效果是：

18、1、生成的管網模型井蓋嚴密貼合地形，和地形數據無縫銜接，管網模型可視化效果更加真實便于用戶使用和瀏覽，提高了用戶對于數據的理解。

19、2、生成管網模型可以與地形數據疊加顯示，增強了gis數據集成可視化程度，有利于管網、地形的空間分析和疊置分析，易于用戶理解和接受。

20、3、本發(fā)明指出了當前管網數據建模和其他數據集成的關鍵問題，使管網建模數據能夠和地形數據集成統(tǒng)一，避免了顯示不一致的問題；

21、4、本發(fā)明提供了完整的三維管網井蓋貼合地面的流程，指出了詳細的技術路線關鍵點。

技術特征：

1.一種井蓋貼合地形的三維管網生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的一種井蓋貼合地形的三維管網生成方法，其特征在于，所述的管點屬性數據每個點具有唯一標識即編號，管線數據每條線標記起點和終點的管點編號，管線依據起點和終點編號查找管點，進行相互關聯。

3.根據權利要求1所述的一種井蓋貼合地形的三維管網生成方法，其特征在于，步驟4中人工交互調整井蓋，其中，含以下步驟：

4.根據權利要求3所述的一種井蓋貼合地形的三維管網生成方法，其特征在于，步驟4根據地形數據修正管點的地面高程，包括管點數據根據坐標與地形數據求交獲取地形高程作為管點地面高程，管點數據根據坐標與地形數據求交獲取地形坡度值作為管點的坡度。

技術總結
本發(fā)明公開一種井蓋貼合地形的三維管網生成方法，屬于地理信息的技術領域，涉及地下管線生成三維模型，解決了現有技術中模型可視化效果混亂、不真實、用戶對于數據的理解和信任度降低的問題，本發(fā)明的步驟：輸入矢量管線、管點和地形的數據；修正管點的地面高程；篩選出附屬物為井的管點，導出GeoJSON；可視化井并疊加地形數據，人工交互調整井蓋；管線關聯管點數據并修正管線的起點和終點高程；管點管線參數化建模生成三維管線。本方法實現了管網數據匹配地形數據，配合人工調整管線高程生成井蓋貼地的三維管網模型，具有自動化程度高、三維管網數據井蓋和地形高度貼合、模型數據一致的特點。

技術研發(fā)人員：陳明杰,陳星,師建偉,趙雅鵬,王樂,鄭文青,陳子申
受保護的技術使用者：中煤（西安）地下空間科技發(fā)展有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/6