一种井盖贴合地形的三维管网生成方法与流程

本发明属于地理信息的，涉及地下管线生成三维模型，具体涉及一种井盖贴合地形的三维管网生成方法。

背景技术：

1、随着城市化的加速和管网设施不断完善，地下管网系统变得越来越复杂和庞大。这些管网系统不仅承载着城市的供水、排水、燃气、电力等重要功能，还是城市运行和发展的生命线。传统的管网管理主要依赖于二维地图，这种方式存在诸多局限性。首先，二维地图难以直观地反映管网的立体结构和空间关系，导致设计和维护人员在理解管网布局时存在困难。其次，二维地图不够直观，难以反应管网的三维拓扑信息和进行空间分析。

2、维管网参数化建模通过几何和属性参数建立管网的三维模型，可以对管网进行精确描述和管理。不仅能够将管网系统中的各个元素，如管线、管点、阀门、设备等，以三维实体的形式展现出来，提高工作效率和准确性，并通过参数化方法实现对管网属性的灵活调整和更新，使管网属性的修改和更新变得简单快捷。但当前三维管网模型在与地理信息系统gis集成时，由于管网参数化建模时没有考虑地形数据的精度，所以生成的管网模型常常与地形数据不贴合，管网通常高于或者低于地形高度，管网和地形显示不一致，使得最终显示的模型在视觉上显得不连续或扭曲，影响用户体验，另外模型之间的不匹配，可能会导致基于叠加数据的分析或查询功能无法正常运行，管网和地形无法匹配，还会导致最终的可视化效果可能会显得混乱、不真实或难以理解，降低用户对于数据的理解和信任度。

技术实现思路

1、为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种井盖贴合地形的三维管网生成方法，应用本方法实现了管网数据融合地形数据的参数化建模，使三维管网和地形显示一致，具有可视化功能完整、数据集成度高的特点。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

3、一种井盖贴合地形的三维管网生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

4、步骤1，准备输入矢量管线数据和管点数据、地形数据；

5、步骤2，根据步骤1的地形数据修正管点的地面高程，读取步骤1的管点数据和地形数据，根据管点数据的xy坐标,在地形数据上查询相应的坐标点的地形高程，记录地形高程作为管点的地面高程，并计算坐标点的坡度，保存地形高程和坡度到管点属性中；

6、步骤3，根据步骤2的管点数据筛选出附属物有井盖的管点，导出geojson,包含管点的id,xy坐标和管点修正后的地面高度、管点的坡度、井深、井盖的尺寸；

7、步骤4，可视化显示步骤3的管点井geojson的数据并叠加步骤1的地形数据，人工交互调整井盖；

8、步骤5，管线关联管点数据并修正管线的起点和终点高程，读取管线数据,包括管线的管线编号、起点编号、终点编号、起点埋深、终点埋深、起点高程及终点高程，根据起点编号、终点编号匹配管点的编号，得到相应管点修正后的地面高程，管线起点或者终点的修正高程记为fix_evt，埋深为d,管点修正高程为h，则：

9、fix_evt = h-d；

10、上述公式即为管线修正后的起点或者终点高程，将修正的管线起点、终点高程保存到属性中；

11、步骤6，使用上述修正后的管点管线数据参数化建模生成三维管网,得到井盖贴合地形的三维管线。

12、所述的步骤4中人工交互调整井盖，其中，含以下步骤：

13、4-1、对步骤3的管点数据井进行可视化，叠加地形数据，人工交互，查看井的位置和井盖的高度是否贴合地形表面；

14、4-2、步骤2中已经将井的地面高度贴合地形处理了，只有少数部分井盖局部不贴合地形，这是管点所在的地形坡度过大引起的，筛选坡度大于阈值的管点，查看井盖是否未贴合地形，通过鼠标拖拽的方式调整井盖高程，将调整后的地面高程保存作为管点的地面高程,保存到管点属性信息中；所述的管网矢量数据来源可以是数据库，也可以是矢量文件shp，地形数据可以是高程dem文件，也可以是地形瓦片heightmap或者quantized-mesh。

15、所述的步骤4根据地形数据修正管点的地面高程，包括管点数据根据坐标与地形数据求交获取地形高程作为管点地面高程；管点数据根据坐标与地形数据求交获取地形坡度值作为管点的坡度。

16、所述的管点属性数据每个点具有唯一标识即编号，管线数据每条线标记起点和终点的管点编号，管线依据起点和终点编号查找管点，进行相互关联。

17、本发明的有益效果是：

18、1、生成的管网模型井盖严密贴合地形，和地形数据无缝衔接，管网模型可视化效果更加真实便于用户使用和浏览，提高了用户对于数据的理解。

19、2、生成管网模型可以与地形数据叠加显示，增强了gis数据集成可视化程度，有利于管网、地形的空间分析和叠置分析，易于用户理解和接受。

20、3、本发明指出了当前管网数据建模和其他数据集成的关键问题，使管网建模数据能够和地形数据集成统一，避免了显示不一致的问题；

21、4、本发明提供了完整的三维管网井盖贴合地面的流程，指出了详细的技术路线关键点。

技术特征：

1.一种井盖贴合地形的三维管网生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种井盖贴合地形的三维管网生成方法，其特征在于，所述的管点属性数据每个点具有唯一标识即编号，管线数据每条线标记起点和终点的管点编号，管线依据起点和终点编号查找管点，进行相互关联。

3.根据权利要求1所述的一种井盖贴合地形的三维管网生成方法，其特征在于，步骤4中人工交互调整井盖，其中，含以下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种井盖贴合地形的三维管网生成方法，其特征在于，步骤4根据地形数据修正管点的地面高程，包括管点数据根据坐标与地形数据求交获取地形高程作为管点地面高程，管点数据根据坐标与地形数据求交获取地形坡度值作为管点的坡度。

技术总结本发明公开一种井盖贴合地形的三维管网生成方法，属于地理信息的技术领域，涉及地下管线生成三维模型，解决了现有技术中模型可视化效果混乱、不真实、用户对于数据的理解和信任度降低的问题，本发明的步骤：输入矢量管线、管点和地形的数据；修正管点的地面高程；筛选出附属物为井的管点，导出GeoJSON；可视化井并叠加地形数据，人工交互调整井盖；管线关联管点数据并修正管线的起点和终点高程；管点管线参数化建模生成三维管线。本方法实现了管网数据匹配地形数据，配合人工调整管线高程生成井盖贴地的三维管网模型，具有自动化程度高、三维管网数据井盖和地形高度贴合、模型数据一致的特点。技术研发人员：陈明杰,陈星,师建伟,赵雅鹏,王乐,郑文青,陈子申受保护的技术使用者：中煤（西安）地下空间科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6