三维管线数据标准
成规管083号附件：成都市城市规划三维模型数据标准(试行)
成都市城市规划三维模型数据标准（试行）1范围本标准适用成都市五城区及高新区范围现状三维模型、城市设计三维成果，以及该区域内的新建、改扩建项目方案虚拟实景三维模型成果制作。
2术语2.1现状实景三维模型现状实景三维模型指真实反映现状地形、基础设施、自然景观以及建筑外观的虚拟现实模型。
现状实景三维模型必须真实反映客观存在的地形、地物、地貌。
2.2城市设计三维模型指侧重于城市空间形态和环境的整体构思和安排，表达规划编制范畴的城市空间布局、景观形象、地形、基础设施以及建筑设计的虚拟现实模型。
2.3建设项目方案虚拟实景三维模型建设项目方案虚拟实景三维模型指在行政审批环节中反映的建设项目的建筑体量、建筑外形风格颜色、小区环境及建筑布局的规划方案虚拟现实模型。
建设项目方案虚拟实景三维模型必须与报建方案总平一致，其三维模型应达到具有实景城市的视觉效果。
3基本要求3.1数据源要求基础数据源由1：500地形图，真彩色正射影像或高分辨率彩色卫星影像图、设计方案及相关其它数据组成。
3.2空间参照系要求空间参照系必须与成都市基础测绘所用平面坐标系统和高程系统相一致。
1．平面坐标系统：采用成都市独立坐标系统。
2．高程系统：采用1985年黄海高程系统。
3.3成果要求模型成果统一采用3DMAX9.0及以下版本格式4三维模型制作要求4.1模型精度标准三维模型平面精度须达到1：500地形图精度要求，高度与实际物体误差不超过1米。
三维模型必须反映建筑的主要结构和主要细节，模型整体感强，效果美观。
在满足可视效果的情况下，应尽量减少模型的几何面数，模型三角面数应控制在2000面以内，模型不得扭曲、旋转、放大和平移，模型基座面高度统一定义为零。
4.2建模内容4.2.1房屋（属性编码为bui）房屋：是指永久性建筑（包括设计方案），含台阶、雨棚、阳台、飘窗、永久性装饰、人字型屋顶、屋顶架子（方柱状或圆柱形）、柱子等建筑物附属物。
每栋建筑模型形成单独max格式文件，由裙楼或通道连接的建筑视为一个模型。
基于超图GIS平台的三维管线模型自动生成方法及应用
一种基于超图 GIS 平台的三维管线模型自动生成的方法，将三
数据在三维空间的符号化显示。基于超图平台进行三维管线
维管线看作三维点和三维线的符号化显示，利用超图平台的三
模型自动生成主要思路是：首先读取管线成果表的管线数据，
维拓扑分析功能，构建点和线的拓扑关系，解决点符号的旋转
并基于超图组件进行二次开发，将管线数据转为超图的三维
网络数据集，创建三维管线自定义专题图，设置管点的符号、旋
接调用。因此，需要另外增加两个字段，将断面尺寸字段解析
转、缩放等字段，以及管线的符号、颜色、管径等字段，然后将其
为长和宽分别存储。
保存为管线场景。
1.2
1.6
构建三维网络数据集
管点符号，软件会根据管线的直径以及连接到结点的数量生成
的起点点号在管点信息表中必须存在，管点的坐标、高程值在
相应的多通管点模型；对于物探点，不设置点符号，软件会平滑
合理的取值范围等。二是根据管点信息表中的三维坐标生成
的连接两个管段，
但不会生成二通、三通的样式。
管线符号一般分为圆管和方管。圆管比较普遍，使用超图
增加 CPU 的负担，影响场景浏览的速度，因此需要对三维点线
构建拓扑关系，用于表达管线的拓扑连接关系。超图的网络数
包含了管点信息表和管段信息表，管点信息表表记录了管点的
据模型用于存储具有网络拓扑关系的数据，比如管线模型、路
平面坐标、管种名称、特征点名称、地面点高程等信息；管段信
网模型等。网络数据模型包含了网络线数据和网络结点数据
智慧水利
《河南水利与南水北调》2023 年 第 11 期
基于超图 GIS 平台的三维管线模型自动生成方法及应用
王龙浩
城市地下管网参数化三维建模流程与方法
城市地下管网参数化三维建模流程与方法詹勇;陈良超【摘要】二维管线不能很好表达管线的空间分布,而三雏管线则能够直观表达管线的空间位置关系,因此本文结合重庆市地下管线三维建模实际工作,开展了三维管线建模研究.介绍了城市地下管网参数化三维建模流程,重点对建模数据预处理、连接特征三维建模、附属设施建模、管线分块以及管线LOD生成方法进行了阐述.最后,本文开展了相关实验和应用实践,论证了本文方法的有效性.【期刊名称】《城市勘测》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】6页(P19-24)【关键词】地下管网;参数化建模;管线分块;管线细节层次【作者】詹勇;陈良超【作者单位】重庆市勘测院,重庆400020;重庆市勘测院,重庆400020【正文语种】中文【中图分类】P208.2城市地下管线包含城市范围内的供水、排水、燃气、热力、电力、通讯等管线及其附属设施，是保障城市安全运行的生命线。
2014开始，全国开展了全国地下管线普查工作，获取了大量的二维管线数据，在普查的基础上，各市通过整合各行业和管线权属单位的管线信息数据，为建立管线系统，全面掌握城市地下管线空间分布状态、运行状况、安全隐患等情况奠定了数据基础。
地下管线普查获取的数据通常以二维数据为主，但二维数据不够直观，难以直观表达地下管线，特别是在竖向上的空间分布。
三维管线能够直观表达地下管线的空间位置关系，便于迅速查询管线相关信息，同时，三维管线模型的建立便于检查管线采集过程中可能的错误提高管线数据的准确性。
随着三维地理信息技术已发展的日益成熟，利用三维技术开展管线的三维建模、建立三维管线系统的研究和应用工作也越来越多。
罗凌燕[1]等研究了城市地下管线三维快速建模技术，周方晓[2]、周京春[3]等利用Sweep方法开展了管线三维建模，王琦[4]等研究了基于OpenGL的弯管衔接建模方法，左国成[5]等研究了基于旋转矢量法的三维管线建模。
本文结合重庆市地下管线三维建模工作，介绍了城市地下管网参数化建模流程，重点对建模数据预处理、连接特征三维建模以及管线LOD(level of detail)进行了阐述。
三维管线数据标准
三维市政数据生产主要是以属性数据驱动生成的方式进行。
在驱动时需要原始数据提供必要的属性字段，必要属性字段用于描述管线及管点的位置信息，高程数据，拓扑关系等。
必要的属性字段遵循国家地下管线探测规程的要求，在地下管线探测时属于必探的属性，不会额外增加探测和数据处理的工作量。
三维市政数据结构分为管点数据和管线数据。
管点数据记录管线上的管井及设备的位置及属性信息，管线数据记录管线的位置、连接关系、属性信息等。
管点数据及管线数据的结构参照下表。
管线点数据属性结构（其中黑色粗体为数据驱动必要字段，红色粗体是三维展现必要字段）管线线数据属性结构（其中黑色粗体为数据驱动必要字段）支持GIS数据（shp），AutoCAD数据，外业探测表格数据等多种类型的数据驱动，只要数据属性内容满足以上的数据要求，就可以实现三维管线的数据驱动生成。
针对AutoCAD数据，必须满足一定的图形和标注的要求。
规定：AutoCAD数据的标注格式，用户可以将在AutoCAD中将标准属性字段以块的形式插入到数据中，与相关的管点或管线进行对应。
系统在导入AutoCAD数据时，可自动提取相关的属性内容录入到属性表格中，实现AutoCAD数据的驱动。
AutoCAD数据的相关标注如下图形标准：1、管线与管点数据的图层分离，管点是单独图层，管线是单独图层2、管线与管点连接，两管点之间的管线应为一条完整的线。
一条管线不可以通过多个管点。
3、管线必须通过管点的中心标注内容1、管点与管线的属性采用块标注的方式标注在图上。
管点块标注的中心与管点所在位置的中心重合。
管线的标注应尽量的靠近管线。
2、管点的标注内容参照前文的管线点属性结构，应标注必要字段。
最少需要标注管点编号、地面高程、特征或附属物。
3、管线标注内容参照前文的管线属性结构，应标注必要字段。
最少需要标注起点高程、终点高程、起点埋深、终点埋深、管径。
4、管点标注与管线标注图层分离。
管点标注为单独图层，管线标注为单独图层。
三维数据生产的几个级别介绍
圆明园 | 伟景行@2010
超精细模型
圆明园 | 伟景行@2010
超精细模型
圆明园 | 伟景行@2010
注意：超精细模型的使用范围主要是 名胜古迹、文物、博物复原等工作， 价格一般在10万每平方公里以上，不 推荐大量制作。
LOD4
精细模型
精细模型 精细模型 精细模型 精细模型 精细模型
数据
LOD 1（即体块模型）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ据
LOD 2（即简单粗模）
数据
实景照片
LOD 3（即标准模型）
三维建模
3DGIS平台
数据整合
数据整合
以下都是正常公路三维 数据生产建库截图参考
数据
LOD 4（即超精细模型）
超精细模型
三维数据的生产的四个级别
数据
模型类型 地形模型
建筑模型 交通设施模型 管线模型 植被模型 其他模型
CJJ/T 157-210国标
LOD2
DEM+DOM
基础模型 道路面 管线体 基础模型 基础模型
LOD1
DEM
体块模型 道路中心线 管线中心线 通用符号 通用符号
LOD3
高精度 DEM+高精度 DOM 标准模型 道路面+附属设施 管线体+附属设施 标准模型 标准模型
地下管网数据采集标准及计价标准
附件地下管网数据采集标准及计价标准1总则为将管网普查成果数据、后期新建管网数据与三维管网系统无缝衔接，支持各种管网专业分析，实现对地下管网的空间位置及属性信息实时动态管理，为科学开展地下管网规划、建设提供依据，特制定此标准。
1.1本标准适用于测区已有地下管线探测、新建地下管线竣工测量和地下管线信息系统建设等工作。
1.2测区地下管线探测成果采用坐标系统采用西安80坐标系最新C级网控制点和1985国家高程基准。
1.3本规程以中误差作为衡量精度的标准，二倍中误差作为极限误差。
1.4 测区地下管线探测宜实行监理制度，鼓励采用满足本规程技术要求的新技术、新方法和新仪器。
1.5测区地下管线探测除应符合本规程外，尚应符合下列标准的有关规定：GB/T 18316-2001 数字测绘产品检查验收规定和质量评定；CJJ 61—2003 城市地下管线探测技术规程；CJJ 8—99 城市测量规范；CJJ 73—97 全球定位系统城市测量技术规程；CJJ 100-2004 城市基础地理信息系统技术规范；CH 1002-95 测绘产品检查验收规定；CH 1003-95 测绘产品质量评定标准；DB 33/T 552—2005 1:500 1:1000 1:2000基础数字地形图测绘规范；DB 3302/T 1003—2004 1:500 1:1000 1:2000数字地形图图式；DB 3302/T 1004—2004 1:500 1:1000 1:2000数字地形测量技术规程；DB 3302/T 1005—2004 1:500 1:1000 1:2000基础地理信息数据规程。
2管网分类及计价标准管网按类别分为：雨水管线、污水管线、给水管线、中水管线、燃气管线、供热管线、强电管线、弱电管线、路灯管线、信号灯管线工业、综合管沟（廊）和不明等地下管线以及人防工程等，各类管线测绘计价以2800元/公里为准。
每类管线细分为：管线、管点、附属物（含管井）。
城市地下管网三维建模技术
城市地下管网三维建模技术一、城市地下管网三维建模技术概述城市地下管网是现代城市基础设施的重要组成部分，包括供水、排水、燃气、热力、电力、通信等多种管线。
随着城市化进程的加快，地下管网的规模和复杂性日益增加，传统的二维平面管理方式已经难以满足现代城市管理的需求。
因此，城市地下管网三维建模技术应运而生，它能够为地下管网提供更为直观、精确的管理和维护手段。
1.1 城市地下管网三维建模技术的定义城市地下管网三维建模技术是指利用计算机辅助设计（CAD）、地理信息系统（GIS）和三维建模软件等工具，将城市地下管网的物理形态和属性信息转化为三维数字模型的技术。
这种技术能够实现对地下管网空间结构、属性信息和运行状态的全面可视化和动态模拟。
1.2 城市地下管网三维建模技术的应用价值城市地下管网三维建模技术的应用价值主要体现在以下几个方面：- 提高地下管网管理的效率和准确性，减少因信息不明确导致的施工事故。
- 优化地下管网的规划和设计，实现资源的合理分配和利用。
- 支持应急响应和灾害管理，快速定位问题管网，制定有效的应对措施。
- 促进城市可持续发展，通过精确的管网信息支持绿色建设和节能减排。
二、城市地下管网三维建模技术的关键技术2.1 三维数据采集技术三维数据采集是城市地下管网三维建模的基础。
它包括地面测量、地下探测和属性信息收集等多个环节。
地面测量主要通过卫星遥感、无人机航拍等技术获取地形地貌数据；地下探测则利用地质雷达、声纳探测等手段探测地下管线的位置和深度；属性信息收集则涉及管线材质、直径、使用年限等数据的收集。
2.2 三维建模软件三维建模软件是实现城市地下管网三维建模的关键工具。
这些软件具备强大的数据处理和图形渲染能力，能够将采集到的数据转化为三维模型。
常见的三维建模软件包括Autodesk 3ds Max、Maya、Revit等，它们支持多种数据格式，可以与GIS系统无缝对接。
2.3 地理信息系统（GIS）GIS在城市地下管网三维建模中扮演着核心角色。
鸿业三维智能管线设计系统(Piping Leader)
鸿业三维智能管线设计系统鸿业三维智能管线设计系统是在鸿业市政管线软件基础上开发的管线设计系列软件，包括给排水管线设计软件、燃气管线设计软件、热力管网设计软件、电力管线设计软件、电信管线设计软件、管线综合设计软件，各专业管线设计可以单独安装，也可以任意组合安装。
管线支持直埋、架空和管沟等埋设方式，电力电信等管道支持直埋、管沟、管块、排管等埋设方式。
软件可进行地形图识别、管线平面智能设计、竖向可视化设计、自动标注、自动表格绘制和自动出图。
平面、纵断、标注、表格联动更新。
可自动识别和利用鸿业三维总图软件、鸿业三维道路软件路立得以及鸿业市政道路软件的成果，管线三维成果也可以与这些软件进行三维合成和碰撞检查，实现三维漫游和三维成果自执行文件格式汇报，满足规划设计、方案设计、施工图设计等不同设计阶段的需要。
本系统由专业技术人员和计算机专业人员共同开发而成，经过多年的扩充升级，最新版本为10.0版。
具有专业覆盖面广、自动化程度高、符合设计人员思维习惯等特点。
软件深度和灵活性可满足全国不同地区设计人员施工图的要求。
采用最新的标准图集和制图标准，保证设计的先进性。
目前在全国的市政设计单位得到广泛使用和认可。
市场占有率超过90%。
鸿业三维智能管线设计系统鸿业三维智能管线设计系统的CAD操作平台为美国AutoDesk公司的AutoCADR2008~2013。
一、三维管线采用二三维一体化的设计方式，平面视图管线表现为二维方式，转换视角，管线表现为三维方式，可以直观查看管线与周围地形、地物、建构筑物的关系。
管道可采用直埋、架空、管沟等敷设方式，电力电信管线支持电缆直埋、管沟、管块、排管等敷设方式。
竖向设计完成后，可以将检查井、管道、阀门等转化为真实的三维形式，在三维基础上可以针对具体情况进一步细化设计，也可以直接绘制三维管线。
进行三维碰撞检查。
与鸿业三维道路软件路立得、鸿业三维总图软件设计成果合成，由软件自带的三维查看和发布功能形成EXE格式自执行三维查看和录制AVI格式三维漫游文件。
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一、CityMaker 三维市政信息系统的数据属性结构说明
CityMaker 三维市政信息系统的数据生产主要是以属性数据驱动生成的方式进行。
在驱动时需要原始数据提供必要的属性字段，必要属性字段用于描述管线及管点的位置信息，高程数据，拓扑关系等。
必要的属性字段遵循国家地下管线探测规程的要求，在地下管线探测时属于必探的属性，不会额外增加探测和数据处理的工作量。
<1>管点管线数据结构表
CityMaker 三维市政信息系统的数据结构分为管点数据和管线数据。
管点数据记录管线上的管井及设备的位置及属性信息，管线数据记录管线的位置、连接关系、属性信息等。
管点数据及管线数据的结构参照下表。
管线点数据属性结构（其中黑色粗体为数据驱动必要字段，红色粗体是三维展现必要字段）
管线线数据属性结构（其中黑色粗体为数据驱动必要字段）
<2>管点管线字段备注补充
1.管点字段【物探点号】用于属性建拓扑，【横坐标】【纵坐标】用于mdb数据的点坐标写入线处理，【附属物】用于管点和设备的模型风格驱动，【地面高程】用于管点和设备高程设置
2.管线字段【起始点号】【终止点号】用于属性建拓扑
<3>驱动管线高程计算方式所需字段补充说明
注意：
市政系统目前有两种高程计算方式对管线的进行驱动，1直接用管线高
程驱动，2 用地面高程与管线埋深进行驱动。
下面对高程计算方式所需
字段进行必要说明
起点地面高程、终点地面高程字段的类型与精度与起点高程的一致
(1)、如果数据缺少起点高程和终点高程，则需要起点埋深、终点埋深、
起点地面高程、终点地面高程字段（管线高程=地面高程-管线埋深）。
(2)、如果数据缺少起点高程、终点高程、起点地面高程和终点地面高程
字段，仅有起点埋深、终点埋深字段，则需要提供能够提取地面高程的
地形数据或者地面场景数据
(3)、如果数据缺少起点高程、终点高程、起点埋深、终点埋深字段，驱
动管线模型则无法计算出管线的正确高程位置
二、市政系统支持的各类型数据要求说明
CityMaker 三维市政信息系统支持各类二维矢量数据，包括SHP、AutoCAD、MDB、ArcSDE、Gdb等多种类型的二维数据，只要数据属性内容满足以上的数据要求，就可以实现三维管线的数据驱动生成。
<3>Shp数据要求
针对Shp数据，我们规定属性结构必须按照【一】点中的数据结构要求入库
管点最少需要的属性字段：管点编号、地面高程、特征或附属物。
管线有两种方式，任选其中一种方式即可：
1、管线最少需要的属性字段：起始点号、终止点号、起点高程、终点高程、管径。
2、管线最少需要的属性字段：起始点号、终止点号、起点地面高程、终点地面高程、起点埋深、终点埋深、管径、管线长度（需要一个空的字段就可以，不需要数据，系统会自动计算）。