城市三维地下管线管理系统
城市三维地下管线管理系统
城市三维地下管线管理系统一、城市地下管线城市管网是城市最重要的公共基础设施之一，与城市的发展和居民的日常生活息息相关。
根据不同的市政建设，管网分为供水、排水、通信、电力等多种类别，其分布也遍及地下、空中、水下等。
城市地下管线是城市建设的重要内容和城市生存和发展的生命线。
具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长等特点。
触及城市的各个角落，与人民生活息息相关。
当今的城市中布满了各种各样的管线，类似于以前手工的管理模式和管理手段已无法满足“合理规划、科学管理、优质服务”的要求。
对于突发事故的应变能力和处理效率难以适应企业集团高速发展的需求，各级管线管理单位需要一种更为方便、及时的方式，来管理自来水、供暖、排污、燃气、电信信号等管线资源——管线系统，要求科学管理管网资源及相关的管网信息，实现整个管网的协调与统一。
同时各种综合信息，如工程报表、维修维护信息等也需要以管网信息为依据，要做到科学化管理。
传统的二维GIS方式管理管网，总是受到平面显示范围的限制，无法从纵深上直观反映管网间真实的空间位置，难以对大量的管线信息进行有效的描述和表达。
管线三维模型能直观地描述管线的三维特征及管线间的空间关系，能真实地反映地下管线的空间分布状况。
城市三维地下管线管理系统是以计算机网络为载体，GIS软件为平台的应用型技术系统，整合城市地下综合管线数据资源，实现了地下管线的三维可视化管理、存储、查询、分析、定位等功能，形成了一套完善的城市地下综合管线数据资源管理数字化、可视化的三维管线系统。
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。
由于其精确性、真实性和无限的可操作性，可以大大提高对管线信息的理解、认识、定位、判断、利用。
可以提供包含基本的空间查询、属性查询、空间统计服务，基于管线数据的空间分析服务。
城市三维地下管线管理信息系统建设方案
城市三维地下管线管理信息系统建设方案1.项目背景1.1问题和背景城市重点区域地下管线规模庞大、种类繁多、覆盖面广并且有部分人防工程。
尽管地下管线基础信息管理一直在进行整体建设和发展，但是现有地下管线信息化水平，一时还难以满足综合协调管理的需求；基础数据不全、不准，基础管理薄弱，直接影响地下管线规划、建设、运行和保护等各个环节，制约了地下管线管理水平的提高。
随着城市建设快速发展，道路建设和地下管线铺设等挖掘工程作业日益增多，由于部分挖掘工程建设施工单位缺乏与地下管线权属单位间的配合，盲目施工作业，造成施工破坏地下管线的事故时有发生，对地下管线运行安全带来严重威胁，影响城市正常运行。
针对目前地下管线基础数据不全、不准，基础管理薄弱和挖掘工程建设单位与地下管线权属单位间信息沟通不畅、缺乏有效协调配合等问题，拟建设“城市地下管线管理信息系统”，加强重点区域地下管线基础数据建设，提升地下管线精细化管理水平；为挖掘工程建设单位、地下管线权属单位提供管线防护信息沟通平台，为政府部门提供监管方法和手段；实现重点路段市政设施管理。
1.2意义城市地下管线管理信息系统目的为了使市领导能够直观的了解城市重点区域道路的地下管线的分布情况，管线的详细信息，同时在事故发生时，能够起到直观展示及辅助决策功能，方便做出决策。
借助三维管线管理信息系统，可以使客户更清楚、直观、形象的浏览地下管线的位置、分布，查询市政设施的相关属性。
事故发生时，可以定位事故位置，使领导在办公室里形象的了解事故的实际环境，及事故地点管线的粗细、材质、分布等信息。
结合三维地理信息系统，可以给领导提供更多的辅助决策信息。
2.可行性分析2.1社会可行性城市地下管网的管理是一个复杂的管理项目，随着城市的发展，地下管网建设也在不断的扩张，传统的手工管理模式和管理手段已无法满足“合理规划，科学管理、优质服务”的要求。
同时，对于城市管线突发事故的应变要求城市管理部门应在最快的时间内解决问题。
三维地下管线信息综合管理系统设计方案
三维地下管线信息综合管理系统设计方案目录1项目概况 (1)1.1项目背景 (1)1.2 建设目标 (1)1.3建设意义 (1)2 系统设计原则 (2)3 技术标准 (3)3.1 数据标准 (3)3.2 技术规范 (3)3.3 设计依据 (4)3.4 保密依据 (4)4 系统配置 (4)4.1数据服务器运行环境 (4)4.2应用服务器运行环境 (4)4.3客户端运行环境 (5)4.4显卡设置 (5)5 系统架构 (6)6 数据结构设计 (6)6.1 数据来源 (7)6.1.1基础地形数据 (7)6.1.2管线数据 (7)6.2 数据的分层 (7)6.3 数据的编码 (8)6.4 数据库结构 (8)6.5 数据建库流程 (10)7功能设计 (12)7.1 管线数据表结构 (12)7.2 管网系统（BS） (12)8成果汇报 (15)8.1 数据成果 (15)1项目概况1.1项目背景随着城市管线信息化建设步伐的加快，全国各大中城市纷纷建立起管线信息管理系统，实现对城市建设中的各类管网资源进行综合有效的信息化存储管理，提供各种查询、分析和统计等工具，为城市规划工作提供科学的辅助分析和决策支持手段。
然而，由于缺乏必要的技术保证以及软硬件条件的限制，在这些系统中，管网一般以二维方式进行显示，表现手段单一，无法直观地反映各管线间的空间位置关系。
由于管线用途的特殊性和复杂性，其布设遍及地下、空中、水下等，只有通过三维方式才能够真实反映其空间位置关系。
近几年，随着虚拟仿真技术、管网探测技术的不断发展和软硬件条件的改善，使三维GIS仿真技术的实现成为可能。
通过建立三维的管网仿真场景，为操作人员提供必要的三维人机交互性和自主性，真实反映在交错复杂条件下管线之间的位置关系以及管线与周边地物的位置关系，并提供必要的三维辅助分析及决策工具，已经成为各城市的建设规划部门在城市信息化建设中的迫切需求。
1.2 建设目标本项目集基础地形数据和地下管线及相关设施数据管理于一体，是企业信息化建设的重要基础工作之一，也是“数字管线”建设的基础。
地下管线三维管理平台介绍2
平台可对地下管线面临的自然灾害和人为灾害进行预防和控制，减少灾害对管线的影响和破坏。
灾害防控
平台可在灾害发生后对地下管线进行快速抢修和恢复，确保城市基础设施的正常运行。
灾后抢修
环境监测与保护
平台可对地下管线周围的环境进行监测，包括土壤湿度、水质、空气质量等方面，为环境保护提供数据支持。
环境监测
平台优势
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地下管线三维管理平台技术实现
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GIS技术的发展趋势
随着技术的发展，GIS正朝着数据共享、智能化（GIS）技术
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GIS技术概述
地理信息系统是一种空间信息系统，它能够收集、存储、管理、分析和表示地理空间数据。
02
GIS在地下管线管理中的应用
GIS技术可以用于地下管线的空间信息管理，包括管线的位置、长度、材质、权属等。
平台采用三维GIS技术，将地下管网以三维模型的形式呈现，用户可以直观地查看地下管网的布局和相互关系。
三维可视化
平台集成了地下管网的各种信息，包括管道材质、尺寸、埋深、使用状态等，用户可以全面了解管网的基本信息和使用状况。
信息全面
平台支持实时更新功能，用户可以根据实际管理需要，对管网信息进行修改和更新，保证管网信息的准确性和实时性。
三维可视化表达
地下管线三维管理平台需要整合来自不同部门、不同格式的数据，如何实现跨平台的数据整合和共享，也是平台构建的技术难点之一。
跨平台整合
技术挑战
应用范围有限
目前地下管线三维管理平台主要应用于部分城市或特定区域，尚未得到广泛应用。建议加强平台宣传和推广，提高公众对平台的认知度和使用率。
技术培训与指导
城市地下管线工程档案管理技术规程（CJJ/T 174-2010）
城市地下三维管线信息系统思考和实践
城市地下三维管线信息系统思考和实践随着城市化进程的加速，城市地下管线网络日益复杂，而这些管线通常被埋在地下数米深处，很难直接观测和管理。
管线事故频发、施工质量难以保障、信息共享不畅等问题日益凸显，为了有效解决这些问题，建设城市地下三维管线信息系统是一个刻不容缓的任务。
一、三维管线信息系统的概念城市地下三维管线信息系统是利用现代信息技术对城市地下管线进行准确、全面的地理信息数据采集、整理、管理和查询的一种工具，其核心是将实际的地下管线与数字地图进行整合，并通过空间关系的处理和数据的智能化管理来实现对各类管线信息的一元化管理和智能化应用。
城市地下三维管线信息系统的建立不仅仅是对城市地下管线信息的汇总和整理，更是对城市地下空间的立体化管理和利用。
它旨在实现城市地下空间资源的精细化管理和智能化利用，为城市规划、市政建设、管线维护等提供有效的科学数据支持和决策依据。
1. 提升城市地下管线管理水平2. 实现城市地下空间资源的科学开发利用城市地下空间资源是城市发展和建设的重要组成部分，而地下管线又是城市地下空间资源的重要组成部分。
建设城市地下三维管线信息系统有利于对城市地下空间资源进行科学管理和开发利用，从而更好地满足城市发展对土地资源的需求。
3. 提高城市规划和市政建设的科学性和精准性4. 促进信息共享和智能化管理建设城市地下三维管线信息系统有利于促进各类管线信息的共享和应用，有助于实现城市地下管线信息的智能化管理和应用，为城市管理部门、施工单位、维护单位等提供智能化管理和服务，有助于提高城市管理的科学性和效益性。
1. 加强数据采集和整理2. 建立空间关系数据库城市地下管线信息的管理离不开数据库技术的支持，尤其是空间关系数据库技术。
这需要借助现代数据库技术，建立城市地下管线信息的空间关系数据库，实现对管线信息的三维空间关系的存储、管理和查询。
3. 实现管线信息的精准化定位城市地下管线信息的管理需要实现对管线信息的精准化定位，这需要利用现代测绘技术、地理信息系统技术等手段对城市地下管线进行准确的定位，确保管线信息的准确性和完整性。
城市三维地下管线管理系统
城市三维地下管线管理系统一、概述地下各类管网、管线是一个城市重要的基础设施，它不仅具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长等特点，更重要的它还承担着信息传输、能源输送、污水排放等与人民生活息息相关的重要功能，也是城市赖以生存和发展的物质基础。
随着我国城镇化进程的不断深入，传统的城市地下管线二维管理模式，已根本无法满足当今人们对地下管网、管线大数据信息分析、表达、应用的实际需要。
基于此，审时度势并充分利用多年来在三维领域的研究成果和自有核心技术，自主研发了一套全新的地下管线数据资源汇集管理信息平台——3DPLINE城市三维地下管线管理系统。
该系统可有效地将各类地下管线资源融入在系统之中，全面实现了地下管线数据信息的二三维一体化，以及动态更新与专业属性数据的整体同步。
此外，系统还可融地理信息、业务办公和辅助决策等地上、地下建筑规划管理模块于一体，采用虚拟仿真技术一揽子解决地下管线管理中所发生的诸多问题。
不仅有助于避免市政建设过程中道路的多次开挖，而且还可大大降低施工中地下设施的矛盾与事故隐患，提高管线工程规划设计、施工与管理的准确性和科学性。
大量节省规划审批中挖路断面、确定管线走向的时间和费用，最大限度地减少因规划失策所造成的经济损失。
另外，系统还可根据管网空间数据，实现城市三维地下管线的可视化管理，支持城市地下管线的漫游和三维成果自执行文件格式汇报，且可满足城市管线管理人员和技术专业人员的规划设计、方案设计、施工图设计等不同阶段的需要。
城市区域地下管网鸟瞰图二、建设目标1、通过对城市地下各类管线基础数据资源的有效整合与配置，进一步推进数字地理空间信息平台建设，全面实现数据管理部门和应用部门之间对数据资源“集中管理、分部应用”的共建共享。
2、实现对决策基础数据资源的数字化、可视化管理。
通过全新的GIS技术，将地图元素和地下空间信息融入到管理系统之中，并采用三维模拟技术对地下管线进行详实的展示，真正意义上实现城市决策信息资源的数字化和可视化，充分体现出辅助决策的科学性和先进性。
地下管线三维管理平台介绍
汇报时间：20XX/01/01
生
提高效率：通过三维 管理平台，提高地下 管线管理效率，降低
安全风险
提升决策能力
01
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实时掌握地下管 线情况，提高决 策效率
辅助制定地下管 线规划，优化资 源配置
预测地下管线风 险，提前采取措 施防范
提高地下管线管 理水平，降低事 故发生率
YOUR LOGO
THANK YOU
汇报人：xx
预警报警：实时监测地下管线运行状 态，及时发现和处理异常情况
辅助决策：为地下管线规划、设计、 施工和维护提供科学依据和决策支持
平台优势
01
直观展示：三维可视化， 便于理解和分析
02
数据整合：整合多源数 据，提高数据利用率
03
实时监测：实时监测地 下管线运行情况，及时 发现问题
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智能分析：利用AI技术 进行数据分析，为决策 提供支持
功能：实时监测、 数据分析、预警 报警、辅助决策 等
优势：提高城市 管理效率，降低 管理成本，保障 城市安全运行
工业园区地下管线管理
工业园区地下管线 三维管理平台可以 帮助园区管理者全 面掌握园区地下管 线的分布情况，提 高管理效率。
平台可以实时监测 地下管线的运行状 态，及时发现和处 理管线故障，降低 安全隐患。
添加标题
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平台集成了地下管线的数据采集、 数据处理、数据管理和数据应用等 功能。
平台可以帮助用户更好地了解和管 理地下管线，提高地下管线的管理 效率和安全性。
平台特点
三维可视化：直观展示地下管线的空 间位置和属性信息
数据集成：整合多源数据，实现数据 共享和协同管理
城市三维地下管线管理系统方案
城市三维地下管线管理系统方案城市三维地下管线管理系统（1）系统框架结构（2）系统技术的特点①管网建模自动化管线的竣工资料或者探测的结果大多是二维矢量线数据.系统根据二维数据的平面坐标、埋深、管径等数据批量生成三维管线模型、关联属性数据库.并且提取管线之间的拓扑关系.自动生成弯头。
②三维管网模型的编辑与维护在三维场景中编辑管线模型（添加、移动、废弃）.编辑管线模型的节点坐标.维护管线属性数据（类型、覆土深度、埋深、管径、材质等）.为管网的数据更新提供了便捷的方法。
③三维管网模型上的拓扑分析完全摆脱对二维管网数据的依赖.直接在三维管网模型上进行拓扑分析.彻底解决三维数据模型无法进行拓扑分析的技术难题。
为爆管分析、开挖分析、覆土深度分析等提供技术支撑。
④丰富、规范的管件模型库系统提供标准尺寸和规格的模型库（例如法兰、流量计、弯头、蝶阀、止水阀等）.方便用户在指定位置添加管件.节省建模时间。
⑤整合业务数据更便捷管网业务数据包括：属性信息、实时监测数据和历史数据等.主要以关系型数据库的形式存储。
该管网系统能够迅速的自动关联三维管线模型和业务数据库.大幅度降低数据处理的时间成本.使得项目实施更方便、快捷.成本更低。
（3）系统建设的意义①整合城市地下综合管线基础数据资源.推进数字地理空间信息平台建设.逐步通过数据资源的“集中管理、分布应用”实现数据管理部门和应用部门之间的共建共享。
②实现决策基础数据资源管理数字化、可视化。
通过整合GIS技术.将地图元素和地下空间信息融入到管理体系中.以三维的形式展现.实现城市决策信息资源的数字化和可视化.提高了决策的科学性和合理性。
③提高政府保障公共安全和处置突发公共事件的能力。
突发应急事故发生后.政府可在第一时间了解灾害发生地周边管线分布情况.高效调用相关资源.迅速完成应急处置.使产生的危害降到最低程度。
④提高基础数据管理水平。
既可以查阅局部地区管线的各种细节.又可浏览区域管线的宏观分布；既可研究单种管线情况.又可了解各种管线的整体分布关系；既可用以指导工程施工.又可用来做新区规划或管线设计.使管理工作得心应手。
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城市三维地下管线
管理系统
城市三维地下管线管理系统
一、城市地下管线
城市管网是城市最重要的公共基础设施之一，与城市的发展和居民的日常生活息息相关。
根据不同的市政建设，管网分为供水、排水、通信、电力等多种类别，其分布也遍及地下、空中、水下等。
城市地下管线是城市建设的重要内容和城市生存和发展的生命线。
具有规模大、范围广、管线种类繁多、空间分布复杂、变化大、增长速度快、形成时间长等特点。
触及城市的各个角落，与人民生活息息相关。
当今的城市中布满了各种各样的管线，类似于以前手工的管理模式和管理手段已无法满足“合理规划、科学管理、优质服务”的要求。
对于突发事故的应变能力和处理效率难以适应企业集团高速发展的需求，各级管线管理单位需要一种更为方便、及时的方式，来管理自来水、供暖、排污、燃气、电信信号等管线资源——管线系统，要求科学管理管网资源及相关的管网信息，实现整个管网的协调与统一。
同时各种综合信息，如工程报表、维修维护信息等也需要以管网信息为依据，要做到科学化管理。
传统的二维GIS方式管理管网，总是受到平面显示范围的限制，无法从纵深上直观反映管网间真实的空间位置，难以对大量的管线信息进行有效的描述和表示。
管线三维模型能直观地描述管线的三维特征及管线间的空间关系，能真实地反映地下管线的空间分布状况。
城市三维地下管线管理系统是以计算机网络为载体，GIS软件为平台的应用型技术系统，整合城市地下综合管线数据资源，实现了地下管线的三维可视化管理、存储、查询、分析、定位等功能，形成了一套完善的城市地下综合管线数据资源管理数字化、可视化的三维管线系统。
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，能够直观查看管线与周围地形、地物、建构筑物的关系。
由于其精确性、真实性和无限的可操作性，能够大大提高对管线信息的理解、认识、定位、判断、利用。
能够提供包含基本的空间查询、属性查询、空间统计服务，基于管线数据的空间分析服务。
三维管线是普通管线系统平台的高端形式，更直观、更立体地展现管线现状。
可快速导入三维模型数据，包括基础底图的三维模型和管线三维模型，显示叠加后的效果；导入二维矢量图层，系统可自动将二维渲染成三维模型。
三维效果让管线显示更加直观，实现对地下管线不同角度的查看。
当前，许多科技型企业着力研究最新的三维GIS技术，拓展其在管网行业中应用。
不但实现了将三维可视化技术应用到管网的展示中，更以创新的思维和手段实现了二维与三维联动展示与编辑的应用，真正满足了对管网真实高效地管理和直观便捷地维护的要求。
三维GIS技术已在自来水、通信行业中应用到具体的业务部门中，为管网的管理应用提供了很好的案例。
表.1国内应用城市三维地下管线管理系统的城市信息表
二、三维管网系统的特点及建设的意义
（1）系统框架结构
（2）系统技术的特点
①管网建模自动化
管线的竣工资料或者探测的结果大多是二维矢量线数据，系统根据二维数据的平面坐标、埋深、管径等数据批量生成三维管线模型、关联属性数据库，而且提取管线之间的拓扑关系，自动
生成弯头。
②三维管网模型的编辑与维护
在三维场景中编辑管线模型（添加、移动、废弃），编辑管线模型的节点坐标，维护管线属性数据（类型、覆土深度、埋深、管径、材质等），为管网的数据更新提供了便捷的方法。
③三维管网模型上的拓扑分析
完全摆脱对二维管网数据的依赖，直接在三维管网模型上进行拓扑分析，彻底解决三维数据模型无法进行拓扑分析的技术难题。
为爆管分析、开挖分析、覆土深度分析等提供技术支撑。
④丰富、规范的管件模型库
系统提供标准尺寸和规格的模型库（例如法兰、流量计、弯头、蝶阀、止水阀等），方便用户在指定位置添加管件，节省建模时间。
⑤整合业务数据更便捷
管网业务数据包括：属性信息、实时监测数据和历史数据等，主要以关系型数据库的形式存储。
该管网系统能够迅速的自动关联三维管线模型和业务数据库，大幅度降低数据处理的时间成本，使得项目实施更方便、快捷，成本更低。
（3）系统建设的意义
①整合城市地下综合管线基础数据资源，推进数字地理空间信息平台建设，逐步经过数据资源的“集中管理、分布应用”实现数据管理部门和应用部门之间的共建共享。
②实现决策基础数据资源管理数字化、可视化。
经过整合GIS 技术，将地图元素和地下空间信息融入到管理体系中，以三维的形式展现，实现城市决策信息资源的数字化和可视化，提高了决策的科学性和合理性。
③提高政府保障公共安全和处理突发公共事件的能力。
突发应急事故发生后，政府可在第一时间了解灾害发生地周边管线分布情况，高效调用相关资源，迅速完成应急处理，使产生的危害降到最低程度。
④提高基础数据管理水平。
既能够查阅局部地区管线的各种细节，又可浏览区域管线的宏观分布；既可研究单种管线情况，又可了解各种管线的整体分布关系；既可用以指导工程施工，又可用来做新区规划或管线设计，使管理工作得心应手。
表2.当前做城市三维地下管线管理系统的企业技术情况表。