三维数字智能可视化综合管理平台
基于三维场景的电力数据可视化管理方法
基于三维场景的电力数据可视化管理方法发布时间：2021-06-25T15:32:49.327Z 来源：《当代电力文化》2021年第7期作者：戚群朗[导读] 针对在电力数据可视化管理中运用三维仿真技术能够有效增强管理者对电力数据信息获取的能力戚群朗南京宁众人力资源咨询服务有限公司 210000摘要：针对在电力数据可视化管理中运用三维仿真技术能够有效增强管理者对电力数据信息获取的能力,基于三维场景渲染算法和数据挖掘技术，对三维场景的电力数据可视化管理进行研究。
在研究中,利用八叉树数据结构对三维场图进行描述,同时采用基于不可见物体剔除算法对三维场景进行渲染,结合优化Apriori数据挖掘算法实现对三维场景中电力设备的动态更新。
实验证明,基于该算法实现的变电站动态场景图能够满足锄数据三维可视化管理的要求。
关键词:三维场景;电力大数据;三维场景渲染引言随着电力业务上云和大数据分析工具及数据挖掘工具的不断出现，带来了越来越多量大和维度高的数据。
文中概述了传统电力数据的特征及展现的特点以及其存在的局限，提出了通过层次化、网格化、坐标化、地图化及三维和动画的场景适配来适应电力大数据的可视化，并对电网企业可视化技术应用提出了建议。
电力数据的特点南方电网公司在"十二五"信息化整体规划中推动6+1"企业级信息系统的建设，形成了资产管理(投资计划管理、物资管理、项目管理、安全生产管理、固定资产管理）)、营销管理系统、人力资源管理系统、财务管理系统、协同办公系统、综合管理系统（审计、法务、财务在线审计、监察管理）和决策支持平台。
传统电力系统中的数据是分布在不同的系统中，很多业务数据都只能在自己的系统中进行使用和查看，从而形成了各自的孤岛，只有少部分工单是在多个系统中进行流转。
当时各个系统也只能展现自己业务内关心的简单数据统计图表。
随着上云之后，例如之前发生停电，生产调度系统可以知道哪些线路的情况，但是客服那边并不能及时得知哪些用户发生了停电到用户打入电话进行投诉，同时在电网规划的时候，调度系统结合实际的客服数据比较少，对于新投营业厅、推广新渠道存在一定的不足。
基于GIS的三维可视化智慧水利大数据平台解决方案
基于GIS的三维可视化智慧水利大数据平台解决方案一、概要随着信息技术的不断发展和应用领域的不断拓展，水利行业面临着前所未有的挑战和机遇。
为了应对水利信息化建设的需求，提高水利资源的管理效率和服务水平，我们提出了基于GIS的三维可视化智慧水利大数据平台解决方案。
该解决方案旨在通过集成地理信息系统（GIS）、三维可视化技术、大数据分析以及云计算等先进技术，构建一个集数据采集、处理、分析、可视化及决策支持等功能于一体的智慧水利大数据平台。
通过该平台，可以实现水利数据的实时采集、精准分析和高效管理，提高水利资源的监控和预警能力，为水利行业的可持续发展提供有力支持。
基于GIS的空间数据分析：借助GIS技术，实现水利数据的空间分析和可视化，提高数据的应用价值和决策精度。
三维可视化展示：通过三维建模和仿真技术，实现水利设施的虚拟展示和实时监控，提高管理的直观性和便捷性。
大数据分析支持：通过对海量水利数据的挖掘和分析，提供数据驱动的决策支持，为水利管理提供科学依据。
云计算架构：采用云计算技术，实现数据的存储、处理和分析的弹性扩展，提高系统的可靠性和性能。
该解决方案适用于水利行业的各个领域，包括水资源管理、水灾害防治、水利工程建管等。
通过实施该方案，可以显著提高水利资源的管理效率和服务水平，为水利行业的可持续发展提供有力保障。
1. 阐述水利信息化建设的背景与重要性。
随着信息技术的飞速发展和数字化转型的浪潮，水利信息化建设已成为提升水资源管理效率、保障水资源可持续利用的关键手段。
水利信息化建设的背景源于日益增长的水资源管理与保护需求，以及现代信息技术手段的不断创新与应用。
在此背景下，水利信息化建设的重要性日益凸显。
信息化技术有利于提高水利资源管理的精细化程度。
通过对水情数据的采集、处理和分析，能够实现水利资源的实时监控与预警，进而做出更为科学、精准的管理决策。
水利信息化建设有助于提升应急响应能力。
借助现代信息技术手段，可以快速获取并处理洪水、干旱等自然灾害信息，为抗灾救灾提供有力支持。
GIS+BIM信息技术在智慧水务中的应用研究
GIS+BIM信息技术在智慧水务中的应用研究摘要：本研究调查了BIM和GIS技术在智能水务服务发展中的数据互操作性和数据交换的应用。
结果表明，综合技术可以有效地提供科学、高效和安全的地下管道运行，这对改善水资源管理和运营至关重要。
关键词：智能水务；BIM；GIS；综合技术引言在我国经济快速发展的背景下，随着城市的快速发展，传统的建设和水利管理方式已经难以适应当前的需求。
地下管网建设面临着规划设计不足、地下空间资源浪费、建设质量参差不齐等问题，缺乏相关资料和文献支持。
由于维护管理水平不够高，隐患已经显现；IT的质量和应急和预警能力都有待提高。
安全事故，如管道爆裂、水污染和地陷，是一种常见的现象，它会对人命和财产造成严重损失。
因此，我们迫切需要研究如何将建筑信息模型（BIM）和地理信息系统（GIS）结合起来，以实现智能水系统的性能管理，提高水管理和服务水平，并为智能城市的发展。
一、关键技术研究与应用（一）智慧水务的实现路径建设智慧水务需要将数据资源整合到一起，并利用BIM+GIS技术来实现关键目标。
通过应用BIM+GIS和BIM+GIS集成技术，我们可以实现对地下管网性能的动态监测，全面了解其负荷情况和健康状况，从而使水务管理模式由被动转变为主动智能管理。
为了提高管网的智能化管理水平和在线监测能力，我们需要建立一个综合的预警管理体系；建立一个全面的大数据信息管理系统，以提高效率和效能。
通过建立一个平台，可以实现企业信息系统之间的数据交换和功能互换。
（二）BIM+GIS集成技术的关键传统的GIS致力于宏观地理环境和空间数据的管理和使用，但缺乏建筑内部环境的信息，而BIM侧重于城市微观环境的三维建模和模拟，城市基础设施建设已成为BIM和GIS技术的交集。
这对城市建设管理和绩效有着深远的影响。
BIM+GIS技术的整合应解决以下3个关键技术问题。
1）BIM模型的使用便利性BIM建模侧重于单一的框架，bim模型的特点是其属性较薄，结构节点可视化，信息数据庞大，这限制了它的发展，使它无法在广泛和深入的应用领域中得到充分的发挥。
智慧园区三维地图可视化管理建设方案
智慧园区三维地图可视化管理建设方案1.1.1概述传统的园区管理方式是以单一静态地图形式绘制园区整体平面图，并将空间实体和园区相关信息分开管理。
目前基于三维地理信息技术构建的三维智慧园区信息平台是基于数字园区的理念建立的新型园区信息系统，实现地图3维可视化，巡检远程化。
1.1.2系统结构构建三维智慧园区管理系统，需要配置一台三维地图引擎服务器、一台三维地图数据服务器（选配，一般规模的园区可以将数据库部署在平台上）另外，园区三维地图数据需要现场勘查建模。
大屏视频综合平台流媒体转智慧园区综磁盘阵列三维地图数据三维地图引擎服务器交换机交换机交换机交换机红外高清枪机红外高清枪机红外高清半球高清枪机高清枪机红外高清半球高清枪机红外高清球机红外高清球机三维地图系统拓扑图1.1.3系统功能1.1.3.1三维漫游基于三维智慧园区管理系统，可实现各种方式的园区三维场景浏览、漫游，仿佛置身于真实的园区环境当中，对整个园区的内部建筑分布、设施摆放、建筑色彩等都能有一个全面、直观的了解。
除了支持常规的鼠标拖拽、滑行等漫游方式外，还能够外接操纵杆、方向盘、触摸屏等各种外设，体验园区内漫游带来的真实感受。
1.1.3.2空间查询通过与园区属性数据对接，平台上可直接点选对象查看相关属性，也可以通过关键字查询等方式查询园区内各建筑的详细信息，方便使用者对园区有一个全面的了解。
1.1.3.3三维实景联动为了更好的还原园区的本来面貌，在已构建园区三维场景的基础上，还可以进一步对部分建筑的室内或内部空间采用全景图的方式进行展示，实现三维建模场景与全景融合展示，最大程度还原园区真实面貌。
点击相机1.1.3.4视频监控通过将视频监控与三维智慧园区管理系统集成，可以将圆球内所有的监控进行上图管理，从而对园区监控系统有一个全面的了解。
系统中将各个点位的监控摄像头以真实的三维模型还原出来，能够根据监控名称等对监控点进行查询、定位，对于已经定位到的监控，可以在平台上通过点击此摄像头就能查看当前此位置的实时视频，并且还支持对历史视频进行查询和回放。
数字化水库运维模式变革
数字化水库运维模式变革随着信息技术的迅猛发展，数字化转型已经成为推动各行各业创新发展的关键力量。
在水利领域，水库作为水资源调控与管理的核心，其运维模式也在经历着深刻的变革。
数字化水库运维模式的探索与实践，不仅提高了管理效率，保障了水库安全，还促进了水资源的可持续利用。
以下是数字化水库运维模式变革的六个关键方面。
1. 智能监测与预警系统数字化水库运维首先体现在对水库运行状态的智能监测上。
通过部署先进的传感器网络，如水位传感器、水质监测器、视频监控等，实时采集水库的水文、水质、气象等数据，并借助物联网技术将数据实时传输至控制系统。
利用大数据分析和算法，对数据进行深度挖掘，实现对水库安全风险的早期识别与预警，有效预防洪水、水质污染等事件，保障水库安全运行。
2. 远程自动化控制数字化技术的应用，使得水库的运行控制更加精准与高效。
远程自动化控制系统能够根据实时监测数据和预设的运行规则，自动调节闸门开启、关闭，优化水库蓄水、泄洪等操作，无需人工现场干预，大幅提高了响应速度和操作精度。
同时，远程控制还减少了运维人员的现场作业风险，降低了人力成本。
3. 三维可视化管理平台结合GIS（地理信息系统）、BIM（建筑信息模型）和3D 建模技术，构建水库的三维可视化管理平台，可以直观展示水库及其周边环境的立体模型。
这种平台不仅能够实时显示水库水位、流量等动态信息，还能进行洪水模拟、溃坝模拟等，为决策者提供直观、精确的决策支持，增强应急预案的针对性和有效性。
4. 资产管理与维护优化数字化运维模式还涵盖了水库资产的全生命周期管理，包括资产的采购、使用、维护、报废等环节。
通过数字化资产管理平台，可以实现资产信息的集中管理与追踪，优化维护计划，延长资产使用寿命。
基于数据分析，预测设备故障，实施预防性维护，减少非计划停机，提高运维效率。
5. 生态环保与环境监测数字化技术在水库生态环境保护中同样发挥着重要作用。
通过集成卫星遥感、无人机监测等技术，对水库周边的生态环境进行定期评估，及时发现并处理水土流失、水质污染等问题。
BIM智慧管理平台介绍及应用
04
BIM智慧管理平台优势分析
提高效率
01
减少重复性工作
BIM模型可以集成各种信息，减少重复性的手动工作，提高设计、施
工和管理的效率。
02
协同作业
通过BIM模型，各专业可以协同作业，减少沟通成本和错误率，提高
工作效率。
03
优化工作流程
BIM智慧管理平台可以提供标准化的工作流程，减少不必要的中间环
智慧管理平台的意义
提高管理效率
通过BIM智慧管理平台，可以实现建设项 目的信息化、智能化管理，提高管理效 率和管理水平。
降低成本
平台可以实现资源优化配置和成本控制 ，降低建设项目的成本和能耗。
增强质量
通过数据分析和智能化管理，可以提高 建设项目的质量管理和监控水平，增强 建设质量。
提升协同能力
BIM智慧管理平台可促进各专业团队之间 的信息共享和协同工作，提高团队协作 能力。
提高应急响应能力
BIM模型可以提供准确的地理位置和信息，提高应急响应能力。
培训和教育
通过BIM模型，可以进行安全培训和教育，提高员工的安全意识和能力。
智能化决策
01
数据分析和预测
通过BIM模型，可以分析和预测数据并发现趋势，为决策提供支持。
02
智能化辅助决策
通过BIM智慧管理平台，可以智能化辅助决策，提供最佳方案和建议
03
BIM智慧管理平台应用场景
智慧建筑
建筑设计方案优化
建筑设备监控
利用BIM模型进行建筑结构分析，优化设计 方案，提高建筑使用性能。
通过物联网技术，实现对建筑内设备运行状 态实时监控、故障诊断及预测性维护。
建筑节能设计
建筑可持续性评估
三维综合管线管网可视化系统
停电区域可视化
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成功案例
晋中市左权县三维综合管网管线管理系统 某某电网低压三维虚拟社区 某某三维可视化低压台区管理系统
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谢 谢！
杭州阿拉丁信息科技股份有限公司
管线列表快速定位
显示管线图层的同时，控制面板中显示管线列表 可以快速查找目标管线。地下管线统一采用虚线区分
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多种信息综合展示
展示的属性信息可以分为通过本地数据库调用的固有属性 以及通过调用其他系统进行展示的动态属性。 展示信息除了文本，还可以是图片
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多种信息综合展示
通过API调用接口，展示其他数据信息。如管线监控视频信息、电压、电流 、温度或者运行状态等。
三维综合管线管网 地理信息系统
目录
➢ 系统建设目标 ➢ 系统架构 ➢ 应用功能设计 ➢ 成功案例
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三维综合管线管网地理信息系统是将城市纵横交错的各类管网数据 与空间地理信息进行关联，借助于三维地图的可视性，直观进行城市综 合管线管网数据空间管理；同时，引入GIS特有空间分析功能，实现综 合管线资源数字化、智能化动态监控,为管线建设提供辅助分析与辅助 决策,避免因工程施工损坏管道而造成重大经济损失,为管理者实时展现 地下管线运作情况,从而更好地为城市管理提供服务。
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管线数据维护
管线管网数据维护。 包括管线添加、信息修改、删除等。
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电力专网数据功能
针对电力管线管网管理，系统还设计了其他功能， 如楼宇用电量热区分析、停电可视化、报修管理、供电范围等等。
故障影响范围
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楼宇用电量热区分析
以单个楼宇为单位，通过对楼宇用电数据汇总统计，实现楼宇多样化信 息的直观、可视化展示与预警。
……
基于BIM的数字综合管理系统在穿黄工程运维中的应用
基于BIM的数字综合管理系统在穿黄工程运维中的应用作者：高英赵亚永屈志刚崔航飞薛向华来源：《人民黄河》2022年第04期摘要：穿黄工程是南水北调中线的关键性工程之一，为提高穿黄工程运维管理效率及精准水平，采用浏览器/服务器（B/S）架构和客户机/服务器（C/S）架构相结合的方式研发了基于BIM的数字综合管理系统。
该系统以三维实景模型和土建、电气、金属结构、水力机械等多专业BIM模型为基础，通过对多源异构数据进行集成，实现了工程区内场景交互展示、信息查询、综合管理和监测预警等功能。
其中B/S架构系统跨平台性能好、应用便捷，C/S架构系统展示效果好、稳定流畅，基于2种架构的数据资源共享系统在充分发挥各自优势的基础上，保证了系统功能的统一性，可为水利工程运行管理决策提供技术支持。
关键词：BIM;综合管理系统;运维管理;穿黄工程;数据集成中图分类号：TV91文献标志码：Adoi：10.3969/j.issn.1000-1379.2022.04.031引用格式：高英，赵亚永，屈志刚，等.基于BIM的数字综合管理系统在穿黄工程运维中的应用[J].人民黄河，2022，44（4）：157-160.Application of BIM-Based Digital Integrated Management System in the Operation and Maintenance of the Crossing Yellow River ProjectGAO Ying，ZHAO Yayong，QU Zhigang，CUI Hangfei，XUE Xianghua（Henan Water & Power Engineering Consulting Co.，Ltd.，Zhengzhou 450016，China）Abstract：The crossing Yellow River project is one of the key projects of the Middle Route of the South-to-North Water Division. In order to improve the efficiency and accuracy of operation and maintenance management of the crossing Yellow River project，a combination of client/server（C/S）architecture and browser/server （B/S）architecture was adopted to develop a digital integrated management system based on BIM technology. The system was based on 3D real scene model and multi-professional BIM models （civil engineering，electric，metal structure，hydraulic machinery，etc.），through the integration of multi-source heterogeneous data，the functions of scene interactive display，inforination query，comprehensive management，monitoring and early warning in the project area were realized. The B/S architecture system has good cross-platform performance and convenient application，the C/S architecture system is stable and smooth，and it has good display effects. The data resource sharing system based on the two architectures ensures the unity of system functions on the basis of giving full play to their respective advantages，and can provide technical support for the decision-making of water conservancy project operation and management.Key words：BIM;integrated management system;operation and maintenance management;crossing Yellow River project;data integration1引言BIM（Building Information Modeling）是以三維图形为基础的数字化信息集成技术，采用数字信息仿真模型可以模拟建筑物的真实信息，具有可视化、协调性、优化性等特点，在基础工程建设领域中得到了大力推广应用[1-2]。
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智能可视化综合管理平台 17
鸟瞰 自动漫游
用户可以在查看管网时以多视角种可选择视 角选择查看，在数字漫游、游览视角、鸟瞰、俯 视等多个角度进行切换查看。再辅以导航图，更 加直观的帮助用户理解管网所在的具体位置，也 方便用户查看特殊位置的管网，
俯视
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智能管网系统通过数字化和人性化的处理，将管网线路查看的工作要求从专业人员降低到普通使用者的水平，方便了管理工作的开展，并且执行 修改更新等在传统图纸上费时费力的操作时用高质量的实时渲染技术， 可以完美展现现有以及规划设计方案。 这将对规划审批、建设方案审定等过程 起到巨大的推动作用。
系统拥有其独特的开放性，使得用 户可以根据实际需要更改建筑信息，并 可导入其他系统中已建成的模型。
智能可视化综合管理平台 5
三维数字漫游展示系统以多视角、多维度的展示方式进行漫游展示以力求更清晰快捷的进行着信息的传达。 系统允许用户根据某种特点的展示需求，预设漫游路径、漫游速度、视点高度、实现方向、视野大小。在实现展示时，操 作人员只需选定相应的漫游路径，系统的自动导航功能即可自动展示。
智能可视化综合管理平台 ——设计方案
目录
三维数字漫游展示系统 智能园区信息管理系统
智能管网管理系统 智能资产管理系统 智能安防管理系统
终端显示系统 扩展应用
三维数字漫游系统
三维数字漫游展示系统是基于Wintel架构 的虚拟现实&实景仿真解决方案，是一种经济 可行的系统实现模式。
人性化的图形操作界面、简单的用户操作逻辑、强 大的系统兼容性（兼容3DMax、AutoCAD）、效果图 级的渲染画面、多种实时交互漫游模式，使得高端的虚 拟现实技术真正成为有效的专业工具。
智能管网管理系统在管网的管理中又主要分为两部分，分别为基础应用与工业拓展应用。
基础应用系统是以生活生产中必不可少的水、电、气三项管网管理的应用系统。应用于各个生产、生活区域的管网管理。应用性广，是为智能管 网管理系统中的基础部分，也是其主要部分。
工业拓展应用系统是针对工业管网应用所组成的应用系统，其延续了基础应用中管网管理的各项功能，并根据不同工业园区作出不同的功能的适 合应用。在此以石油工业为例。
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自动漫游 行走
俯视
以三维数字漫游系统为基础，用户可 以在鸟瞰、行走、自动相机等视角中进行 切换，根据不同的需要来选择最合适的视 角。
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以三维数字漫游系统为基础，采集视频数据，实时监控道路交通情况整体调控园区车辆。同时可以配合安防系统中车辆 管理系统进行道路管理。检测违规停车、违规逆行事件信息。并提供录像证据。
智能可视化综合管理平台 6
智能园区信息管理系统
智能道路信息管理系统
道路信息管理系统是为智能园区 信息管理系统的基础设计系统，通过 高度的可视化让枯燥的数据管理变的 更为直观高效。
道路信息管理系统有极强的开放 性，可对道路信息进行增加、修改、 删除等操作。现实道路、路口路段交 通设施、建筑分布、以及其他地理要 素的信息。如果有新的地理要素的增 加、修改以及删除，都可以在系统中 做出相应的操作，以保持系统信息和 现实地理信息的一致。
智能可视化综合管理平台 12
可定制视图分层显示。根据具体需要定制 视图显示属性，并可在多个图层定制专题图。 比如可定制单独的道路显示层，方便查看和其 他功能的扩展。
多视角操作，用户可以在鸟瞰、行走、自 动相机等视角中切换，根据不同需要选择合适 视角。
智能可视化综合管理平台 13
智能园区人员信息管理系统
该系统已经在园林景观、城市展示、旅游景点、展 览展示、建设和管理等诸多领域引发新一轮的数字化革 命。
智能可视化综合管理平台 4
三维数字漫游展示系统将城市道路、 建筑信息的虚拟表现从原有的设计图、 效果图、沙盘模拟展示提升到全新的三 维数字化技术阶段
三维数字漫游展示系统还可以跟智 能可视化综合管理平台中的多种高性能 的附加模块相结合，以满足用户全方位 需求
智能巡更卡
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智能管网管理系统
地下管网是现代生产生活中的一个重要组成部分、智能管网系统在园区管理系统上进行功能的扩充与集成，对地下管网进行综合管理。将管网信 息有序的存入管理系统后将实现数据的实时更新和资源的共享。
该系统使基于真实的数据和高仿真度的三维制作的场景来进行管理的。用户利用系统管理时，不再是面对大量的数据，而可以在与现实场景相对 应的虚拟场景中直观的交互，所见即所得，极大的降低了操作管理软件的难度，提高了管理的效率。
管网信息可视化管理信息管理功能
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智能建筑信息管理系统
建筑信息管理系统是智能园区管理系统的另一重 要的组成部分，它与道路管理系统同样是以三维地图 为基础的扩充功能。所有的操作都是在电子地图上完 成，使得操作简单而又直观。
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在建筑信息管理系统中不仅可以整体查看整 个园区，同时也可以查看单一建筑。建筑属性、 建筑工作状态等信息清晰明了，让枯燥繁杂的文 字信息转变为清晰快捷、图文并茂的三维数字信 息使管理变得简单有趣。
产区人员管理系统 产区人员通过信息中心录入岗位信息，系统读取信息在虚拟场景中显示模拟产区人
员三维坐标，并通过视频确定人员到岗情况。方便了管理者对产区人员的管理，以及实 时确定产区人员安全。
巡更人员管理系统
巡更人员随身配备智能巡更卡作业时，系统读取智能巡更卡的三维坐标在虚拟场景 中显示模拟的巡更人员巡更画面。系统会自动判断巡更人员的运动轨迹，当出现异常如 长时间不动或者高速运动的时候系统会发出警示消息，方便了管理者对巡更人员的管理， 以及保护巡更人员的安全。
基础应用
工业拓展应用
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由于基础应用系统有其三大不同功用的管网系统，为提高管理效率、加强可视化便捷程度，系统采用多层显示功能，将不同属性的管网分别放置 于不同图层，可以根据需要显示关闭或者设置显示模式。可单一展示管网信息，也可多元化组合管理不同的管网信息。
整体查看 单项查看