作者:刘小标
三维管线场景通常由三维管线和三维管点两类组成,具体包括以下元素:
管线:包括圆管、方沟、管块、竖管等。
管点:包括特征点、井和附属设施三大类。
常用的管线数据通常存储为dwg、mdb等形式,在 SuperMap iDesktop 中通过数据导入功能将其导入为二维矢量数据集。同时,利用桌面提供的数据处理功能,对二维管线数据进行预处理,如进行管线数据更新、新建、删除等,检查管线数据属性表是否正确等。
将经过预处理的二维管点、管线数据转为三维类型,如下图。其中,将二维数据转换成三维数据时,需要指定转换的高程字段。若属性表中只有该点的埋深和地面点高程,可根据地面点高程减去埋深和管线半径得到管线的起始点高程和终止点高程。
三维网络模型指由许多相互连接的线段构成的三维网状系统,是对现实世界中网络系统的抽象表达。 基于三维网络数据模型,可以用来表达三维空间中的网状系统,如地下管线、工厂管线等,实现对管网系统的实时监控、空间分析及可视化展示等功能。
构建三维网络:适用于无拓扑关系字段的三维点、线数据集,即是根据点打断线或线线自动打断的方式来构建网络数据集。
三维管线场景由三维管线和三维管点两类元素构成。针对三维管线场景中的不同元素,可采用不同方式实现快速构建三维管线场景,通常采用三维线型符号构建三维管线、自适应管点符号构建三维管点,而部分特殊特征点、井和附属设施则采用三维点符号展示。
SuperMap 提供了三维线型符号,通过设置图层风格和制作专题图的方式构建各类三维管线。其中,利用三维线型符号编辑器中截面子线的编辑,可以制作不同的三维管线符号,如圆管、方管等。根据实际场景中,管线符号的复杂程度,选择合适的配置方法:
一种管线 若只使用一种管线风格,则可以直接对管线图层设置风格,包括管线符号、线型宽度和线型颜色,并设置图层高度模式为绝对高度,数据来源是地下。
多种管线
若使用多种管线风格,则对管线图层制作自定义专题图,设置线型风格、线型颜色和线型宽度。同时设置专题图图层高度模式为绝对高度,数据来源是地下。
管点一般分为特征点(弯头、直通、三通、多通等)、井(方井、圆井、雨篦等)和附属设施(阀门、水表、消防栓等)三类, SuperMap 提供了三维点符号表达井和附属设施、三维自适应管点符号表达特征点,实现快速构建管点模型,突破手工建模耗时耗力且难以维护的困境。
自适应管点 SuperMap 提供的三维自适应管点符号能够根据管点与管线的拓扑关系,由三维管线的截面自适应地放样出三维管点,保证三维管点与三维管线正确衔接。此外支持定制、复用三维自适应管点符号,通过调整符号参数创建适应需求的管点符号,能够随时再次使用这些符号。
三维点符号
利用三维点符号来表达阀门、井等,可以通过设置旋转角度实现管点与管线的匹配。例如,对井和附属设施点进行配置时,采用自定义专题图配置不同的三维模型符号,需在属性表中增加相应字段分别存储模型符号风格 ID、模型符号的旋转和缩放参数。同时设置该专题图图层高度模式为绝对高度,数据来源为地下等。
本案例采用 iDesktop 在线的三维点符号库,需要手动下载到当前的工作空间资源中。
利用构建的管点符号和管线符号,配置自定义专题图。
设施网络分析要按照一定的规则建立网络模型,并且设施网络必须要有流向。所谓流向即物质流动的方向。网络中的流向取决于网络中的拓扑,源和汇的网络位置。三维管线数据如水管、天然气管线和水流水等,其本质都是资源有向流动的网络结构,都可以通过设施网络进行建模和分析。
基于三维网络分析,可在 C/S、B/S 端实现如下图所示的爆管分析功能,即若管网中某处发生爆裂,根据事故地点所处的管线空间拓扑关系,可快速查询出需要关闭的上游阀门以及影响的下游管线,显示所有应关闭的阀门,输出关阀报表,关阀图和因关阀影响停水的重要用户信息。