[發明專利]一種地下管線三維自動化建模方法

在審

• 申請號: 201611015030.5
• 申請日: 2016-11-18
• 公開（公告）號: CN108074283A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 張云;吳思;王明洋;彭劍秋;張芳
• 申請（專利權）人: 國家測繪地理信息局第六地形測量隊
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及地理信息系統，提供了一種地下管線三維自動化建模方法，包括外業調繪、井室模型分類、數據標準化處理、拓撲檢查、數據關聯、自動化建模、場景操作幾個步驟，能夠快速高效地實現管線的精細化建模，改進了傳統的地下管線三維建模方法，提高了建模的精度，同時節約了人力，降低了管線自動化建模的時間。

技術領域

本發明涉及一種地理信息系統，具體涉及一種地下管線三維自動化建模的方法。

背景技術

由于城市建設的快速發展，地下管線日益復雜，二維地下管線探測圖形成果已不能充分表達管線之間的復雜空間層次關系，管線的三維可視化表達直觀、真實，因而越來越受到大家的關注。管線的三維可視化對管道及附屬物三維建模的效率和精度要求較高。管道屬于簡單線性對象，其三維表達相對容易，建模方法較為成熟；而管線附屬物井室，結構復雜、形態多樣，其三維建模大多采用傳統手工建模，通常使用3DMax或其他商用軟件，根據普查信息表中井室的各個參數機械式地逐個構建三維模型，時間成本和人力成本巨大，效率低下，且精度得不到保證，無法滿足當前地下管線三維可視化表達對井室建模高效率與高精度的要求。

發明內容

本發明針對現有地下管線三維建模方法勞動強度大、工作效率低、建模精度不高等問題，提出一種基于井室體表達的地下管線三維自動化建模方法，不僅有效降低了建模的勞動強度，并提高了三維建模的精度。

為了達到上述目的，本發明的技術方案如下：

本發明的一種地下管線三維自動化建模方法，包括如下步驟：

1.外業調繪：利用探地雷達、管線探測儀進行地下管線探測，實地標記管線位置，繪制管線草圖，然后用全站儀、水準儀采集管線三維信息，稱為原始管線數據。

2.井室模型分類：根據井室的形狀及結構特征，對其進行多類型劃分，并為每類井室建立相應的體模型，賦予唯一編號，為井室的三維自動建模提供依據。

3.管線三維建模：

(1)數據標準化處理：將原始管線數據進行標準化處理，轉換為標準化管線數據；

(2)拓撲檢查：對標準化數據進行拓撲檢查，實現多種管線拓撲規則的正確性檢查輸出與處理，保證后續建模數據的正確性；

(3)數據關聯：將標準化管線數據與三維場景數據、地下管線三維模型實體庫、拓撲規則庫進行關聯；

(4)自動化建模：包括管道建模方法、管道連接建模方法、附屬物建模方法。

在步驟1中，所述的采集管線三維信息，是在管線二維調查基礎上，采集井蓋形狀、材質、直徑、長、寬，井室類型、材質、直徑、長、寬、高以及井脖深，為井室三維建模做準備。

在步驟3中，

所述的管道建模方法：從標準化數據的管點和管線中提取三維管道的起終點三維坐標、XYZ三個方向的長度比例、三維姿態角和管道形狀，系統在上述基礎上通過管道類型調用地下管線實體庫中的管道模型，完成管道建模；

所述的管道連接建模方法：在三維管道基礎上，提取管道起點的位置和形態參數、終點的位置和形態參數，并根據管道與管道連接輔助部件的套合比例生成起始連接、終止連接及連接輔助部件三維數據，系統在具備上述參數的基礎上，通過管道類型調用地下管線模型實體庫中的管道連接部件模型，實現管道連接的三維數據生成和三維建模；

所述的附屬物建模方法：在原始管點數據和三維管道數據的基礎上，提取附屬物的三維坐標、XYZ三個方向長度比例、三維姿態角和附屬物類別，系統在獲得上述參數的基礎上，通過附屬物類型調用地下管線模型實體庫中的附屬物模型，實現附屬物的三維數據生成和三維建模。