[發(fā)明專利]基于三維動態(tài)可視化排水管網(wǎng)模擬和結(jié)果分析方法及裝置

在審

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• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109308308A
• 公開（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖振良;智國錚;陳運;田文翀
• 申請（專利權(quán)）人: 同濟大學(xué)
• 主分類號: G06F16/248
• 分類號: G06F16/248;G06F16/29
• 代理公司: 上海科盛知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 蔡彭君

本發(fā)明涉及一種基于三維動態(tài)可視化排水管網(wǎng)模擬和結(jié)果分析方法及裝置，其中方法包括：步驟S1：在三維環(huán)境下創(chuàng)建應(yīng)用于SWMM的輸入文件；步驟S2：調(diào)用SWMM的計算模塊在三維環(huán)境下進行模擬，得到SWMM模型輸出的結(jié)果文件；步驟S3：對結(jié)果文件進行解析，并存入數(shù)據(jù)庫中；步驟S4：調(diào)用模擬結(jié)果數(shù)據(jù)，在對應(yīng)的三維管道和管點位置，對數(shù)據(jù)進行時間和空間上的三維動態(tài)可視化分析，并輸出分析結(jié)果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將三維可視化技術(shù)與排水管網(wǎng)模型進行結(jié)合，實現(xiàn)了在真實的管網(wǎng)三維實體中，進行模型結(jié)果數(shù)據(jù)的三維動態(tài)可視化分析，可以有效提高分析效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種排水領(lǐng)域數(shù)字化技術(shù)，尤其是涉及一種基于三維動態(tài)可視化排水管網(wǎng)模擬和結(jié)果分析方法及裝置。

背景技術(shù)

排水管網(wǎng)模型是用數(shù)值計算的方式，模擬和預(yù)測排水管網(wǎng)系統(tǒng)的運行狀態(tài)，模擬排水系統(tǒng)的運行狀態(tài)，被廣泛應(yīng)用于地下排水系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計、分析和改造過程中。目前應(yīng)用較多的排水管網(wǎng)模型軟件包括SWMM、InfoWorks CS、Mike Urban等，其中SWMM模型是美國環(huán)境保護署開發(fā)的暴雨徑流管理模型，在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。

SWMM模型仍存在一些缺陷。例如，SWMM模型中的排水管網(wǎng)對象表達方式為點、線、面的二維平面類型，不能使分析者對研究對象有立體性認識和理解。并且由于排水管網(wǎng)系統(tǒng)分布錯綜復(fù)雜，存在混接、錯接等現(xiàn)象，二維平面的表達方式無法表現(xiàn)其空間上的相關(guān)信息，使分析者缺乏對空間有效信息的理解和利用。

SWMM模型雖然可以在視圖中添加研究對象所處的地理位置圖，但是由于不能與DEM數(shù)據(jù)相耦合，無法真實表現(xiàn)研究對象所處于的地理環(huán)境，使分析者缺乏對研究對象空間上的認識和理解，影響決策效率。

SWMM模型在進行結(jié)果可視化時，只能以多視圖的方式對于多指標進行同時分析，會使分析者在視覺上產(chǎn)生困擾，無法獲取多指標之間的相互關(guān)系。并且在對管道水位進行剖面分析時，需要對選取起始點，如果兩者無法連通，將不能進行顯示分析，造成決策效率的降低，不能以系統(tǒng)性的方式對研究對象進行分析。

SWMM模型在工程文件關(guān)閉時，無法對結(jié)果數(shù)據(jù)進行存儲，在進行下一次結(jié)果分析時，需要再次進行模擬，數(shù)據(jù)管理功能較差。

SWMM模型在進行方案比較時，需要同時打開兩個工程文件，會造成方案比較時間上的不同步，并且方法較為笨拙，無法給分析者在空間上的立體性認識，造成大量有用信息無法提取。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于三維動態(tài)可視化排水管網(wǎng)模擬和結(jié)果分析方法及裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種基于三維動態(tài)可視化排水管網(wǎng)模擬和結(jié)果分析方法，包括：

步驟S1：在三維環(huán)境下創(chuàng)建應(yīng)用于SWMM的輸入文件；

步驟S2：調(diào)用SWMM的計算模塊在三維環(huán)境下進行模擬，得到SWMM模型輸出的結(jié)果文件；

步驟S3：對結(jié)果文件進行解析，并存入數(shù)據(jù)庫中；

步驟S4：提取模擬結(jié)果數(shù)據(jù)，在對應(yīng)的三維管道和管點位置，對數(shù)據(jù)進行時間和空間上的三維動態(tài)可視化分析，并輸出分析結(jié)果。

所述步驟S1具體為：在三維環(huán)境下，接收在各對象的地理位置處輸入的該對象的的信息，創(chuàng)建后綴名為.inp格式的SWMM的輸入文件。

所述結(jié)果文件為后綴名為.out格式的二進制文件。

所述步驟S3具體包括：

步驟S31：使用GetSwmmResult方法對結(jié)果文件中管道元素、管點元素和匯水區(qū)元素的時間序列數(shù)據(jù)進行解析；

步驟S32：將解析得到的結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫中。