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        基于skyline的地下三維管線的自動生成與瀏覽速度提成

        2015-01-09 06:05:06裴洪云
        科技視界 2015年5期
        關(guān)鍵詞:傾斜角管網(wǎng)高程

        裴洪云

        (正元地理信息有限責(zé)任公司山東分公司,山東 濟南250101)

        0 概述

        隨著城市規(guī)模不斷的擴大和生活水平的日益提高,城市地下管網(wǎng)系統(tǒng)越來越龐大。如何應(yīng)對社會的發(fā)展,更好地服務(wù)于社會,作為城市的重要組成部分,地下管網(wǎng)將面臨管理上的更高要求和嚴(yán)峻考驗。管網(wǎng)系統(tǒng)在國內(nèi)部分大中城市已經(jīng)應(yīng)用起來,中西部地區(qū)也在加緊建設(shè)的步伐。但是,仍然有許城市應(yīng)用效果并不良好。這一方面是由于各單位自身的原因,另一方面是系統(tǒng)本身技術(shù)落后,不夠靈活,不能適應(yīng)發(fā)展的需求。以實際項目經(jīng)驗為依據(jù),從地下管線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),結(jié)合Skyline的應(yīng)用,簡易介紹Skylie三維GIS技術(shù)在地下管網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用,引導(dǎo)用戶建立一個先進、靈活、實用、安全、高效、三維立體的地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。

        1 生成新的數(shù)據(jù)表

        (1)根據(jù)三維管線起始點、終止點位置,每條二維管線都包含起始點坐標(biāo)(x1, y1)和終止點坐標(biāo)(x2,y2)信息,將二維管線圖層中的“起始點管線高程”和“終止點管線高程”作為三維管線的的“起始點管線高程”和“終止點管線高程”,然后借助Skyline中IPosition61接口創(chuàng)建管線的起始位置點position1(簡稱P1)和終止位置點position2(簡稱P2)。

        (2)管線的管徑值統(tǒng)一按照與實際管道1:2000的比例來確定,管道的高程值則采用管線的起點管線高與管徑相加之和。

        (3)管線長度即起始點號位置和終止點號位置之間的空間距離,其中Vdist表示管線端點的高程差,Hdist表示管線在XOY平面上的投影長,distance表示管線兩端點之間的空間距離。相應(yīng)地,計算公式描述如下 Hdist=(P2.X-P1.X)2+(P2.Y-P1.Y) 槡 2 Vdist=P2.Altitude-P1.Altitudedistance=Hdist2+Vdist槡2}式中,每個位置點的X屬性表示該點的X坐標(biāo)值;Y屬性表示該點的Y坐標(biāo)值;Altitude屬性表示該點的絕對高程值。

        (4)偏航角(Yaw)Yaw是指視點和興趣點的偏移角度,在三維坐標(biāo)系中表示繞Z軸旋轉(zhuǎn)的角度。Yaw范圍為0°~360°,以正北方向為0°。其中Xdist表示管線在X軸上的投影長度,Ydist表示管線在Y軸上的投影長度。相應(yīng)地,計算公式描述如下Xdist=P2.X-P1.X Ydist=P2.Y-P1.Y Yaw=arctan(Xdist/Ydist)×180÷π }

        (5)傾斜角(Pitch)Pitch表示視點和興趣點的俯仰角度,在三維坐標(biāo)系中表示繞X軸旋轉(zhuǎn)的角度。Pitch范圍為-90°~90°,以水平方向為0°。其中Vdist表示管線起點和終點的高程差,Hdist表示管線在XOY坐標(biāo)系上的投影長度。相應(yīng)地,計算公式描述如下Hdist=(P2.XP1.X)2+(P2.Y-P1.Y) 槡 2 Vdist=P2.Altitude-P1.AltitudeYaw=arctan(Vdist/Hdist)×180÷π }

        (6)旋轉(zhuǎn)角(Roll)Roll表示視點和興趣點的旋轉(zhuǎn)角度,在三維坐標(biāo)系中表示繞 Y軸旋轉(zhuǎn)的角度。Roll范圍為-180°~180°,0°表示與水平方向平行。

        (7)管線的生成,根據(jù)skline接口連接新生成的數(shù)據(jù)表,觀點表創(chuàng)建三維模型對象,管線表包括方形管和圓管,方形管利用createBox()接口創(chuàng)建管線,圓形管用createCylinder()接口創(chuàng)建圓柱體,然后設(shè)置管線的長度,偏航角,傾斜角,旋轉(zhuǎn)角、文理文件等,設(shè)置管點的偏航角,傾斜角,旋轉(zhuǎn)角。然后能保存到fly文件中即可,在數(shù)據(jù)庫連通的情況下,即可看到地下管線。

        (8)關(guān)于井蓋貼地的問題,可以通過skyline的接口GetGroundHeight Info()獲取地表的高程,然后減去井的埋深,得到井的高程值,利用這個高程值,生成的井蓋管點可達(dá)到貼地的效果。

        (9)把管線數(shù)據(jù)導(dǎo)成shape文件,導(dǎo)成shape文件再加載到fly中,可以脫離數(shù)據(jù)庫,隨時可用。在skyline的pro中導(dǎo)出shape,把紋理文件,模型文件放到本地,然后按照一定組織方式導(dǎo)入這些shape設(shè)好長度,偏航角,傾斜角,旋轉(zhuǎn)角、文理文件、模型文件等(如下圖 屬性設(shè)置),保存fly即可。

        圖1 屬性設(shè)置

        表1三維管點表

        表2 三維管線表

        2 Skyline的接口支持

        由于管線數(shù)據(jù)的長短不一的特殊要求和Skyline中對象的支持程度,目前管線數(shù)據(jù)在三維中顯示的對象主要是圓柱體對象,即Cylinder對象(Building對象也可以實現(xiàn));系統(tǒng)可以根據(jù)不同數(shù)據(jù)種類的管線制作不同顏色的三維管線數(shù)據(jù),以便區(qū)別管線的種類,如果管線顏色有規(guī)定,我們也可以制作一個管線顏色符號庫。管點數(shù)據(jù)在三維中顯示的對象主要是模型對象,即Model對象。根據(jù)系統(tǒng)中不同管點數(shù)據(jù)制作不同的模型;同一種類的管點,根據(jù)結(jié)構(gòu)類型的不同也可制作相應(yīng)的模型,下圖為生成三維地下管線的模型庫。

        圖2

        3 提高三維瀏覽速度

        三維場景的數(shù)據(jù)量是非常大的,尤其在地上建筑模型、地下管線數(shù)據(jù)同時加載的情況下,會導(dǎo)致瀏覽速度嚴(yán)重下降,為了解決這個問題我們可以用處理exe擴大內(nèi)存的方法解決使用VS命令提示工具(如下圖)執(zhí)行editbin/LARGEADDRESSAWARE“exe路徑“

        圖3

        4 生成效果

        圖4

        圖5

        5 示例代碼

        管點生成代碼

        6 結(jié)束語

        三維管線的自動生成,在很大程度上提高了錯綜復(fù)雜管線的可視化,查詢分析風(fēng)方便直接,加上瀏覽速度的提升,使得三維管線在實際中應(yīng)用更加編輯。

        [1]Skyline6中文幫助手冊[Z].東方道邇GIS運營中心/技術(shù)支持部.

        [2]TerraExplorer Pro二次開發(fā)用戶手冊V6.1[Z].東方道邇GIS運營中心/技術(shù)支持部.

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