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        基于GeniusWorld的城市地下空間應(yīng)用探索

        2019-08-26 01:20:29馬駿
        山東工業(yè)技術(shù) 2019年22期
        關(guān)鍵詞:管廊可視化管線

        摘 要:地下空間具有隱蔽性強(qiáng)、管理困難的特點(diǎn),二維地下空間管理系統(tǒng)已經(jīng)不能滿足地下空間管理的需求,本公司自主研發(fā)的Genius World平臺,能夠很好的實(shí)現(xiàn)三維地下空間信息系統(tǒng),目前完成了地下管線、地質(zhì)三維、地下管廊、地下軌道交通等不同專題形式應(yīng)用,為城市地下空間更加科學(xué)、合理有序的開發(fā)利用提供解決方案。

        關(guān)鍵詞:Genius World;地下空間;三維

        DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.22.103

        1 引言

        隨著城市化進(jìn)程的不斷加速,城市發(fā)展空間的局限性和人口激增的不和諧情況愈發(fā)明顯。僅僅依靠擴(kuò)大平面范圍來拓展城市發(fā)展空間已經(jīng)顯得不能滿足人們的需求。因此除了橫向的發(fā)展,人們開始關(guān)注縱向的發(fā)展空間,地下空間的概念應(yīng)運(yùn)而生。

        公司自主研發(fā)的Genius World三維地理信息平臺可對城市的三維立體地下空間進(jìn)行統(tǒng)一描述,并充分準(zhǔn)確地集成表達(dá)地質(zhì)、管線、構(gòu)筑物,形成與現(xiàn)實(shí)世界一致的三維立體空間框架,為城市規(guī)劃和管理工作提供更有力的技術(shù)支持。

        2 Genius World簡介

        2.1 Genius World數(shù)據(jù)處理工具

        Genius World平臺是我公司自主研發(fā)的一套三維地理信息平臺,可以融合海量空間及非空間數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲整合??臻g數(shù)據(jù)包括遙感影像數(shù)據(jù)、dem數(shù)據(jù)、地下構(gòu)筑物數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)、地下管線數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)等。非空間數(shù)據(jù)包括POI數(shù)據(jù)、行業(yè)專題數(shù)據(jù)、視頻多媒體數(shù)據(jù)等。

        2.2 Genius World平臺

        Genius World平臺支持海量三維地理信息數(shù)據(jù)的共享、發(fā)布、瀏覽、編輯、分析、檢索等,平臺開放了API接口,用戶可根據(jù)自己的需求進(jìn)行功能定制,構(gòu)建個(gè)性化、專業(yè)化三維地理信息系統(tǒng)。

        平臺采用面向服務(wù)的架構(gòu),使用Linux服務(wù)器,支持?jǐn)?shù)據(jù)、服務(wù)的分布式部署,平臺支持大眾化硬件配置要求,服務(wù)端、客戶端均支持普通PC,顯卡支持NDVI獨(dú)立顯卡、AMD獨(dú)立顯卡及INTER集成顯卡。

        3 典型應(yīng)用

        3.1 三維地下管線系統(tǒng)

        基于公司自主研發(fā)的Genius World建設(shè)三維地下管線管理信息系統(tǒng)可用于城市地下管線數(shù)據(jù)的三維可視化、管理和應(yīng)用,系統(tǒng)所管理的管線數(shù)據(jù)類型包括:給水、污水、雨水、燃?xì)?、電力、路燈、通信、電視、熱力、工業(yè)等行業(yè)管線數(shù)據(jù)。在管理管線數(shù)據(jù)的同時(shí),可以利用三維可視化技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)開挖等場景,在事故發(fā)生時(shí)可以迅速提供解決方案,提高事故處理效率。

        3.2 地質(zhì)三維可視化

        三維地質(zhì)模型主要分為表面建模和實(shí)體建模?;阢@孔數(shù)據(jù)和剖面數(shù)據(jù)構(gòu)建多個(gè)剖面的連接線,然后對其進(jìn)行上下層空間拓?fù)潢P(guān)系處理,逐層構(gòu)建面,進(jìn)而構(gòu)建成體,最終可得到三維地質(zhì)模型,如圖所示。該建模方法具有數(shù)據(jù)存儲量小、建模速度快、易于顯示和更新、正確反映層面拓?fù)潢P(guān)系且符合巖土工程原始資料獲取的特點(diǎn)。

        通過智慧城市地質(zhì)環(huán)境調(diào)查,對城區(qū)歷史上所形成的地下采空區(qū)進(jìn)行全面的調(diào)查,合理對地下空間管理,提高土地利用效益,促進(jìn)智慧城市地下空間建設(shè)。基于公司自主三維GIS平臺Genius World,實(shí)現(xiàn)基于多源數(shù)據(jù)耦合、多方法集成的三維地質(zhì)建模、三維空間數(shù)據(jù)存儲管理及面向城市地質(zhì)應(yīng)用的三維可視化與空間分析應(yīng)用。

        3.3 地下管廊信息化

        我國的管廊建設(shè)、管廊信息化建設(shè)起步晚,但是發(fā)展迅速。政府對管廊建設(shè)也十分的重視,尤其近幾年陸續(xù)出臺了大量的政策和規(guī)范,為城市地下綜合管廊的建設(shè)及信息化建設(shè)提供了指導(dǎo)意見。比如,國辦發(fā)[2014]27號、國辦發(fā)[2015]61號、中共中央國務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干意見(2016年)、建城[2016]98號等,在城市地下綜合管廊規(guī)劃、建設(shè)和管理及后期的運(yùn)維及發(fā)展等諸多方面,在政策、法律法規(guī)層面做了詳細(xì)的規(guī)劃和指導(dǎo)。

        結(jié)合地理信息、物聯(lián)網(wǎng)、BIM等技術(shù),全面探明地下管廊的分布、運(yùn)行情況,在Genius World自主研發(fā)的三維平臺中進(jìn)行直觀展示,綜合分析,全面掌控管廊內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài),構(gòu)建集精確定位、應(yīng)急指揮、專業(yè)分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控等內(nèi)容于一體的智慧管廊解決方案。

        3.4 地下軌道交通管理

        基于公司自主研發(fā)的Genius world整合地理信息數(shù)據(jù),屬性信息數(shù)據(jù)以及地上、地下交通等專項(xiàng)信息數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)地下空間軌道交通BIM建模,三維立體展示地面地下地鐵、地下公路、地下人行道等交通情況,為地下空間資源評估和需求預(yù)測提供支撐。

        4 結(jié)束語

        公司自主研發(fā)的Genius World平臺采用大數(shù)據(jù)管理技術(shù)、真三維的快速可視化分析技術(shù)、多元時(shí)空一體化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù),可供用戶定制不同專題三維系統(tǒng),更加真實(shí)、直觀、便捷的進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢與分析。將本平臺應(yīng)用到地下空間規(guī)劃管理中,目前我公司的業(yè)務(wù)已經(jīng)涉及到三維地下管線、三維地質(zhì)可視化、三維地下管廊、三維地下軌道等多個(gè)地下空間專題應(yīng)用,為城市地下空間合理有效開發(fā)提供技術(shù)支持,可為城市建設(shè)提供基礎(chǔ)性、全方位的解決方案。

        參考文獻(xiàn):

        [1]朱良峰,吳信才,劉修國.城市三維地質(zhì)信息系統(tǒng)初探[J].地理與地理信息科學(xué),2004,20(05):36-40.

        [2]黃鐸,梁文謙,張鵬程.地下空間信息化管理平臺系統(tǒng)框架研究[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2010,06(05):893-899.

        [3]江貽芳,王勇.城市地下空間信息化建設(shè)探討[J].河南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2006,25(05):377-382.

        [4]Yang F,Yang S,Ma G,et al.The application of remote sensing technology in monitoring environmental disasters of mining cites[C] Urban Remote Sensing Event.IEEE,2009:1-5.

        [5]朱良峰,莊智一.城市地下空間信息三維數(shù)據(jù)模型研究[J].華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2009(02):29-40.

        作者簡介:馬駿(1981-),男,山東濟(jì)南人,本科,工程師,從事GIS系統(tǒng)的研發(fā)與研究。

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