城市地下管网信息系统的设计与实现

城市地下管网信息系统的设计与实现

一、城市地下管网信息系统设计与实现(论文文献综述)

安聪,吴楚怡[1](2022)在《基于三维GIS的城市地下管线管理系统研究综述》文中认为由于传统的二维管网GIS系统已经不再满足现今社会经济发展的需要,因此从二维管网GIS技术向三维管网GIS技术过渡的角度出发,探讨了三维地下综合管线管理系统建设中的若干关键技术,包括地上与地下同步浏览、二维与三维联动分析、三维管线分析3个方面。

夏松林[2](2021)在《基于BIM的地下管网综合运维管理平台开发研究》文中指出随着城市的快速发展,地下管线的建设规模越来越大,长久以来敷设的老旧管网和新建管网都深埋地下,可见性差,给管网的运维管理带来很大难度。地下管网交互系统是城市的“神经”和“命脉”,如何实现现有城市管网维护管理的智慧化,是当前的研究热点课题之一。现有的地下管网运维管理系统以平面化的图形交互和专业分析为主,相较于三维模型不够直观。建筑信息模型(Building Information Modeling,BIM)技术具有三维可视化、信息集成等特点,本文以“实现地下管网的智慧运维管理”为研究目标,提出基于BIM的地下管网综合运维管理平台,主要研究工作如下:地下管网静态信息和动态数据的集成管理,选取My SQL数据库存储的方式,将地下管网的BIM属性信息、实时传感信息、运维活动信息进行提取,以SQL语句建立数据库表间关系,完成主键信息的动态连接,使平台中的管网信息能实时反映实际运行状态,解决了以往多类型数据查询繁琐、数据存储分散的问题。地下管网的运行监测及智能预警,针对地下管网的运行场景,突破了有线网络和局域网的短途限制,采用4G无线通讯网络协议,通过传感器+采集仪+DTU无线传输的硬件运行流程,完成监测数据的云端传输,调用API实现传感信息的采集入库,对相关数据设置超限阈值和告警方式,以平台化的形式对管道中的压力、流量等数据进行智能监测和实时预警,及时掌握管网运维状态。地下管网运维管理平台开发,通过走访调研完成平台的功能需求分析和指标分类,提出了B/S架构下BIM应用于地下管网运维管理的技术路线,打通技术链路,以BIM(可视化)+物联网(实时监测)+数据库(信息管理)的技术融合方式建立系统框架。采用BIMFACE轻量化引擎对BIM模型进行“瘦身”,将复杂的BIM模型在Web端展现,通过调用Java Script API和服务端API,实现了Web三维视角下的管网专业性分析功能和可视化管理的功能开发。同时对涉及各类人员的巡检、维修等工作流程进行再梳理,并通过平台实施,改变运维流程的管理无序现状,满足地下管网的可视化、实时性、协同性、可追溯性等智能运维管理需求。以SSM框架作为运行框架,对后台进行系统设计,Java作为后台语言进行服务端开发。最后将本平台应用效果同传统地下管网管理系统进行对比,体现了地下管网运维和BIM技术结合的优势。所提出的平台具有以下创新性:(1)开发了基于轻量化BIM模型的地下管网可视化管理系统和专业分析系统,使地下管网的信息管理更加直观、完善,管网运维中的故障查询和维修定位更加方便、快捷。(2)打通监测数据传输的硬件链路,以查看图表、设置阈值的方式实现监测数据的实时查看和智能预警,消除管线管理中事故发现不及时,人员响应速度慢的问题,监测数据云端调用本地存储,使监测信息更安全。(3)建立了地下管网静态属性信息和动态传感数据的动态管理体系,使管网信息能够依照巡检时间、监测状态等条件实现动态的统计查询,为平台使用者提供多角度的运维数据分析方式。

黄东亮[3](2020)在《基于城市管网普查的信息化管理研究 ——以北京市某管网普查项目为例》文中研究指明随着城市的高速发展,埋藏在城市地下的城市管网也在飞速建设,所涵盖的城市管网数据更是呈现出几何级倍数的增长。城市管网遍布整个城市的大街小巷,为城市实现排放废物、传输信息以及输送能源等功能,与我们的生产、生活息息相关。面对着成几何级倍数增长的管网数据,管网信息化管理的问题是摆在大部分城市相关管理单位的重要问题。通过调研管网信息化管理还远未跟上管网建设的速度。管理好如此庞大的管网数据是摆在所有城市管理者的当务之急。随着城市的不断发展,城市管网数据管理也在不断探索。尽管部分地区在城市管网数据管理方面重视程度很高,基本摸索出一套适应该地区的管理方法,但距离实现全面系统的管网数据管理还是存在较大差距,存在数据更新效率低下,数据完整性不强,无法充分服务城市相关管理需求,如此庞大的管网数据还不能充分为城市所用。本文结合北京市某管网普查项目为例,从城市管网普查的实施流程到最终为信息化管理所用进行分析。把先进的城市管网普查的技术应用于管网数据信息化管理的研究中,通过城市管网普查工作建立城市管网信息管理系统,建立智慧型城市管理体系,服务于城市相关管理之中,如城市规划管理、管线管控管理、应急指挥管理等多方面进行有效管理。

彭勃[4](2020)在《西安市地下管线综合管理信息系统的设计与实现》文中研究指明在城市地下管线管理中,由于历史遗留的各方面问题,已建成管线数据资料分散保存在各产权单位,且没有规范的形成标准和统一的利用机制,在城市建设中挖断地下管线、停水停电、煤气泄漏甚至爆炸、交通阻断等事故屡有发生,不仅给各类建设工程的顺利实施带来了严重影响,也造成重大经济损失。以西安市为例,各管线权属单位资料收集还停留在老式的纸质资料存档阶段,仅有西安秦华天然气有限公司和西安市自来水公司在2011年对内部资料管理进行改革,对运营管理的管线通过地下管线探测、信息化存储和建设管理系统等技术手段,建立了各自的管线管理系统,提升了管线管理水平。但是,受制于与其他管线对接机制及自身的更新机制问题,无法反映与其他管线现状关系及无法确保管线信息的现势性,制约了管线信息系统的作用。为了提高全市地下管线的管理水平,使地下管线在科学规划、科学管理、科学决策方面的进一步提升,开发管线信息的深度智能化应用,所以西安市于2015年启动建设一个现代化的地下管线综合管理信息系统。笔者有幸组织实施了西安市地下管线综合管理信息系统建设项目,经过调研明确了用户需求,通过对管线管理系统数据库与功能的调研分析,确定了系统的总体设计,利用Visual C#、ArcGIS Engine开发技术和Oracle数据库软件建立了数据库,通过管线综合应用系统建设和管线三维虚拟现实系统有效集成、开发各类数据,最终形成具有文件管理、图形属性查询、图件编辑与管理、格式转换、空间分析与应用、专题出图、数据输出等功能的综合地下管线管理信息系统,利用试验区管线普查数据,对该系统进行了功能测试,最终经过验收完成了本项目。为了总结经验,笔者针对该项目,从需求、功能总体设计、数据库设计、测试等方面进行了相关分析研究,内容如下:(1)从系统的需求入手,给出了系统功能需求,介绍了系统总体设计思想,包括系统建设总体目标、原则、框架、数据库平台以及系统硬件与网络等方面;(2)依据国家相关标准与本地区相关规范,重点阐述了系统数据库的设计,给出了数据库设计思想、数据库表结构、管线编码原则、以及数据库性能与可靠性设计,并基于Oracle数据库平台建立了系统数据库。从各方面阐述了西安市地下管线综合管理系统数据库的详细设计思想;(3)探讨了地下管线数据探测、测量等实测手段的内容要求与方法,并依托相关测量规范,分析了地下管线数据探测与测量质量评定的精度要求,以及地下管线图编绘的具体要求;(4)在系统的功能开发上,系统不仅实现了数据文件管理、格式转换、数据导入与导出、图形编辑、图件动态浏览、专题图制作、坐标系转换、数据查询、信息查询、统计、图形定位、三维可视化以及空间量算等基本GIS功能,还实现了数据监理质量检查、入库及空间分析功能,其中,空间分析功能该地下管线管理系统的主要特色模块,主要包括道路纵断面分析、横断面分析、碰撞分析、影响区域分析、交叉点分析、空间叠加分析、连通性分析、缓冲区分析、净距分析等分析功能,基本满足了城市地下管线管理系统的功能需求,为用户带来了管线管理与设计上的工作便利,并极大的提高了工作效率。

马开德[5](2020)在《基于二三维一体化的综合管网信息系统研发》文中进行了进一步梳理随着城市规模的逐渐扩大,城市地下管网越来越复杂,为了高效的帮助管网管理部门对管网进行综合管理,本文利用GIS进行了二三维数据的集成、属性数据存储和管理以及空间分析等功能的实现。对管线、管点、地物等数据进行采集、整理、建模和入库,分别在二维和三维地图上进行矢量化展示和真三维可视化,通过基于OpenGL的管线模型绘制算法,实现二维管线到三维管线的快速转换,进而形成基于数据驱动的综合管网信息系统,协助管理和组织城市地下管线。本文通过对现有管网信息系统的研究,经过分析和比较,总结了系统的现状和特点。鉴于存在的问题和不足,本系统基于ArcGIS Engine二维GIS开发平台和CityMaker三维GIS开发平台,以Microsoft SQL Server和Geodatabase为基础管理属性和空间数据,采用3ds Max作为建模工具,结合C/S框架和B/S框架,最终实现基于二三维一体化的综合管网信息系统,能够帮助管线管理人员管理城市地下管网以及其附属设施,实现管网管理信息化。本文主要做了以下工作:(1)研究和分析二三维一体化技术,探讨如何实现矢量数据、DEM、模型文件、纹理图片、引擎索引等管网一体化空间数据的组织、存储和表达。(2)研究管网模型三维建模算法,包括管网空间位置及表面几何构成、管段模型和管线拐点模型的计算,以实现二维管线数据到三维管线数据的快速转换。(3)完成综合管网信息系统的系统数据采集,以及属性数据库和空间数据库设计,实现研究区域真三维场景构建,完成二三维数据可视化。(4)设计并实现综合管网信息系统,完成用户交互,属性数据查询和分析,地图空间量算,空间分析和权限管理等功能。本研究查阅大量国内外文献,通过剖析应用现状,比较和总结相关技术和算法,结合用户实际需求,研发了综合管网信息系统,可以较好的满足管网管理的需要。希望本系统今后能更好地拓展GIS能力,改进和优化更多具体的功能,从而在管网管理、预警、抢险和决策等方面发挥更大的作用,展现实用价值。

冯凯文[6](2019)在《基于WebGL的城市地下管网三维可视化研究及应用》文中指出高效稳定的管理地下管线是保障城市快速发展的重要措施。由于管线存在不可见性、错综复杂性,利用三维可视化技术来显示管线是十分重要的。目前基于B/S模式的三维管网可视化系统主要使用第三方插件或基于软件平台的二次开发,这样会存在用户需要安装第三方插件以及难于兼容各种浏览器的问题,无法满足于轻量级的三维管线可视化需求。Web GL作为新一代基于浏览器客户端的三维图形绘制技术,具有免插件、开放等特性,适合用于三维管线可视化技术的开发。本文研究基于Web GL的城市地下管网三维可视化关键技术,并构建了B/S架构的三维管网信息管理系统,主要工作内容如下。本文在深入分析当前管网三维模型构建方法和三维地下管线系统现状的基础上,研究了地下管线数据类别和空间分布特征,根据其建模原则对地下管线进行了简化和剖分,并提出一种利用现有的二维管线矢量数据快速构建三维管网模型的方法。首先采用3DS MAX预先精细建模,把得到的管段、管点模型导入SuperMap Desktop中,制作成三维管网符号库;然后对二维管网矢量数据进行线宽度、高度模式、埋深、旋转角度等自适应渲染参数以及模型配置;最后利用SuperMap建模接口实现三维管网专题图层的批量加载,实现三维管网模型的快速生成。实验表明,采取快速建模方法对管线进行可视化,效果较为精细,能够直观的展示出地下管网的空间分布情况。在快速构建三维管网模型基础上,本文设计了一个基于Web GL的三维管网场景数据渲染方案。首先获取相应的三维管网场景数据(地下倾斜摄影测量模型和地下管线模型),然后使用Web GL支持的S3M数据格式对其进行合理组织,并通过Web服务器发布和存储了该数据,最后针对网络传输的带宽限制,研究一种视景体裁剪算法和基于多叉树的数据调度算法,确定了目标场景的可视区域,实现了数据在Web GL中的平滑高效渲染。实验表明,采用数据裁剪和调度算法能够对场景切换时根据当前视点范围的需求进行要素的快速渲染更新,实现按需加载的原则。本文基于上述关键技术开发了一个三维管网信息管理系统,实现了专业的管网查询与空间分析功能,主要包括可视化、场景控制模块和量算、查询模块以及空间分析模块等,为城市有效管理和规划管线提供了技术手段。

陶彦妤[7](2019)在《城市地下管网一体化三维建模方法研究》文中研究表明地下管网稳定的运行状态保证了城市基础资源的流通和人民的正常生活,对地下管网的建设现状和管理运行状态及时了解和把控尤为重要。由于地下管网的分布范围大且埋于地下,使得管网的探查和维护不是那么地便捷,传统的二维管网管理无法表达管网之间错综复杂的空间关系。而随着三维GIS逐渐成为GIS领域的发展方向之一,人们发现它比二维GIS更能够体现空间对象的几何特征和分布特征,能够将复杂的地理空间对象以简单明了的方式呈现给用户。将三维GIS应用于管网管理中,可以很好地解决地下管网难以探查、无法进行空间分析等问题,大大提高管网管理系统的直观性和可操作性,地下管网三维建模也逐渐成为管网管理研究中的热点问题。目前多数管网三维模型构建方案中存在模型不精细、语义不完整、缺乏空间分析能力以及无法动态更新等问题,难以真正助力管网信息的统一和管理。针对现存问题,本文具体研究了以下几方面内容:(1)对管网的几何特征进行总结归纳,结合管网实际管理当中的需求和存在的困难,建立了管网的几何数据模型和语义数据模型,将管网的外观、几何特征和语义信息整合入管网三维建模当中;(2)对管网中杂乱无章的基础数据和信息根据表现层次和拓扑约束重新组织,并提出根据管件接口分类计算管件旋转角度及其他可视化参数,为管点和管线的快速匹配奠定基础,并采用SuperMap SDX+空间数据引擎存储管网基础数据,从数据储存层面实现二三维一体化;(3)综合比较基于面的数据结构和基于体的数据结构各自的优缺点,本文以结构实体几何法(CSG)与边界表示法(B-Rep)混合数据结构作为地下管网三维模型的构模基础,对管点和管线分别以不同的数据结构实现建模,使成品模型在管网管理系统中能够满足飞行浏览、查询、统计等要求;建立管网模型库,以减少日后管网建模的时间成本;(4)对地下管网对应的地上层进行三维可视化,使得地下管网与地面层构成一个完整的三维场景,更有利于管网的定位和识别,并对整体场景进行了模型缓存和场景优化一系列操作,加快了三维场景载入的速度。最后将管网模型应用在管网管理系统中,实现了各类查询、爆管分析、净距量算等操作,证明了研究中的管网三维模型成品确实能满足管网管理中的精准表达、动态更新以及综合分析的需求。

周京春[8](2016)在《地下管网三维空间数据模型及自动化精细建模方法研究》文中进行了进一步梳理城市地下管网是城市基础设施建设的重要组成部分,是一座城市能量输送、物质传输、信息传递、排涝减灾和废物排弃的重要载体。作为城市地下空间中的一种重要对象,正承载着日益增长的城市居住人口及城市活动所带来的前所未有的压力,成为了我国城市化建设进程中的重中之重,日益呈现出错综复杂、相互交叠的立体特征,并具有施工不可见性、难度大、投资大、开发后不易改变等特点,因此,实现城市地下管网定位管理精细化、安全监管综合化、应急处置高效化和信息共享全面化已成为地下管网信息管理的本质目标。但是,目前面向地下管网的三维空间数据模型及其相关标准不统一,在数据信息含量、空间表现和分析能力等方面都存在着不足,三维模型缺乏完整的精细化构模和井室内外一体化表达的有效方法,造成了地下管网信息资源在表达和理解上各有不同,共享困难,建成的地下管网3D GIS成为了“信息孤岛”,三维模型建模自动化程度不高且更新困难,难以实现业务融合和协同互联,更无法支撑各种管网专业领域的知识模型。针对以上问题,本文以昆明市地下管网信息应用与共享平台建设为基础,以城市地下管网实体为研究对象,采用理论与应用研究相结合的方法,提出了一种顾及几何、时态、拓扑、语义的一体化的地下管网三维空间数据模型,并在模型基础上,寻求一种自动化程度高、精细化、便于更新维护的三维构模方法。本论文主要的研究工作如下:(1)分析了面向智能管网的地下管网综合管理的需求及其内涵,提出了一体化的地下管网三维空间数据模型。以三维地下管网对象为核心,包含了语义数据模型、几何数据模型和时态数据模型三个部分,通过现实世界中的地下管网→地下管网本体系统→地下管网对象类库→地下管网时空对象的映射和转换,将地下管网实体的几何特征、时间特征、拓扑特征、语义特征有机地结合起来,既便于模型在计算机中得以实现,又保障了语义信息无歧义地传输和执行。(2)提出了基于CSG+Sweep+体布尔运算的混合方法来自动化、完整地建立三维地下管网精细模型的新方法。将地下管网实体分为了抽象化的不规则形体的管点实体、尺寸结构属性驱动的管点实体、拓扑连接关系驱动的管点实体和管段实体四类,不同的实体采用不同的表面数学建模方法,并设计了3种基本几何元素和7种实体对象的数据结构,研究了井室内外一体化表达的方法。(3)研究了地下管网三维模型数据在线更新的方法。针对管网变化后整体生成管网三维模型,时间长而无法满足应急等相关应用需求的难题,采用面向服务的架构(SOA),在服务器和客户端采用XML进行数据交换,实现了管网二维数据变更后,同步在线自动化局部更新管网三维模型数据的技术流程,填补了国内的空白。(4)基于上述研究成果,以昆明市地下管网信息应用与共享平台为原型系统,重点阐述了其中三维系统的实现路线及其建模效果,并以两个真实的应用案例,验证了本文研究成果的可行性、有效性和应用价值。

费铮[9](2013)在《校园三维地下综合管网信息系统的设计与实现》文中研究表明城市的快速扩张导致了各种城市病的凸显,城市地下综合管网作为城市的生命线,它承担着整个城市物质、能量及信息的传输,是城市保持正常运转的重要设施之一。随着新一轮城镇化进程的加速和科技水平的不断提高,地下管线的种类越来越多,地下管网的空间布局结构日益复杂。传统的人工管理方法已经无法应对城市地下管网海量数据的处理,城市施工建设中的各类管线爆管故发生的最主要原因就是依靠传统的图纸或者二维CAD地下管网数据很难把握地下各类管线的走向、间距以及管线铺设深度等空间布局结构。对地下综合管网三维空间布局认知的缺失直接导致了城市各类爆管事故的频发。校园作为城市的缩影,深入研究校园三维地下综合管网信息系统可以为我们研究城市地下综合管网信息系统打下一个良好的基础。校园三维地下综合管网信息系统能够更加科学、准确地描述校园地下综合管网的空间三维结构,系统的空间分析功能为整个校园地下综合管网的管理提供一些辅助决策支持,显着提升校园综合管理水平。本文首先分析了当前地下管网的管理现状、校园地下综合管网的特点、建设校园三维地下综合管网信息系统的意义以及建设该系统所用到的Engine组件及其特点。本文着重阐述了爆管事故关阀分析的算法实现,基于图论和流向的广度优先算法进行爆管事故关阀搜索,考虑到供水管网的特性与燃气管道情况不同,并不需要关闭事故管线下游阀门,爆管事故所在管线下游的阀门是可以不关闭的,减少不必要的关阀工作量并提高维修效率。其次,本文总结出了基于ArcGIS和 Sketchup软件的既方便又高效的校园建筑及地下管网的三维建模方案,在三维浏览模块的开发设计中我们采用ArcGIS Engine的SceneControl控件作为地下综合管网空间数据的三维展示平台。管网信息系统建立在校园地下综合管网数据库(包含地下管网数据、基础地理数据、三维建筑数据、文档资料等属性数据)基础上,采用面向对象和组件化的设计思想,实现了三维建筑数据和地形数据的动态三维可视化,系统架构为客户端/服务器(C/S)的模式,运用GIS组件ArcGIS Engine 及 VS.Net平台作为开发工具,将地理空间数据及属性数据通过ArcSDE存储在SQL Server数据库中统一管理。最后,论文以南京大学金陵学院校园地下综合管网信息系统为例,介绍了该信息系统的核心系统功能的设计思路与具体编程实现,如数据综合管理子系统、三维浏览子系统、检索查询子系统、空间分析子系统、事务管理子系统、打印输出子系统以及系统维护子系统等。实现了回溯分析、爆管事故关阀分析、横断面分析、管线最小垂直净距分析、工程施工挖掘分析等高级GIS空间分析功能。

王雷[10](2013)在《基于Skyline的管网可视化信息系统的设计与实现》文中提出随着城市基础设施建设步伐的加快,地下管网的类型不断增加,使得城市地下管网变得越来越复杂,因此,对地下管网的有效管理就显得越来越重要。现阶段大多数的管网信息系统是二维图形化的,其在表达管网错综复杂的空间关系上存在着明显的不足;另一方面,随着三维建模软件的出现和日益成熟,人们已渐渐不满足于二维图形化的地下管网信息系统。建立管网可视化信息系统,从而科学、准确的描述地下管网的分布状况,为城市规划和建设提供直观的场景展现逐渐成为人们的共识。本文论述了当前地下管网信息系统的现状与存在的不足,讨论了地下管网可视化信息系统构建的基础理论与关键技术,在此基础上结合地下管网管理的实际需求,基于Skyline和3dsMax软件构建研究区三维场景,并在微软Visual C#开发环境下设计实现了三维地下管网可视化信息系统。系统实现了三维管网的数据录入、综合管网的可视化展示、场景的基础操作,并根据管网管理的日常需求实现了管网属性的查询与统计、管网标注与量算以及管网的各项分析功能。论文主要内容如下:1)研究背景和研究目的。阐述了地下管网管理和三维地理信息系统在国内外的研究现状,确定了本论文的研究内容与技术路线。2)论述了管网可视化信息系统构建中的理论基础并对其中的关键技术进行了分析。首先介绍了地下管网的基础知识,其次详细介绍了Skyline软件及其二次开发接口,并总结了基于Skyline的开发流程,最后深入分析了三维模型可视化的方法与关键技术以及数据接口ADO.NET。3)对系统进行了详细的设计。先是从功能需求和逻辑结构两方面对系统的总体结构进行设计,选择Skyline二次开发接口和Visual C#开发环境构建系统,进而对系统功能模块进行了详细的设计。4)管网可视化信息系统的实现。以研究区2011年地下管网数据和影像数据为基础,通过Skyline软件构建研究区的三维场景并完成各项功能开发,生成研究区三维地下管网综合场景,验证了系统的可行性和实用性。5)对系统的设计与实现进行了总结,谈到了系统的不足并提出展望。

二、城市地下管网信息系统设计与实现(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、城市地下管网信息系统设计与实现(论文提纲范文)

(1)基于三维GIS的城市地下管线管理系统研究综述(论文提纲范文)

1 研究背景
    1.1 城市地下管线及其管理现状
    1.2 国内外研究现状
2 三维管网模型构建理论研究
    2.1 三维数据类型
    2.2 地下管网空间数据模型
    2.3 地下管网数据结构特点
    2.4 地下三维管网建模
3 地下管网系统设计
    3.1 系统设计
    3.2 系统框架设计
    3.3 系统框架设计
        (1)相对独立性。
        (2)互换性。
        (3)通用性。
    3.4 管网数据库设计
        3.4.1 管网信息数据存储形式
        3.4.2 管网空间数据的图层划分
4 管网分析关键技术研究
    4.1 横截面分析
    4.2 纵断面分析
    4.3 连通性分析
    4.4 地下场景的实现技术
    4.5 三维查询
5 结语

(2)基于BIM的地下管网综合运维管理平台开发研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的和意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 研究内容、创新点和技术路线
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 论文创新点
        1.4.3 论文技术路线
2 地下管网运维管理平台相关技术
    2.1 BIM技术
        2.1.1 BIM技术特点
        2.1.2 BIM软件
        2.1.3 BIM技术应用于地下管网运维管理的优势
    2.2 BIM模型轻量化过程
        2.2.1 BIM模型轻量化应用思路
        2.2.2 BIM模型轻量化引擎
    2.3 数据库技术
        2.3.1 MySQL数据库
        2.3.2 Mybatis持久层框架
        2.3.3 数据库执行过程
    2.4 地下管网运维IOT物联感知技术
        2.4.1 无线感知基本原理
        2.4.2 实时数据传输过程
    2.5 本章小结
3 地下管网运维管理平台总体设计
    3.1 系统功能需求分析
    3.2 系统设计要求及原则
        3.2.1 系统设计目标
        3.2.2 系统设计原则
        3.2.3 平台开发技术路线
    3.3 数据库设计
        3.3.1 数据采集入库和更新
        3.3.2 管网属性数据表
        3.3.3 运维管理活动数据
    3.4 系统架构
    3.5 本章小结
4 地下管网综合运维管理平台开发过程
    4.1 数据处理
        4.1.1 BIM数据的处理
        4.1.2 轻量化数据获取过程
        4.1.3 BIM数据和维护管理数据的连接
    4.2 运维平台总体功能设计
        4.2.1 总体功能描述
        4.2.2 系统框架选择
        4.2.3 平台基本界面
    4.3 平台基础管理
        4.3.1 用户管理
        4.3.2 组织管理
        4.3.3 安全管理
    4.4 可视化管理系统
    4.5 管网专业分析系统
    4.6 检修管理系统
        4.6.1 巡检活动管理
        4.6.2 维修活动管理
        4.6.3 统计分析
    4.7 设备运行管理系统
        4.7.1 地下管网设备运行管理系统架构体系
        4.7.2 数据监测内容和指标确定
        4.7.3 监测点布置位置确定
        4.7.4 测点异常值处理
        4.7.5 告警设置
    4.8 本章小结
5 工程案例及应用场景分析
    5.1 BIM模型的构建
        5.1.1 项目概况
        5.1.2 BIM模型处理
    5.2 平台基础功能应用
        5.2.1 平台基础管理
        5.2.2 可视化管理
    5.3 平台专业功能应用
        5.3.1 管网专业性分析
        5.3.2 管网检修
        5.3.3 数据监测和智能预警
    5.4 对比分析
        5.4.1 专业分析可视性
        5.4.2 施工状态联动性
        5.4.3 对比总结
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录A 维修反馈功能数据库设计程序代码
附录B 巡检任务派发JSP程序代码
附录C 管网流向分析功能JS程序代码
攻读学位期间的研究成果

(3)基于城市管网普查的信息化管理研究 ——以北京市某管网普查项目为例(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
        1.2.1 研究目的
        1.2.2 研究意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 关于城市管网普查有关研究现状
        1.3.2 关于城市管网信息化管理有关研究现状
    1.4 研究方法
    1.5 研究内容技术路线
第2章 城市管网普查信息化管理相关理论
    2.1 城市管网
        2.1.1 城市管网的概念
        2.1.2 城市地下管网的分类
        2.1.3 城市地下管网的特征
    2.2 城市管网普查
        2.2.1 城市管网普查概念
        2.2.2 城市管网普查优势
    2.3 城市管网信息化管理
        2.3.1 城市管网信息化管理概念
        2.3.2 城市管网信息化管理特征
    2.4 熵权法
第3章 管网普查信息化管理现状及问题分析
    3.1 管网普查信息化管理现状
        3.1.1 经济发达地区管理水平较高
        3.1.2 集成化管理地区管理水平较高
        3.1.3 庞大管网数据倒逼提升管理
    3.2 管网普查信息化管理存在的问题
        3.2.1 各类管网独立建管
        3.2.2 管网信息储存无序
        3.2.3 管网数据信息共享程度低
        3.2.4 管网信息更新效率低
第4章 基于城市管网普查的信息化管理影响因素及优化分析
    4.1 管网普查信息化管理影响因素分析
        4.1.1 管网普查信息化管理影响因素
        4.1.2 基于熵权法的管网普查信息化管理适用性分析
        4.1.3 熵权法计算模型
        4.1.4 基于熵权法的管网普查信息化管理影响因素分析
    4.2 基于城市管网普查的信息化管理优化分析
第5章 基于城市管网普查的信息化管理解决方案
    5.1 精准可研、筹划及立项策略
    5.2 城市管网普查技术重点应用
        5.2.1 主要工作流程
        5.2.2 主要完成内容
    5.3 城市管网信息管理系统
        5.3.1 城市管网信息系统管理标准化流程
        5.3.2 城市管网信息系统主要功能
        5.3.3 城市管网信息系统的主要优势
    5.4 建立信息化管理体系
        5.4.1 应用架构
        5.4.2 城市运行综合管理系统
        5.4.3 专业管网智能化管理系统
第6章 北京市某管网普查项目的应用案例分析
    6.1 基于城市管网普查的信息化管理优化
    6.2 应用城市管网普查技术
        6.2.1 管线内外业一体化采集工作方法
        6.2.2 总体技术工作流程
    6.3 城市管网信息管理系统功能
        6.3.1 统计功能
        6.3.2 纠错功能
        6.3.3 共享功能
        6.3.4 应急功能
        6.3.5 应用功能
    6.4 实现信息化管理体系
        6.4.1 城市规划管理
        6.4.2 管线管控管理
        6.4.3 应急指挥管理
结论与展望
参考文献
致谢

(4)西安市地下管线综合管理信息系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究目的和意义
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究意义
    1.4 本文研究内容
    1.5 论文安排
2 系统需求分析与总体设计
    2.1 系统建设需求
        2.1.1 多源数据的存储与管理需求
        2.1.2 基础数据的浏览需求
        2.1.3 信息的查询需求
        2.1.4 管理对象的空间分析需求
        2.1.5 统计与制图输出需求
    2.2 系统建设框架
    2.3 功能总体框架设计
    2.4 数据源管理规划设计
        2.4.1 数据的分层
        2.4.2 数据的编码
    2.5 系统网络设计
    2.6 GIS平台
    2.7 数据库平台
    2.8 三维可视化平台
3 系统数据库设计
    3.1 数据库设计
    3.2 数据库表设计
        3.2.1 数据库表结构定义
        3.2.2 数据库主要表结构
    3.3 管线编码设计
        3.3.1 编码原则
        3.3.2 管线分区
        3.3.3 地下管线分类与编码
    3.4 数据库性能及可靠性设计
        3.4.1 数据库性能优化
        3.4.2 数据库可靠性设计
4 系统功能设计与实现
    4.1 系统功能综述
    4.2 系统界面
    4.3 地图操作
    4.4 数据查询
    4.5 数据统计
    4.6 管网分析
        4.6.1 横断面分析
        4.6.2 爆管分析
        4.6.3 埋深分析
        4.6.4 连通分析
        4.6.5 碰撞分析
        4.6.6 水平净距分析
    4.7 规划业务
        4.7.1 扯旗与打印
        4.7.2 项目立案
        4.7.3 CAD规划分析
        4.7.4 放验线办理
        4.7.5 竣工办理
        4.7.6 案件统计
5 系统功能测试与数据质量检查
    5.1 系统功能的测试
        5.1.1 测试区域介绍
        5.1.2 测试内容
    5.2 数据质量检查
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献

(5)基于二三维一体化的综合管网信息系统研发(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基于GIS的管网信息系统
        1.2.2 二三维一体化研究
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文行文结构
    1.5 本章小结
第2章 关键方法和技术研究
    2.1 二三维一体化技术
        2.1.1 一体化空间数据的组织
        2.1.2 一体化空间数据的存储
        2.1.3 一体化空间数据的表达
    2.2 三维管网模型建模算法
        2.2.1 管网空间位置与表面几何构成
        2.2.2 管段模型计算
        2.2.3 管线拐点模型计算
        2.2.4 OpenGL管线模型绘制
    2.3 软件开发平台
        2.3.1 ArcGIS Engine
        2.3.2 CityMaker
        2.3.3 CityMaker与 Arc GIS3D性能比较
        2.3.4 基于ArcGIS Engine和 CityMaker的系统二次开发
    2.4 本章小结
第3章 系统需求分析
    3.1 系统总体需求
    3.2 功能性需求分析
    3.3 非功能性需求分析
    3.4 系统可行性分析
    3.5 本章小结
第4章 系统数据库设计
    4.1 系统数据采集
        4.1.1 管线、管点数据采集
        4.1.2 地物数据采集
    4.2 属性数据库设计
        4.2.1 管点属性表
        4.2.2 管段属性表
        4.2.3 地物属性表
    4.3 空间数据库设计
        4.3.1 管线、管点图层设计
        4.3.2 地物数据图层设计
        4.3.3 管网种类设计
    4.4 真三维场景构建
        4.4.1 管网模型构建
        4.4.2 地物模型构建
    4.5 本章小结
第5章 系统总体架构设计
    5.1 系统设计原则
    5.2 系统总体设计
        5.2.1 技术路线
        5.2.2 架构设计
        5.2.3 功能设计
    5.3 开发环境与运行环境
        5.3.1 开发环境
        5.3.2 运行环境
    5.4 本章小结
第6章 系统功能实现
    6.1 基本信息控制模块
    6.2 空间操作模块
    6.3 属性查询模块
    6.4 定位查询模块
    6.5 统计分析模块
    6.6 地图量算模块
    6.7 数据输出模块
    6.8 空间分析模块
    6.9 剖面分析模块
    6.10 用户管理模块
    6.11 其他功能模块
    6.12 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 研究总结
    7.2 研究展望
致谢
参考文献

(6)基于WebGL的城市地下管网三维可视化研究及应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地下管网三维可视化技术现状
        1.2.2 三维Web GIS技术的研究现状
        1.2.3 三维地下管线系统发展现状
    1.3 存在的问题
    1.4 研究内容
    1.5 论文组织结构安排
第2章 基于WebGL的管网三维可视化相关技术
    2.1 三维GIS相关技术
        2.1.1 虚拟地球平台
        2.1.2 地图瓦片
        2.1.3 多细节层次模型
    2.2 Web端相关技术
        2.2.1 HTML5 技术
        2.2.2 Java Script脚本语言
        2.2.3 SuperMap iServer技术
    2.3 WebGL技术研究
        2.3.1 WebGL简介
        2.3.2 WebGL的优势与不足
    2.4 本章小结
第3章 地下管网三维可视化算法研究
    3.1 地下管网空间数据模型
        3.1.1 地下管网数据的分类
        3.1.2 地下管网的空间分布特征
    3.2 地下管网建模原则和模型简化
        3.2.1 建模原则
        3.2.2 管网模型的简化与剖分
    3.3 地下管网模型三维可视化实现
        3.3.1 基于管线三维符号化的管网自适应建模方法
        3.3.2 三维管网符号库建立
        3.3.3 管网自适应渲染参数设置
        3.3.4 三维管网模型可视化
    3.4 本章小结
第4章 基于WebGL的三维管网场景数据渲染方案
    4.1 基于WebGL的三维管网场景数据渲染方案设计
    4.2 基于WebGL的三维管网场景数据组织
    4.3 基于WebGL的三维管网场景数据渲染实现
        4.3.1 视景体裁剪算法
        4.3.2 基于多叉树的三维管网场景数据调度算法
    4.4 实验测试
    4.5 本章小结
第5章 原型系统实现
    5.1 系统设计
        5.1.1 总体需求
        5.1.2 功能需求
        5.1.3 技术路线
    5.2 可视化模块
    5.3 场景控制模块
    5.4 量算模块
    5.5 查询模块
    5.6 空间分析模块
    5.7 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的学术论文
    一、个人简历
    二、申请学位期间的研究成果
    三、发表的学术论文
致谢

(7)城市地下管网一体化三维建模方法研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状及存在的问题
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 现存问题
    1.3 研究内容
    1.4 论文组织结构
第2章 地下管网三维空间数据模型
    2.1 空间数据模型
    2.2 几何特征
        2.2.1 管网类别
        2.2.2 几何属性
        2.2.3 拓扑关系
    2.3 几何数据模型
    2.4 语义数据模型
    2.5 本章小结
第3章 地下管网数据组织
    3.1 管网空间数据组织结构概述
    3.2 地下管网的特性
    3.3 管网数据约束与处理
    3.4 管网数据组织
        3.4.1 管网基础数据组织
        3.4.2 管件、附属物模型可视化参数
    3.5 数据库设计
        3.5.1 SuperMap SDX+
        3.5.2 管网数据库设计
    3.6 本章小结
第4章 城市地下管网三维可视化
    4.1 管网三维数据结构
        4.1.1 基于面的数据结构
        4.1.2 基于体元的数据结构
    4.2 基于混合数据结构的管网构模
    4.3 主流管网可视化技术
    4.4 管网三维建模实现技术
        4.4.1 基于CSG方法建模
        4.4.2 基于B-Rep方法建模
    4.5 管网模型库
    4.6 两类模型的衔接
    4.7 管网模型更新
    4.8 本章小结
第5章 地上地下一体化建模
    5.1 地上层三维场景搭建
    5.2 城市管网地上下一体化显示
        5.2.1 地上地下模型集成
        5.2.2 模型缓存
        5.2.3 场景优化
    5.3 管网三维模型应用于系统
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
个人简介、攻读硕士期间参与的科研项目及发表的学术论文
致谢

(8)地下管网三维空间数据模型及自动化精细建模方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 引言
    1.1 研究背景与意义
    1.2 地下管网建模需求概述
        1.2.1 国家政策层面
        1.2.2 智慧城市与智慧管网
        1.2.3 BIM与地下管网三维模型
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 地下管网三维GIS的研究现状
        1.3.2 地下管网三维空间数据模型的研究现状
    1.4 论文的研究内容与组织结构
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 论文组织结构
第2章 地下管网的特征及数据分析
    2.1 地下管网的特征及分析
        2.1.1 地下管网的几何特征及分析
        2.1.2 地下管网的时间特征及分析
        2.1.3 地下管网的语义特征与分析
    2.2 地下管网数据的内容
    2.3 地下管网数据的获取与表达
        2.3.1 管线探测技术
        2.3.2 管道闭路电视(CCTV)
        2.3.3 管线电子标识系统
        2.3.4 管线状态传感器
    2.4 本章小结
第3章 一体化的地下管网三维空间数据模型
    3.1 地下管网一体化的三维空间数据模型
        3.1.1 模型建设思路
        3.1.2 一体化模型的设计
    3.2 地下管网的语义数据模型
        3.2.1 基于本体的语义数据模型
        3.2.2 地下管网本体与专业管网本体间的集成与互操作
    3.3 地下管网的几何数据模型
        3.3.1 几何数据模型
        3.3.2 空间关系的描述
    3.4 地下管网的时态数据模型
        3.4.1 规划设计时态
        3.4.2 建设工程时态
        3.4.3 管网设施时态
        3.4.4 运行维护时态
        3.4.5 在线监测时态
        3.4.6 事件时态
    3.5 本章小结
第4章 地下管网三维自动化精细构模方法
    4.1 构模思路
        4.1.1 管网实体表面数学构模方法的选择
        4.1.2 模型数据结构设计
    4.2 地下管网实体的构模方法
        4.2.1 三维管网整体构模步骤
        4.2.2 数据约束及数据处理
        4.2.3 CSG方法构模
        4.2.4 Sweep方法构模
    4.3 管井相交处理
    4.4 管网三维模型的更新
        4.4.1 模型更新架构
        4.4.2 模型更新工作流
        4.4.3 模型更新规则
    4.5 本章小结
第5章 地下管网三维原型系统及其应用分析
    5.1 原型系统的设计与实现
        5.1.1 原型系统概述
        5.1.2 三维原型系统实现
        5.1.3 建模效果及分析
    5.2 应用分析
        5.2.1 辅助管网工程在线三维规划审批
        5.2.2 对排水管网专业模型的支持
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 本文的研究工作
    6.2 主要的创新点
    6.3 进一步的工作与展望
参考文献
攻博期间所编着作与所发表的学术论文
攻博期间参加的主要科研项目
攻读期间获得的科技奖励
致谢

(9)校园三维地下综合管网信息系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题背景和意义
        1.1.1 地下管线管理现状
        1.1.2 校园地下综合管网的特点
        1.1.3 建设综合管网信息系统的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 小结
    1.3 本文的主要内容和技术路线
        1.3.1 主要内容
        1.3.2 技术路线
    1.4 论文的篇章结构
第二章 校园地下综合管网信息系统的关键技术
    2.1 ArcGIS Engine组件
        2.1.1 组件式GIS技术
        2.1.2 ArcGIS Engine概述
    2.2 三维建模技术
        2.2.1 三维GIS概述
        2.2.2 ArcGIS三维可视化技术
        2.2.3 三维场景构建
    2.3 基于图论的爆管事故关阀算法
        2.3.1 图论概念
        2.3.2 图的存储结构
        2.3.3 管线爆管事故的关阀算法
第三章 三维地下综合管网信息系统的概要设计
    3.1 需求分析
    3.2 系统的体系结构
    3.3 空间数据库设计
        3.3.1 GeoDatabase概述
        3.3.2 空间数据库设计思路
        3.3.3 数据库数据组成
    3.4 系统功能模块设计
        3.4.1 数据综合管理模块
        3.4.2 检索查询模块
        3.4.3 三维浏览模块
        3.4.4 空间分析模块
        3.4.5 事务管理模块
        3.4.6 打印输出模块
        3.4.7 系统维护模块
第四章 三维地下综合管网信息系统核心功能的实现
    4.1 系统主界面
    4.2 数据综合管理子系统
    4.3 检索查询子系统
    4.4 三维浏览子系统
        4.4.1 三维浏览
        4.4.2 图层管理
        4.4.3 三维截图
    4.5 空间分析子系统
        4.5.1 回溯分析
        4.5.2 爆管事故关阀分析
        4.5.3 横纵断面分析
    4.6 打印输出模块
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢

(10)基于Skyline的管网可视化信息系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 GIS在管网信息化管理上的应用
        1.2.2 三维GIS应用研究现状
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
第二章 管网可视化理论和技术基础
    2.1 地下管网基础知识
        2.1.1 地下管网类型
        2.1.2 地下管网特点
        2.1.3 地下管网拓扑关系
        2.1.4 地下管网数据模型
        2.1.5 地下管网的数据采集
    2.2 Skyline系列软件简介
    2.3 Skyline二次开发接口介绍
    2.4 基于Skyline的二次开发流程
    2.5 三维模型可视化
        2.5.1 可视化方法
        2.5.2 可视化关键技术
    2.6 数据接口技术
第三章 管网可视化信息系统的设计
    3.1 系统功能需求分析
    3.2 系统设计原则
    3.3 系统平台的选择
    3.4 系统总体框架设计
    3.5 系统功能模块设计
    3.6 数据库设计
第四章 三维场景的构建
    4.1 遥感影像处理
    4.2 DEM的生成
    4.3 基于Skyline的三维场景构建
        4.3.1 地形场景建立
        4.3.2 地面景观模型的建立
        4.3.3 场景整合
第五章 管网可视化信息系统的实现与应用
    5.1 数据入库
    5.2 管网模型构建
        5.2.1 建立附属物模型
        5.2.2 管线段的构建
    5.3 管网系统基本功能实现
        5.3.1 属性查询与统计
        5.3.2 标注与量算
    5.4 管网空间分析
        5.4.1 水平和垂直净距分析
        5.4.2 覆土厚度分析
        5.4.3 横纵断面分析
第六章 结束语
    6.1 已完成的工作
    6.2 研究展望
参考文献
致谢

四、城市地下管网信息系统设计与实现(论文参考文献)

  • [1]基于三维GIS的城市地下管线管理系统研究综述[J]. 安聪,吴楚怡. 城市道桥与防洪, 2022(01)
  • [2]基于BIM的地下管网综合运维管理平台开发研究[D]. 夏松林. 烟台大学, 2021(11)
  • [3]基于城市管网普查的信息化管理研究 ——以北京市某管网普查项目为例[D]. 黄东亮. 北京建筑大学, 2020(10)
  • [4]西安市地下管线综合管理信息系统的设计与实现[D]. 彭勃. 西安科技大学, 2020(01)
  • [5]基于二三维一体化的综合管网信息系统研发[D]. 马开德. 中国地质大学(北京), 2020(08)
  • [6]基于WebGL的城市地下管网三维可视化研究及应用[D]. 冯凯文. 桂林理工大学, 2019(05)
  • [7]城市地下管网一体化三维建模方法研究[D]. 陶彦妤. 桂林理工大学, 2019(05)
  • [8]地下管网三维空间数据模型及自动化精细建模方法研究[D]. 周京春. 武汉大学, 2016(08)
  • [9]校园三维地下综合管网信息系统的设计与实现[D]. 费铮. 南京大学, 2013(08)
  • [10]基于Skyline的管网可视化信息系统的设计与实现[D]. 王雷. 南京农业大学, 2013(08)

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城市地下管网信息系统的设计与实现
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