城市地下管線系統(tǒng)中的可視化研究.pdf

1、城市地下管線歷來是城市的“血管”和“神經(jīng)”，是城市各功能區(qū)有機(jī)連接和運(yùn)轉(zhuǎn)的“生命線”。隨著GIS在行業(yè)應(yīng)用中的快速發(fā)展，人們越來越多地要求從真三維空間來分析處理問題，三維GIS相比于二維GIS的優(yōu)勢表現(xiàn)為，更完整、直觀、逼真地描述現(xiàn)實(shí)世界。三維地下管線系統(tǒng)，作為“智慧城市”研究的重要組成部分，能直觀地描述管網(wǎng)的三維特征和管線間的空間關(guān)系，能真實(shí)地反映地下管網(wǎng)的空間分布狀態(tài)，可使系統(tǒng)的直觀性和可操作性得到很大改觀。
　　本文對地下管

2、線的可視化研究分為兩部分，即幾何建模與行為建模。幾何建模研究管線的幾何與形狀的表示，即圖形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本問題;行為建模模擬管線事故中水管、燃?xì)夤芫€爆炸現(xiàn)象，表示物體的行為與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在根據(jù)現(xiàn)有管線可視化系統(tǒng)的工作基礎(chǔ)上，本文主要完成如下工作:
　　首先，本文遵循城市地下管線技術(shù)規(guī)范的要求，完成對管線數(shù)據(jù)的入庫的質(zhì)量檢查，并分析了管線可視化系統(tǒng)中不可缺少的建筑物、管線附屬物的建模技術(shù)，采用VirtualPlanetBuilder構(gòu)建

3、了系統(tǒng)所需的數(shù)字高程模型。
　　其次，管線幾何建模部分主要分為管線和管點(diǎn)自動(dòng)建模技術(shù)，如方管、圓管、連接點(diǎn)。粒子系統(tǒng)作為模擬不規(guī)則物體的最成功的一種圖形生成算法，為模擬不規(guī)則物體提供了有效的技術(shù)手段。管線可視化系統(tǒng)中的行為建模指的是對常見的管線事故中的爆管現(xiàn)象進(jìn)行模擬，論文中采用OpenSceneGraph中的Billbord技術(shù)，綜合考慮流體力學(xué)中的粒子內(nèi)作用力與風(fēng)等外作用力對粒子系統(tǒng)的影響，對城市地下管線爆管事故進(jìn)行模擬，增強(qiáng)