GIS管道線路優化設計平臺論文

2021-04-17 論文

　　中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司勘察事業部室，河北任丘 062552

　　[摘要]近年來，GIS已經滲透到很多行業中，并取得驕人的業績。“GIS線路優化設計”這一研究課題就是專門針對此方面開展的研究工作。它的應用主要是GIS結合線路設計、測量的一次改革。本文對GIS線路優化設計平臺作了相關介紹。

　　【關鍵詞】GIS：RS：GPS;航空攝影測量;數字高程模型;數據矢量化

　　O引言

　　CIS(Ceography Information System，地理信息系統)，是融合計算機圖形和數據庫于一體，用來存儲和處理空間信息的高新技術，它把地理位置和相關屬性有機地結合起來，根據用戶的需要將空間信息及其屬性信息準確真實、圖文并茂地輸出給用戶，滿足城市建設、企業管理、居民生活對空間信息的要求，借助其獨有的空間分析功能和可視化表達功能，進行各種輔助決策。

　　近年來，隨著GIS的發展，它已經滲透到很多行業中，并取得驕人業績。我院也逐漸開始重視GIS技術的開發與研究。今年的技術課題“CIS線路優化設計”就是專門針對此方面的開展的研究工作。它的應用主要CIS結合線路設計、測量的一次改革。本文對CIS線路優化平臺的初步設想進行論述。

　　1總體策劃

　　1.1 GIS線路優化設計平臺基本功能

　　GIS線路優化設計平臺的基本功能主要是針對線路選線、定線來設計的。

　　1.1.1基礎數據庫的建立

　　資料的獲得：設計選線初期，通常要搜集一些地圖資料，主要從國家或當地測繪部門獲得。初期這些資料的情況直接影響到后期選線的效率，建議選取較新的資料。

　　數據庫的建立：這一過程主要是進行圖紙的掃描矢量化、拼接、坐標校正、剪切等工作。最終導入GIS平臺，實現瀏覽、縮放、旋轉等基本功能。

　　需要注意的是初期資料的年代新舊問題，通常比較年代較老的地形圖資料不能真實反應線路的實際情況，需要實際踏勘，但資料成本較低。如果能夠獲得較新的遙感航測資料，那我們就可以減少現場踏勘工作，但成本較高。另外，可以從Google Earth上獲取一些資料。

　　1.1.2自動選線功能

　　自動選線功能是此平臺的最主要的部分。此功能的開發需要線路設計、測量、專業編程3個專業的人員共同協助完成。自動選線功能主要是根據設計人員在圖上選取的兩個點，可以自動繪出線路的走向。由于前期資料的新舊，可能初次繪出的線路不符合設計的要求，例如：有可能出現線路穿居民區、或是線路穿過一些重點保護區等現象。因此，我們還會設計相關的輔助功能，可以通過人工修改，將線路上主要的地物展繪到電子地圖上，然后再重新繪出線路走向。這個過程需要反復進行，直到符合設計人員要求。

　　1.1.3線路選線的細化、優化功能

　　經過上面的自動選線，基本的線路的走向可以確立，但是在好多細節還不能滿足設計要求，例如線路出現小于900轉角，線路的穿越角度不能保證垂直等等。所以考慮這方面的需要，我們會設計出細化、優化的功能。通過菜單功能，來實現線路的局部改變，直至符合規范。下面用一個例子來說明線路優化話的效果。例如，某公路穿越，初次選線后走向如下(圖1)：公路穿線路走向

　　圖1線路優化前

　　圖1自動選線后穿越公路的位置不合適，經過優化后，圖2已經滿足要求。這只是一個小例子，線路需要優化的地方還很多，這些都需要設計人員提出寶貴意見。

　　1.1.4三維瀏覽功能

　　根據選好的線路，可以利用三維瀏覽的工具，來給大家展示沿線路的走勢。但是瀏覽效果的好壞，一定程度上取決于前期資料的'完備情況。利用較好的數字高程模型( DEM)與正射影像圖疊加，能夠很好的滿足三維瀏覽的要求。如果DEM或是影像圖不完備，那么會使瀏覽的效果打折扣。

　　1.2 GIS線路優化設計平臺基本流程

　　圖3流程圖

　　2方案實施

　　2.1課曩硬件與相關專業人才需求情況

　　此課題需要大量的硬件與軟件。軟件重要包括：SuperMap的桌面化軟件與組件化工具、AutoCAD軟件，vc++與VB編程軟件等。硬件主要包括：臺式機、打印機、掃描儀等人才需要包括：GIS專業人員、線路設計人員、測繪專業人員、編程人員。

　　2.2方案實施計期方案實施分以下幾個部分：

　　1)方案前期準備階段：人才、設備的引進。時間計劃的制定：

　　2)方案的啟動階段：制定課題的主要功能，與預計完成后的效果;