GIS管道線(xiàn)路優(yōu)化設計平臺論文
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(yè)部室，河北任丘 062552
[摘要]近年來(lái)，GIS已經(jīng)滲透到很多行業(yè)中，并取得驕人的業(yè)績(jì)�！癎IS線(xiàn)路優(yōu)化設計”這一研究課題就是專(zhuān)門(mén)針對此方面開(kāi)展的研究工作。它的應用主要是GIS結合線(xiàn)路設計、測量的一次改革。本文對GIS線(xiàn)路優(yōu)化設計平臺作了相關(guān)介紹。
【關(guān)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(lái)存儲和處理空間信息的高新技術(shù)，它把地理位置和相關(guān)屬性有機地結合起來(lái)，根據用戶(hù)的需要將空間信息及其屬性信息準確真實(shí)、圖文并茂地輸出給用戶(hù)，滿(mǎn)足城市建設、企業(yè)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(jìn)行各種輔助決策。
近年來(lái)，隨著(zhù)GIS的發(fā)展，它已經(jīng)滲透到很多行業(yè)中，并取得驕人業(yè)績(jì)。我院也逐漸開(kāi)始重視GIS技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究。今年的技術(shù)課題“CIS線(xiàn)路優(yōu)化設計”就是專(zhuān)門(mén)針對此方面的開(kāi)展的研究工作。它的應用主要CIS結合線(xiàn)路設計、測量的一次改革。本文對CIS線(xiàn)路優(yōu)化平臺的初步設想進(jìn)行論述。
1總體策劃
1.1 GIS線(xiàn)路優(yōu)化設計平臺基本功能
GIS線(xiàn)路優(yōu)化設計平臺的基本功能主要是針對線(xiàn)路選線(xiàn)、定線(xiàn)來(lái)設計的。
1.1.1基礎數據庫的建立
資料的獲得：設計選線(xiàn)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(mén)獲得。初期這些資料的情況直接影響到后期選線(xiàn)的效率，建議選取較新的資料。
數據庫的建立：這一過(guò)程主要是進(jìn)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(shí)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(wèn)題，通常比較年代較老的地形圖資料不能真實(shí)反應線(xiàn)路的實(shí)際情況，需要實(shí)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(chǎng)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(dòng)選線(xiàn)功能
自動(dòng)選線(xiàn)功能是此平臺的最主要的部分。此功能的開(kāi)發(fā)需要線(xiàn)路設計、測量、專(zhuān)業(yè)編程3個(gè)專(zhuān)業(yè)的人員共同協(xié)助完成。自動(dòng)選線(xiàn)功能主要是根據設計人員在圖上選取的兩個(gè)點(diǎn)，可以自動(dòng)繪出線(xiàn)路的走向。由于前期資料的新舊，可能初次繪出的線(xiàn)路不符合設計的要求，例如：有可能出現線(xiàn)路穿居民區、或是線(xiàn)路穿過(guò)一些重點(diǎn)保護區等現象。因此，我們還會(huì )設計相關(guān)的輔助功能，可以通過(guò)人工修改，將線(xiàn)路上主要的地物展繪到電子地圖上，然后再重新繪出線(xiàn)路走向。這個(gè)過(guò)程需要反復進(jìn)行，直到符合設計人員要求。
1.1.3線(xiàn)路選線(xiàn)的細化、優(yōu)化功能
經(jīng)過(guò)上面的自動(dòng)選線(xiàn)，基本的線(xiàn)路的走向可以確立，但是在好多細節還不能滿(mǎn)足設計要求，例如線(xiàn)路出現小于900轉角，線(xiàn)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(huì )設計出細化、優(yōu)化的功能。通過(guò)菜單功能，來(lái)實(shí)現線(xiàn)路的局部改變，直至符合規范。下面用一個(gè)例子來(lái)說(shuō)明線(xiàn)路優(yōu)化話(huà)的效果。例如，某公路穿越，初次選線(xiàn)后走向如下(圖1)：公路穿線(xiàn)路走向
圖1線(xiàn)路優(yōu)化前
圖1自動(dòng)選線(xiàn)后穿越公路的位置不合適，經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，圖2已經(jīng)滿(mǎn)足要求。這只是一個(gè)小例子，線(xiàn)路需要優(yōu)化的地方還很多，這些都需要設計人員提出寶貴意見(jiàn)。
1.1.4三維瀏覽功能
根據選好的線(xiàn)路，可以利用三維瀏覽的工具，來(lái)給大家展示沿線(xiàn)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(mǎn)足三維瀏覽的要求。如果DEM或是影像圖不完備，那么會(huì )使瀏覽的效果打折扣。
1.2 GIS線(xiàn)路優(yōu)化設計平臺基本流程
圖3流程圖
2方案實(shí)施
2.1課曩硬件與相關(guān)專(zhuān)業(yè)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(zhuān)業(yè)人員、線(xiàn)路設計人員、測繪專(zhuān)業(yè)人員、編程人員。
2.2方案實(shí)施計期方案實(shí)施分以下幾個(gè)部分：
1)方案前期準備階段：人才、設備的引進(jìn)。時(shí)間計劃的制定：
2)方案的啟動(dòng)階段：制定課題的主要功能，與預計完成后的效果;
3)課題開(kāi)發(fā)階段：各專(zhuān)業(yè)人員共同協(xié)助，攻克難題。開(kāi)發(fā)出基本功能;
4)試運行與調試階段：通過(guò)一些數據，進(jìn)一步調試課題的功能，以滿(mǎn)足設計需要;
5)后期管理階段：基本已實(shí)現課題的功能，需要進(jìn)一步在實(shí)踐中找出不足之處，并對之調試。最終封裝課題主程序，基本完成開(kāi)發(fā)工作。
3結論
CIS技術(shù)已經(jīng)活躍在眾多行業(yè)，技術(shù)改革迫在眉睫，項目在實(shí)施的各個(gè)階段會(huì )遇到各種難題，在各專(zhuān)業(yè)人員的精誠合作下，將攻克各個(gè)難題。
參考文獻
【1】GIS應用新趨勢.
【2] GIS技術(shù)創(chuàng )新戰略實(shí)施方法
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