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 3DGIS

3DGIS是三维GIS的简称，是一个解决空间数据的存储、表现、查看、管理、量算和分析等一系列问题、具有良好的可扩展性及可伸缩性的三维地理信息系统。能实现实时反射、实时折射、动态阴影等高品质、逼真的实时渲染3D图像。

在城市管线管理中能根据现有的相关图形和属性数据，使现状与规划相结合，快速真实再现城市管网三维场景。可利用3DGIS平台方便对城市管线三维场景进行各种操作，并能实现管线属性信息快速查询、管线场景的漫游、任意给定线路的三维飞行、图形及动画输出、数据的更新与维护等。

3数据资源建设

3. 1数据资源建设内容

（1）数据标准规范建设，包括:制定北京热力管线地理信息数据标准规范。

（2）基础地理数据库建设，包括:北京市政务版电子地图数据、北京市基础地形图数据和影像数据整合、处理、入库;北京市政务版电子地图数据、北京市基础地形图数据和影像数据的配图设计与服务发布。

（3）热力管线数据加工及数据库建设，包括:依据集团公司现有的热力管线资料进行加工处理，开展管线资料整理、属性挂接、数据加工及质量检查工作，经过细致严谨复核工作无误后，形成成果数据，生成热力管线GIS数据，建立热力管线GIS数据库，并制作热力管线符号库。

（4）综合管线数据库建设，包括:依据集团公司现有的资料，加工热力管线周边的综合管线数据。

（5）热力管线三维建模，包括:建立热力管线及附属设施三维模型数据库，并依据热力管线GIS数据建立热力管线三维模型数据。主要包括管点模型(包括各类特征、附属物)、管线模型(包括管线、管沟和管廊)和建(构)筑物模型(包括小室、沉淀池等)。

3. 2数据标准规范建设

为了统一北京市热力集团热力地下管线地理信息数据建库的内容与方法，保证与北京市地下管线数据建库标准统一，特制定本标准。

地下管线建库数据来源为验收合格的地下管线基础信息数据。包括供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业、地下管廊等各类管线及其附属物的空间和属性数据，以及地下管线工程元数据。

地下管线数据库内容的几何精度、属性、逻辑一致性、完整性应符合相应要求。

地下管线数据应按管线大类分为点、线、设施面、辅助线和注记等不同类型。地下管线数据图层宜按照“管线大类+数据类型”的组合方式命名。以热力管线为例，具体分层、层名及颜色

3D-GIS平台构建的技术路线

此次研究过程中，主要是利用三维GIS渲染技术、以神经网络为基础的机器学技术以及电力系统有效规划技术等，研制出一种以神经网络为基础的电力规划辅助系统。历经数十年的发展，电力系统规划在原有经验主导规划模式基础上逐渐跨越到大数据技术为基础的电力系统规划模式，而其未来发展主流方向是以人上智能为基础的电力系统最优规划。此次研究主要目的是结合当下比较盛行的GIS三维渲染技术，结合人上智能算法，研制出一种能够替代现有应用规划操作的辅助系统。

2.1 三维GIS渲染引擎技术

三维渲染引擎属于三维GIS内的关键组成内容。而场景图侧是有效解决各种问题的重要手段之一。其主要是以树形结构为主，通过树的方式合理组织各种较为复杂的场景。同时场景组织人员还可以充分结合自身显示需求，对具体结构进行合理设计，该种结构十分适用

于层次化结构的场景管理。

GIS中主要通过不规则网格以及规则网格来标识地形，在地形简化过程中也是结合相应的表示形式选择相应的简化算法。但因为TIN相关数据结构形式十分复杂，所以每次调节分辨率都会涉及各种三角剖分任务，需要进行大量的计算，为此在实际应用操作过程中，应该尽量选择GRID/DEM形式的规则网格进行表示。

针对场景内的各种物体，包括房屋建筑和地形等内容，在实施渲染之前需要实施椎体剔除，而具体的剔除措施是以物体包围盒为标准实施。分别判断包围盒六个面，假如全部的面都是在视椎体外围，便无需针对该物体实施渲染操作。

针对观察者面前剔除各种遮挡面，部分大体积的物体能够有效遮挡住各种小体积的物体，该种情况下便完全无需考虑对那此彻底被遮挡住的物体实施渲染操作。

因为场景中所设置的各种物体，其自身的纹理和构成材质各不相同，对于所选择的场景结构而言，存在一种较为明显的缺陷:渲染各种不同物体过程中，应该在各种渲染状态中实施灵活切换。但该种情况下会十分费时，同时处理效率也相对较低。为此需要制定合理的解决方案，结合物体的纹理特征对渲染物体进行合组织，严格按照相应的规则条件进行，比如对贴图纹理数量实施合理排序，从而在进行渲染过程中，便能够有效控制渲染状态，提升整体渲染效率。系统结合三维技术能够促进实现用户和之间顺利交互，系统把建筑物、城市街道、正射影响以及三维地形等物体的三维立体模型有机融合起来，囊括各种电网空间和资

源信息，了解电网运行、施工、设计、规划等数字资源，使用户可以通过终端观看真实的三维线路场景和设备。

2.2 以三维GIS为基础的电力规划辅助系统

以三维GIS为基础的电力规划辅助系统