河北2.5D地图开发公司_2.5D地图应用

基于三维GIS的集中供热平台的三维数字化

城市管网是城市正常运转的生命线和基础设施，供热管线是城市管网的重要组成部分。2014年6月发布的《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，明确提出了城市管线数字化管理的要求。北京市热力工程设计有限责任公司承担北京市热力管线的规划和设计工作。公司自成立以来因设计的需要，逐年投入大量人力物力与资金，积累了海量的北京市热力集团热力管线及附近相关管线的高精度测量资料，主要是以纸质资料和CAD图形存在。传统的管理模式和手段已远远落后，对于各种突发事故更不能及时作出应对决策，从而造成资源浪费。

20世纪90年代，美国率先提出了数字化管道的概念。地理信息业随着智慧地球、智慧城市大数据时代的到来，得到了空前的发展。我国在地理信息业的发展不落后于世界先进水平。随着3S(RS、GPS、GIS)技术的推广与集成应用，城市管网管理已从CAD时代过渡到GIS时代。

城市三维模型是许多GIS应用领域迫切需要的基础数据已广泛运用于城市规划、建筑设计、防灾应用等领域。三维可视化也已经成为城市管网管理系统的必要特性之一，对供热管网在设计和运行方面进行可视化仿真系统的研究和开发，将进一步提高供热管网的设计、运行水平和管理水平，从而达到提高安全性和经济性的目的。

本项目在管普综合管线数据标准基础上，根据热力管线的专业特色，制定热力专业管线数据标准，采用当前主流的二维GIS平台软件(ZTMAPGIS)和三维GIS平台软件相结合的方式，基于ZTMAPGIS和City Maker SDK开发包，建立了二三维一体化的集中供热地理信息平台。为集团公司的成果管理和使用提供安全、快速、多形式的技术支持。系统不仅实现与北京城建档案馆无缝对接，还可以更好地为热力集团信息化发展提供可靠的支撑服务。

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