基于三维GIS技术管理管网系统的开发与研究

　　摘要

　　随着中国特色社会主义经济的快速进步,我国的城镇化率不断提高,群众的生活质量越来越好,在2018年末我国的城镇化率逼近60%,管网在系统规模上愈加庞大,在拓扑方式上日益复杂,使得管网系统的管理成本越来越高,传统的治理模式已经不能适应智慧管网的需求,因此使用高新技术进行管理方式的更新换代已经成为必然.现有方案中基于三维GIS技术管理管网系统是一个主要研究方向,但是管网管理系统中的三维模型存在精细程度不足和建模效率低等问题,而且管网管理系统在三维GIS的空间分析策略方面存在传统的空间分析策略无法满足日益庞大、复杂的管网系统,而新的空间分析策略又相对较少的困境.

　　为了解决当前管网管理系统中存在的上述问题,本文首先在管网管理系统的三维建模方面使用Autodesk Revit建模软件利用参数进行三维建模,以及利用Revit公式和Dynamo可视化编程软件避免重复工作以提高三维建模效率,实现了在保证模型精细程度的情况下提高建模效率的目的;然后提出了以动态权值为基础的空间分析策略,并通过三维爆管分析来进行验证;最后,以某大型建筑的管网系统作为数据对象,使用Cesium地图框架和SSM开发框架开发基于B/S开发模式的三维GIS管网管理系统,以实现上述关键技术的应用,使其符合管网系统的需求.

　　通过对精细快速建模和新型空间分析策略的研究,在一定程度上解决了三维模型在精细程度和建模效率上存在的问题,同时为管网管理系统的空间分析提供了新的空间分析策略.研究管网系统三维模型的精细快速建模方法和新型三维GIS空间的空间分析策略对实现管网系统的科学化、现代化管理有重要借鉴意义,具有一定的工程应用价值.

　　关键词:管网系统;精细快速建模;空间分析;地理信息系统;Cesium

　　Abstract

       With  the  rapid  progress  of  the  socialist  economy  with  Chinese  characteristics,China's urbanization rate has been continuously improved, and the quality of life of thepeople  has  become  better  and  better.  At  the  end  of  2018,  China's  urbanization  rate  isapproaching 60%, and the pipe network is becoming larger and larger in system scale.The  increasingly  complex  topology  makes  the  management  cost  of  the  pipe  networksystem higher and higher, and the traditional governance mode can no longer meet theneeds  of  the  smart  pipe  network.  Therefore,  the  use  of  high-tech  to  update  themanagement  mode  has  become  inevitable.  The  existing  solution  based  on  3D  GIStechnology management pipe network system is a major research direction, but the 3Dmodel  in  the  pipe  network  management  system  has  problems  such  as  insufficientfineness and low modeling efficiency, and spatial analysis of pipe network managementsystem  in  3D  GIS.  In  terms  of  strategy,  traditional  spatial  analysis  strategies  cannotmeet  the  increasingly  large  and  complex  pipe  network  system,  and  the  new  spatialanalysis strategy has relatively few dilemmas.

　　In  order  to  solve  the  above  problems  in  the  current  pipe  network  managementsystem,  this  paper  first  uses  the  Autodesk  Revit  modeling  software  to  perform  3Dmodeling using parameters in the 3D modeling of the pipe network management system,and  avoids  duplication  by  using  Revit  formula  and  Dynamo  visual  programmingsoftware. In order to improve the efficiency of 3D modeling, the purpose of improvingthe  modeling  efficiency  under  the  condition  of  ensuring  the  fineness  of  the  model  isrealized.  Then  the  spatial  analysis  strategy  based  on  dynamic  weight  is  proposed  andverified by 3D burst analysis. Finally, Using the pipe network system of a large buildingas  the  data  object,  the  Cesium  map  framework  and  the  SSM  development  frameworkare  used  to  develop  a  3D  GIS  pipe  network  management  system  based  on  the  B/Sdevelopment model to realize the application of the above key technologies to conformto the pipe network system. demand.

　　Through  the  research  on  fine  and  rapid  modeling  and  new  spatial  analysisstrategies,  the  problems  of  the  three-dimensional  model  in  terms  of  fineness  andmodeling  efficiency  are  solved  to  some  extent,  and  a  new  spatial  analysis  strategy  is provided for the spatial analysis of the pipe network management system. . The researchon the fine and rapid modeling method of the 3D model of the pipe network system andthe  spatial  analysis  strategy  of  the  new  3D  GIS  space  have  important  referencesignificance  for  the  realization  of  the  scientific  and  modern  management  of  the  pipenetwork system, and have certain engineering application value.

　　Keywords:  Pipe  Network  System;  Refined  Rapid  Modeling;  Spatial  Analysis;  GIS;Cesium

　　目录

　　第1章绪论

　　1.1研究背景与意义

　　随着城镇化的快速推进以及距离实现全面建成小康社会的目标越来越近,我国发展智慧城市的需求已经迫在眉睫.近年来,管网系统在规模上不断扩大,在结构上日益复杂,管网系统成为衡量城市现代化的指标之一,但是管网系统的管理问题也随之而来,一旦发生险情后果无法设想.管网系统作为承载民众日常生活的保障,安全有效地管理管网系统,引入高新技术提高管网管理水平己经成为必然的选择.现阶段管网系统的三维模型存在精细程度不足和建模效率低等问题,需要建立一套完善的三维管网数据模型,基于此模型进行精细快速建模方法可以解决三维GIS管网系统在空间认知、空间表现和空间数据上存在的语义冲突问题,同时传统的空间分析策略已无法适应日益庞大而且复杂的管网系统,新的空间分析策略又相对较少,因而新型三维GIS空间分析策略成为研究的热点之一[1].综上所述,无论从技术需求方面还是现实需求方面考虑,精细快速建模方法和新型空间分析策略是现阶段管网管理系统要研究的关键技术.

　　随着管网系统在规模和结构上的日益庞大、复杂,现阶段需要精细快速建模方法为管网管理系统提供更强大的空间表现能力和数据支持能力,同时传统的空间分析策略已无法满足当前管网系统的空间分析需求,新的空间分析策略又相对较少,因此需要提出新型三维GIS管网空间分析策略,为空间分析应用提供有效的理论支撑.对上述技术的研究,切合城市现代化的迫切需求,也是社会科学技术发展的必然趋势.研究管网系统的精细快速建模方法和新型三维GIS空间分析策略的意义主要有以下两个方面:

　　第一,精细快速建模方法一方面可以提高管网系统的建模效率,另一方面精细建模可以使管网数据在引入了三维GIS后能得到直观体现,过去的管网数据主要以二维的形式显示,未考虑到用户本身对数据的动态操作.而应用了三维GIS的管网模型将观察者作为第一视角,用户不仅可以主动修改数据,还能实时观测到修改后的显示结果,极大地提高了三维管网建模的自动化水平;第二,对于管网系统,三维GIS管网管理系统为其提供了一个很好的管理平台.由于现实情况的约束,很难对管网中潜在的事故和突发事件进行模拟,因此,无法很好地进行管网风险分析,然而,通过三维管网模型可以对管网进行模拟,模拟过程所见即所得,操作简单,结果清晰[2].

　　在智慧城市如火如荼建设的今天,智慧管网建设是建设智慧城市的重要组成部分,加强管网管理水平对城市的安全发展具有相当重要的意义.三维GIS管网管理系统的空间数据集包括管网和管网设施的空间信息、属性信息和其他信息,通过对空间数据集进行输入、存储、查询、统计、分析、输出等操作,一方面可以在虚拟环境下引入可视化技术,使管网系统变得直观;另一方面为管网系统的管理、分析提供高效的现代化、科学化方法,故精细快速建模以及三维GIS空间分析策略在管网管理系统中有很高的工程应用价值[3].

　　1.2精细快速建模国内外研究现状

　　1.2.1国外研究现状

　　2004年,美国Esri环境系统研究所公司发布了Arc GIS管线数据模型(Arc GISPipeline Data Model)、Arc GIS水设施数据模型(Water Utilities Arc GIS Data Models)和Arc GIS天然气配送数据模型(Natural Gas Utilities Arc GIS Data Models)等三种类型的管线白皮书,从概念模型、设计原理和核心要素类等方面对这三种管线模型进行介绍[2].

　　2008年,德国学者开发了一个分层次显示的三维GIS城市模型,该系统根据空间对象与视点距离、方向的关系,采用四叉树和TIN简化地理数据,建立纹理片管理地理数据片,对空间对象进行不同细节层次的显示[2].

　　近年来由于计算机图形学及虚拟现实技术的发展,研究三维管网模型的趋势日益增加,2014年,国外学者Burger与Ermes运用近景摄影测量技术(Close-rangePhotogrammetry)与结构实体法(Constructive Solid Geometry)进行三维建模,该方法对小区域地上管网建模效果明显,但在建立数据量庞大、种类繁多、关系错综复杂的地下管网三维模型时面临诸多困难[2].

　　2011年YK Wu等人研究了一种从Catia模型自动提取管道数据的技术,并在ANSYS中构建了管道结构的CAE参数模型;在此基础上,2014年,Y Fu与X Zhu实现了利用点云数据重建三维管道模型[4].

　　2017年Gilbert  Denis等人使用克里金插值法和德劳内三角剖分法对配水网络中双T型接头进行低维建模,使管网构件在三维建模时可以减少一些计算量的同时也可以保证管网构件精细的效果[5].

　　1.2.2国内研究现状

　　2008年瞿畅,张小萍等在进行虚拟设计地下管网中,通过Max Script语言程序和实体造型技术,通过使用3DMax的相关命令生成了管网的三维实体模型.在2009年,瞿畅、张小萍等人利用VRML技术构建地下管网的三维模型,实现了管网的异地浏览查询与三维显示[6].

　　2013年吉林大学姜露露等人采用C/S架构,利用数据剪裁技术、动态装载技术实现了城市地下管线的可视化;同年,河海大学左国成、王山东提出基于旋转矢量法的三维管线建模方法,能够生成连续的三维管线,并可以控制管线的精细程度,生成的管线表面较为平滑[7][8].

　　2017年,王海涛、穆晗等人利用3ds Max建模软件构建地下管件三维模型的方法,以及利用Multipath对象模型构建管线三维模型的方法,确保了开发出的系统稳定且可以扩展[9].

　　综上所述,国内近年来对管网系统三维模型的研究方向,主要还停留在基于三维建模软件采用手工或者半手工的方式对管线进行建模,使得现有的管网系统三维模型在数据信息含量、自动化程度和分析能力上存在不足,而国外的研究方向开始向管网数据的处理进行研究,精细快速建模方法是一个亟待研究的关键技术.

　　1.3空间分析策略国内外研究现状

　　1.3.1国外研究现状

　　从1970年左右开始,美国鹰图公司开始着手针对自己国家的城市地下管网系统的开发与研究,发布了美国的第一个城市地下管网地理信息系统,这个系统具有自动制图功能,极大地方便了美国的市政、水利和电力管理部门的工作[10].

　　20世纪80年代左右,随着计算机技术的兴起,计算机可以对各类设计算法之间进行综合比较,包括线性规划方法(Deininger,1966;Dajani and Hasit,1974)、非线性规划方法(Holland,1966;Price,1978)和动态规划方法(Mays and Yen,1975;Waltersand Templeman,1979)等[11].

　　1992年,美国的Greene等人利用GIS的空间分析功能,将GIS同重力流污水管网的设计程序相结合起来,对管网进行定线及确定污水泵站的位置[11].

　　随着信息技术的发展,三维地理信息系统的应用无处不在,国外很多知名学者对三维地理信息系统的应用研究做出了巨大贡献,2006年德国的Geograt公司利用图形分层技术,开发了综合的地下管网管理软件Geogis W,可以分层管理城市建设中的地理信息数据,以道路作为载体,运用数据库技术管理多种图层如给排水、热力、电力图层中的数据信息[12].

　　2007年,国外学者Franchini基于EPANET仿真软件,以微观模型的模拟数据作为输入样本,结合遗传优化算法,建立管网优化调度模型[13].

　　目前,欧美等发达国家已经建立了一些比较规范的系统软件,比如,美国Optima公司开发的管理系统"TUBIS",用于基础设施维护和风险控制;英国健康与安全委员会研制的软件包"MISHAP",用于管道风险管理;英国煤气公司研发的软件包"TRANSPIPE",用于煤气管道系统的风险评估[14].

　　1.3.2国内研究现状

　　随着国内在信息技术方面的发展,国内高校和企业对三维GIS管网的空间分析应用做出了巨大的贡献,2011年,中国地质大学(北京)的张蕾等人以供水管网为例,对基于图论的爆管分析算法和基于流向的爆管分析算法进行研究;江西理工大学的刘艳丽等人研究了基于Arc GIS  Server的综合管线信息共享平台,为Web端的地下管线信息共享提供了参考[15][16].

　　在2012年,北京超图科技股份有限公司研发的Super Map三维信息系统平台,通过定义市政设施类型库,实现三维数据驱动、设施编辑、系统分析等功能,可有效地管理地下管网设施.之后,VRMap、City Maker、Map GIS等平台都推出了自己专门的管网三维建模模块,三维GIS管网系统的关键技术研究越来越受到重视[17].

　　2013年,张荃莹通过将管网的优化同GIS系统相结合,通过inp文件建立起GIS系统、管网优化算法、水力学分析组件之间的联系,大大的减少了优化过程中基础数据输入的工作量[11].

　　2015年,杨轶凯从当前二三维地下管网可视化技术着手,提出在三维VTK环境中搭建管网信息系统,并实现了的三维GIS管网分析功能,为管网系统在三维层次上提供了一个新的思路和解决方案[18].

　　2018年,王润致基于自适应遗传算法使用SWMM模型软件构建开发管网业务的分析平台,对城市已经建好的城市污水管网进行全过程动态模拟,定量的分析管网运行的水力状态,有效和实时的监控管网内的水力运行情况[19].

　　综上所述,在三维GIS的空间分析策略方面,国内外近年来的研究方向主要是将现有的三维GIS空间分析策略整合到空间分析应用中以适应日益庞大的管网系统,这的确会提高管网管理系统的效率,但是可以作为三维GIS空间分析应用的策略相对较少,因此提出新型三维GIS空间分析策略是需要解决的问题.

　　1.4目前存在的问题

　　随着智慧城市的不断推进和应用场景的不断增加,加强管网管理水平对城市的安全发展和居民的日常生活具有十分重要的作用.利用三维GIS技术治理管网系统,开发契合实际需要的三维GIS管网管理系统,能够更直观地理解管网系统的空间特征和拓扑关系,便于科学化管理管网系统,使管网管理工作的质量和效率得以提高[20].但是,三维GIS管网管理系统在实际应用过程中存在的一些问题,归纳起来主要有以下三点:

　　⑴在三维GIS管网管理系统模型场景构建过程中,缺乏完备的、符合国家和行业相关标准需求的三维管件模型,导致三维管网系统在空间表现能力上不够精细;

　　⑵国内外学者在精细建模方面采用了各种图形学方法来构造管网系统的三维模型,但主要的研究成果集中在管线段和管线设备的建模和连接上,对管网系统三维模型的数据信息含量、自动化能力和空间分析能力上稍有欠缺[21];

　　⑶近年来,管网系统在管件类型和拓扑结构上变得愈加庞大和复杂,传统的建模方法和空间分析策略已无法满足现阶段的管网系统.

　　三维GIS管网管理系统中存在的上述问题已经成为制约管网管理水平的关键因素,因此本文将研究三维GIS管网管理系统中三维建模的精细快速建模和三维GIS空间分析策略,为建立智慧管网提供参考.

　　1.5论文主要内容和组织结构

　　1.5.1论文主要内容

　　本文首先论述了近年来三维GIS技术在管网管理系统中的应用背景和意义,经过分析管网系统的三维建模和空间分析策略在国内外的研究,发现两个问题:第一,在管网系统的三维建模方面,存在精细程度不足,不管是在空间表现能力方面还是在数据含量方面,三维建模效率低下也是一个突出问题;第二,传统的空间分析策略无法满足当前管网系统需求,当前空间分析策略相对较少,不能满足管网系统的现实需求.本文从管网系统的三维建模和空间分析策略两个方面出发,运用现有的资源和技术进行研究.在三维建模方面利用Autodesk Revit建模软件进行参数化建模和Dynamo可视化编程软件进行快速建模;在空间分析策略方面,为管件加入权值属性,权值越大,在进行遍历时越容易被优先遍历到,然后借助某建筑的管网管理原型系统的爆管分析功能对空间分析策略进行验证,另外,在管网管理系统的管网模型展示模块中,为了解决构筑物遮挡管网的问题,创新性地提出了查看管网系统整体和细节的方法.本文中对三维GIS管网管理系统关键技术的研究与实现,为智慧管网的研究提供了可行的方案和思路.

图2.1 布管系统配置


图2.6 Dynamo可视化编程


图4.1 终端配置


图5.5　消防管网分布效果图


图2.7　建筑管网的三角网格


图5.2 管网模型整体结构图


图5.3 管件模型与管件实物


图5.4 管网信息编辑界面

　　1.5.2 论文组织结构

　　1.6 本章小结

　　第2章 精细快速建模方法研究

　　2.1 管网系统特征分析

　　2.1.1 管网系统的类别分析

　　2.1.2 管网系统的空间结构分析

　　2.1.3 管网系统构件的几何分析

　　2.2 三维模型建模技术

　　2.2.1 三维可视化

　　2.2.2 Autodesk Revit软件

　　2.2.3 Autodesk Revit软件建模

　　2.3 精细快速建模研究

　　2.3.1 管件参数化建模

　　2.3.2 定义连接规则

　　2.3.3 Dynamo可视化编程

　　2.4 三维模型精细程度评价

　　2.5 本章小结

　　第3章 管网系统空间分析策略研究

　　3.1 三维GIS平台

　　3.1.1 Cesium地图框架

　　3.1.2 3D Tiles数据标准

　　3.2 管网系统的模型数据分析

　　3.2.1 切片集、元数据、切片的属性分析

　　3.2.2 实例3D模型文件结构

　　3.3 空间分析策略研究

　　3.3.1 管网属性预处理

　　3.3.2 遍历管网数据

　　3.3.3 权值计算

　　3.4 三维爆管分析

　　3.5 本章小结

　　第4章 管网管理原型系统分析与设计

　　4.1 管网管理系统目标

　　4.2 管网管理系统可行性分析

　　4.2.1 技术可行性

　　4.2.2 经济可行性

　　4.2.3 社会因素可行性

　　4.2.4 应用前景

　　4.3 管网管理系统需求分析

　　4.3.1 系统功能需求

　　4.3.2 系统性能需求

　　4.4 管网管理系统网络部署和运行环境

　　4.5 管网管理系统的总体设计

　　4.5.1 系统开发模式

　　4.5.2 系统功能模块设计

　　4.5.3 系统数据库设计

　　4.6 管网管理系统详细设计

　　4.6.1 模型展示模块

　　4.6.2 查询与量算模块

　　4.6.3 管网信息编辑模块

　　4.6.4 管网分析模块

　　4.6.5 数据库详细设计

　　4.7 本章小结

　　第5章 管网管理原型系统实现与测试

　　5.1 管网管理系统实现

　　5.1.1 管网模型展示模块的实现

　　5.1.2 查询与量算模块的实现

　　5.1.3 管网信息编辑模块的实现

　　5.1.4 管网分析模块的实现

　　5.2 管网管理系统测试

　　5.2.1 测试方法

　　5.2.2 测试结果

　　5.3 本章小结

　　结论

　　本文通过分析三维GIS管网管理系统在三维建模和空间分析方面的研究现状,在此基础上提出新的三维建模方法和空间分析策略.

　　在三维建模方法方面进行精细快速建模,精细建模即空间表现细节方面逼近真实,而且具有全面的隐藏属性,例如生产日期、铺设时间、使用状态等,快速建模即尽可能提高建模的自动化程度[54].使用Autodesk Revit对管网构件利用参数进行建模,尽可能保存其存在的属性,然后使用Dynamo软件对管网进行可视化编程以提高管网建模自动化程度,此达到快速建模的目的.

　　在空间分析策略方面提出利用特定的评估标准为管件设置权值,该权值在一定程度上代表了管件的重要程度,通过权值对管件进行遍历,可以优先搜索到期望的管件.本文采用爆管分析来验证该策略,首先为每一个管段设置最大水压,以及为每一个管段设置相同的初始权值,然后通过公式计算当前权值,最后根据权值进行大顶堆排序,使得当前水压越接近最大水压的管段,在下次遍历时能够优先遍历.

　　本文提出的空间分析策略需要在实际系统中进行测试,根据现阶段的建筑管网系统特点,建筑管网模型有海量的空间数据集,本系统采用Cesium地图框架以及3D Tiles数据规范标准,结合Java Web的SSM框架建立基于B/S模式的原型系统,采用模块化设计思想,根据管网管理系统的需求分析[55],将本系统划分为:模型展示模块、查询与量算模块、信息修改模块、管网分析模块.通过对建筑管网系统的分析,设计了数据库的逻辑结构,并且对各个模块的功能和设计流程进行了详细介绍.目前,原型系统已经实现了各个模块的调试工作,为了保证系统的可用性和稳定性,采用黑盒测试的方法进行系统测试,最终结果表明各个模块均能稳定运行,达到了对空间分析策略的验证目的,相较于传统的管网空间分析策略搜索到爆管位置的时间缩短了2s左右.

　　本文的创新点有以下几个:第一,在三维建模方面提出采用Autodesk  Revit软件对构件进行参数化建模,结合使用Dynamo可视化编程软件进行快速建模,达到了在保证精细程度的情况加进行快速建模的目的;第二,在爆管分析的空间分析策略方面提出根据特定的评估标准为管段添加权值属性,每次遍历结束重新对管段进行大顶堆排序,使得易发生爆管的管段在下次遍历时能够优先遍历;第三,建筑管网系统在显示建筑的情况下无法查看建筑管网的整体结构,在不显示建筑的情况又会很难对管件进行正确的定位的,为了解决这个问题,创新性地提出将无关构件模型淡化或者隐藏的方法来展示管网系统的整体或细节操作.

　　虽然精细建模和空间分析策略达到了预期的成果,但是还有很多需要改进的地方:第一,由于管网管理系统是部署在云服务器上,所以会存在网络延迟的情况,如果要省略网络延迟的情况,在本地建立符合原型系统的服务器成本会很高,可以将图形处理交给云服务器,数据处理交给本地服务器,以减少成本和网络延迟;第二,在实现爆管分析应用中,是遍历一遍管网系统构件后进行大顶堆排序然后再进行遍历,这是一个顺序结构,缺少并发操作;第三,在本文的测试中压力表数值是稳步增加的,在实际生活这是个理想状态,因此本文提出的分析策略需要做平滑处理,减少遍历结束后进行堆排序的时间.

　　致谢

　　值此论文完成之际,由衷感谢我的恩师吴开兴教授.

　　感谢吴老师对我学习和生活上的关心与帮助,在学习上的悉心指导!感谢吴老师在我专业方向的确定、论文选题、构思、撰写以及修改过程中付出的大量心血和劳动,在我觉得疲惫和迷茫时,给予我的很多鼓励和督促!吴老师学识渊博、严谨求实、谦逊宽宏,具有高瞻远瞩的学术思想和敏锐的洞察力,使我每一次的聆听教诲和求教都受益匪浅,都能带给我新的帮助和启迪,让我受益终身,是我永远学习的榜样,鞭策我一直奋力拼搏、积极向前.一日为师,终身为师,学生永远铭记在心!

　　感谢实验室的李莉老师,大师兄王文鼎、李辉以及师弟师妹们,在我论文写作的过程中,提出了很多宝贵的意见和建议,本文有许多内容都得益于与他们的讨论和启发,是你们让我感受到了集体的智慧和力量,是你们为我的论文提供了丰富的素材,在研究生求学阶段我们在一起度过了很长的一段时间,一起欢乐,一起成长,为我们的友谊干杯,同时在这里祝他们家庭美满、笑口常开,再次对他们致以真挚的谢意!

　　感谢我的好朋友李明和王云峰,他们在学术上、生活上异常严谨的态度令我为之钦佩,在我陷入迷茫时他们总能为我提供不一样的思路,感谢他们在学术上、生活上对我提出的所有意见.

　　感谢我的父母和亲人对我求学生涯的默默支持和生活上无限的关心,他们是我求学生涯坚强的后盾,也是我坚持前行、努力学习的动力.他们无私的关怀和付出,使我的求学道路不会感到孤单和疲倦.没有他们的支持和关心,我也不能全心的学习深造,也不可能坚持到现在,为此我满怀感恩和深深的感谢.在此我还要感谢的一个特别的人,一个温柔、贤惠的漂亮女孩子:王彤,求学三年里聚少离多,时间并没有磨掉我们的感情,反而愈发闪亮,执子之手,与子偕老.

　　最后,向评审本文的专家及老师致以深深谢意和崇高敬意!论文中的不足之处,恳请各位专家及老师予以批评和指正.

　　参考文献
　　[1]  周京春.地下管网三维空间数据模型及自动化精细建模方法研究[D].武汉:武汉大学,2016
　　[2]  王海涛.三维城市地下管线GIS关键技术应用研究[D].郑州:解放军信息工程大学,2014
　　[3]  冯笑雪.三维GIS在城市供水管网管理系统的研究与应用[D].邯郸:河北工程大学,2016
　　[4]  Peng  Zhang.  Research  on  probing  and  predicting  the  diameter  of  an  underground  pipeline  byGPR  during  an  operation  period[J].  Tunnelling  and  Underground  Space  Technologyincorporating Trenchless Technology Research,2016,58:42~43
　　[5]  WANG G B, SONG J L. The relation of perceived benefits and organizational supports to usersatisfaction  with  building  information  model  (BIM)[J].  Computers  in  Human  Behavior,  2017,68:493~500.
　　[6]  瞿畅,王君泽,张小萍,等.采用GIS-VRML技术的地下管网三维可视化与管理[J].图学学报,2009,30(5):22~26
　　[7]  姜露露.城市三维地下管线规划管理信息系统设计与实现[D].吉林:吉林大学,2013
　　[8]  左国成,王山东.基于旋转矢量法的三维管线建模[J].计算机与数字工程,2013,41(1):118~120
　　[9]  王海涛,穆晗,马海勇,基于Arc Engine的城市地下管网三维建模方法研究[J].地理空间信息,2017,15(3):109~111
　　[10] 王学宇.基于地图切片的城市地下管网系统的设计与实现[D].黑龙江:东北石油大学,2016
　　[11] 李星.基于GIS的城市雨水管网多目标优化设计研究[D].合肥:合肥工业大学,2017
　　[12] 王利梅.基于Open GIS的城市供水管网地理信息系统研究[D].重庆:重庆大学,2009.
　　[13] Honjo T, Lim E M. Visualization of landscape by VRML system[J]. Landscape&Urban Planning,2013, 55(3):175~183
　　[14] Zhong  R  Y,Peng  Y,Xue  F,et  al.Prefabricated  construction  enabled  by  theInternet-of-Things[J].Automation in Construction,2017,76:59~70.
　　[15] 张蕾.供水管网爆管分析功能的实现方法及对比研究[D].北京:中国地质大学,2011
　　[16] 刘艳丽.基于Arc GIS  Server的威海市地下综合管线信息共享平台的设计与开发[D].赣州:江西理工大学,2011
　　[17] 陈玉龙.地下管网三维建模技术的研究与实现[D].北京:北京建筑大学,2014
　　[18] 杨轶凯.城市地下管网综合管理系统的设计与实现[D].沈阳:东北大学,2016
　　[19] 王润致.基于改进自适应遗传算法的污水管网优化设计研究与实践[D].青岛:青岛理工大学,2018
　　[20] Edmilson P. Silva. Underground parallel pipelines domino effect: An analysis based on pipelinecrater  models  and  historical  accidents[J].  Journal  of  Loss  Prevention  in  the  ProcessIndustries,2016,43:42~43
　　[21] 王洪昌,林富明,李梅.二三维一体化城市综合管网系统设计与实现[J].测绘与空间地理信息,2016,39(01):82~84+90[22] Marinoni  O,Hoppe  A.Using  the  analytical  hierarchy  process  to  support  sustaubable  use  ofgeo-resources  in  metropolitan  areas[J].Journa  of  System  Science  and  System  Engineering,2006,15(2):154-164
　　[23] 唐熠.基于Arc GIS的地下管线三维虚拟仿真研究与实现[D].成都:成都理工大学,2011
　　[24] Rao  Z,Alvarruiz  F.Use  of  an  artificial  neural  network  to  capture  the  domain  knowledge  of  aconventional hydraulic simulation model[J]. J Hydroinformatics, 2007, 9(1):15-24[25] 吴然.校园地下管网三维可视化应用研究[D].北京:北方工业大学,2015
　　[26] 高云成.基于Cesium的Web GIS三维客户端实现技术研究[D].西安:西安电子科技大学.2014[27] 崔羽.基于GIS的三维地下管网爆管分析算法优化与系统实现[D].辽宁:辽宁师范大学.2012
　　[28] Yeong-Nain Sheen. Investigation on the Key Response Factors of Action Plan in UndergroundPipeline Emergency Scenario[J]. Procedia Engineering,2016,142:89~94
　　[29] Richard  Waterhouse,  Vicki  Holmes.  Construction  Technology  Report  2019[R].  NationalBuilding Specification, 2019:63~92
　　[30] 张佳琪. BIM与GIS数据融合方法研究[D].长春:长春工程学院,2019
　　[31] 刘亮.一种基于Matlab的模糊控制系统优化设计方法[J].兵器装备工程学报,2012,33(5):87-89
　　[32] 蒋波沱.基于BIM的建筑消防管网特性分析研究[D].沈阳:沈阳航空航天大学,2017
　　[33] 贾泽秋.三维建模技术在数字城市中的应用[J].建筑工程技术与设计,2016,(14):432
　　[34] 宗维康.Web GIS二三维一体化展示管件技术的研究与实现[D].西安:西安电子科技大学.2017
　　[35] 马浩.基于Revit综合管廊三维建模二次开发应用研究[D].西安:西安工业大学,2018
　　[36] 张方舟,王学宇.城市地下管网系统地图缓存技术研究与优化[J].计算机技术与发展,2016,26(11):148~152
　　[37] 于治深.基于数字信息技术的城市管网建设管理系统[D].大连:大连理工大学,2015
　　[38] 向往.综合管廊对排水管网竖向的影响及解决方案[J].工程技术研究,2018(05):208-209
　　[39] 李涛.校园三维地理信息系统研究与实现[D].保定:华北电力大学,2015
　　[40] 张春黎.基于三维GIS的地下管线信息管理系统研究与实现[D].合肥:安徽大学,2015
　　[41] 井雅,国明,张博尧.云结构智能地下管网管理信息系统[J].计算机工程与设计,2018,39(01):288-295
　　[42] Mohamad  Najmi  Masri.Microscopic  Study  on  the  Corrosion  of  Underground  Pipeline[J].  KeyEngineering Materials,2016,4068(694):49~54
　　[43] Jia-Ruey  Chang,Ho-Szu  Lin.  Underground  Pipeline  Management  Based  on  Road  InformationModeling  to  Assist  in  Road  Management[J].  Journal  of  Performance  of  ConstructedFacilities,2014
　　[44] 王丰.高校三维地下管网的设计与实现[D].天津:天津大学,2014
　　[45] N.R.Cooper,G  Blakey,C  Sherwin,et  al.The  use  of  GIS  to  develop  a  probability-based  trunkmains burst risk model[J].The Science of the Total Environment,2002,25(2):97~103
　　[46] 赖承芳.三维建模技术及其在城市地下管网系统建设中的应用[D].北京:中国地质大学,2013
　　[47] N.R.Cooper,G  Blakey,C  Sherwin,et  al.The  use  of  GIS  to  develop  a  probability-based  trunkmains burst risk model[J].The Science of the Total Environment,2002,25(2):97-103
　　[48] 吴少华.城市地下管网信息管理系统的设计与实现[D].西安:西安科技大学,2012
　　[49] 靳超.超大体量建筑地下管网测监管系统研究与应用[D].北京:北京建筑大学,2017
　　[50] 刘海福.城市地下管网信息公共服务系统设计[D].天津:天津大学,2016
　　[51] 周春波.基于Auto CAD 的地下管网系统设计与开发[D].赣州:江西理工大学,2013
　　[52] 吴少华.城市地下管网信息管理系统的设计与实现[D].西安:西安科技大学,2012
　　[53] 邱露露.地下管网数据存储机制的研究与应用[D].黑龙江:东北石油大学,2015
　　[54] 李政和.基于Web GL 的管网三维地理信息系统构建及应用[D].南京:东南大学,2017
　　[55] S W Jaw,Hashim M.Urban Underground Pipelines Mapping Using Ground Penetrating Radar[J].IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,2014,18(1)

（如您需要查看本篇毕业设计全文，请您联系客服索取）