论建立城市地下管线三维数字模型

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摘要：随着城镇化建设飞跃发展，现有城市地下管线数据库难于跟上城市建设需要。本文主要阐述了城市地下管线数据库的现状，建立城市地下管线三维数字模型的设想展望及优点。

关键词：城市地下管线、数据库、三维数字模型

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

引言

法国作家雨果曾说,下水道是“城市的良心”，从这个角度来说，市政工程就应该是“良心工程”。改革开放以后，我国城市化建设飞速发展，城镇不断地扩大。然而对于各级城市管理者而言，通常重地上、轻地下，重审批、轻监管，重建设、轻维护。并且地上是面子工程，自然要重视；地下反正“看不见”，什么都不是，所以没有多少城市管理者会重视，也就是地下的建设与管理滞后而引发不少的后果。

2010年7月南京野蛮施工引起地下丙烯管道爆炸事故。也就在去年夏天，我们就见证了这样一个笑话。中国的心脏—北京，在短短的3个小时内，便呈现出一片“水世界”景象。面对突如其来的洪水，众多外出的市民都没来得及返回家中，于是大街、地铁、天桥上出现了多道美丽风景，“水帘洞”“大瀑布”等在这座繁华的大都市一一出现。甚至有人葬身在这场暴雨中，这无疑是一个城市的悲凉。相反6百年历史的紫禁城安静的屹立在北京的中轴上注视着这一场暴雨带来的动荡，这值得我们深思。

城市地下管线数据库现状

许多城市有这样的通病，地下管线陈旧超期服役，并且年久失修，加上野蛮施工、无序作业，市民苦不堪言。以上现象已经引起了城市管理者的重视，城市不应只有华丽外表，人们的生活应更加方便、更加舒适、更加满意生活环境。道路的反复开挖少了，拉链马路少了，野蛮施工少了。也由于城市土地资源有限，城市建设向地下空间拓展与发展是必然的趋势，怎样有效、可控、有序的发展地下空间是城市管理者正在思考的问题。于是本世纪初已有不少城市开展地下管线普查，并建立城市地下管线数据库。但城市地下管线历史久远，管种多，权属单位多。因此这样的数据库数据多，冗余量大。并且此数据库调用及查询都是图纸结合数据表，不够直观，调用及查询效率低，非专业人士难以看懂及读懂这些数据。因此运用二维图纸加数据表形式的城市地下管线数据库难以面向社会与公众，难充分达到共享、共利用。况且国内大部分城市的城建、电力、电信供水等单位各自为政，有关数据共享困难，利用率不高，查询复杂的现状，更使城市地下管线数据更新及维护很难跟上城市发展建设步伐。图纸加数据表的二维城市地下管线数据库模式，已经难以对大量管线信息进行有效描述和表达了。

地下管线数据表及管线地形图

建立城市地下管线三维数字模型

如今建立三维图形软件已应用相当广泛，它们具备了方便灵活三维建模能力和编程方法。城市三维数据模型已有不少城市开展，技术已经相当成熟。运用现有城市地下管线数据建立城市地下管线三维数字模型也有相当有识之士提到日程中来。有些城市也在不断探索中 。

城市地下管线三维数字模型的建立是建立城市地下管线可视模型，同时也进行数据链接。对管线走向连接关系、管线材质性质、埋设时间、权属关系等各种特征进行描述，总之它能直观描述管线的三维特性及管线空间间距及关系，能真实地反映城市地下管线的空间分布状况。它具有可视性、直观性、查询更简捷，可供不同专业人士可读、可查询。有效解决了原来二维图纸加数据表的地下管线数据库模式不直观、复杂性、共享共利用实现难等弊病。同时对数据三维模型进行分层分色，即可专项地下管线查询，也可的不同部门、不同权属地下管线维护、更新进行技术支持。达到资源共享利用、共同建设，使数据库建设越愈完善，进入良性发展。

地下管线三维数字模型可视图

城市地下管线三维数字模型的建立是加快了城市地下管线信息化建设与应用，在城市地下管线信息系统中实现地下管线的三维显示与管理可使系统的直观性和可操作性得到大大的改观，系统不仅可以描述管线位置数据、标高、各种特征数据及相邻管线间空间距离，也可运用综合处理模块实现地下管线属性查询、更新，也可进行断面分析、净距分析、节点交叉口分析及安全管理。城市地下管线三维数字模型是在海量城市地下管线数据下进行仿真模拟，能优化决策，同时三维可视化可以建立全局观念，使得原本运用平面显示下错综复杂的地下管线变得更加清晰明了。在城市地下管线三维数字模型下进行纵观全局地智能分析、合理布局，这样城市地下管线三维数字模型也可广泛应用于规划审批。

当然城市地下管线三维数字模型在城市管理建设中也可得到广泛应用。如城市地下管线规划、施工设计中运用，设计者可调用城市地下管线三维数字模型，直接把设计部分叠加到城市地下管线三维数字模型中，进行设计方案优劣选择、设计方案优化。城市地下管线三维数字模型也可提高城市地下管线维护及施工的工作效率，由于城市地下管线三维数字模型有着便捷、直观查询功能，可使维修、施工人员更直观了解地下管线分布状况，解决了维修、施工无目标开挖、随地挖的乱象，提高维修与施工的效率。我想城市地下管线三维数字模型能够运用到现在流行的非开挖盾构施工中去，真是可以大大提高施工的效率，也给施工安全得到有力保障。

城市地下管线三维数字模型的建立基础上也可后续开发增加模拟演算、监测功能，在恶劣天气来临前，进行暴雨量、下水道排水量模拟演算及监测，可供城市管理者提供有力数据，为提前排涝分流、提前预警作出决策提供技术支持。

四、结束语

建立城市地下管线三维数字模型我们许多城市在实施中，使它更具有简捷性、直观性、可视性、可操作性，更需要城市许多部门协同努力。为了相关各部工程调用资料方便、可享用、可操作等，也需要我们为该项目献计献策。同时也相关部门制定统一标准及规程，才能够建立具有兼容性、通用性、标准性、共享性、科学性的城市地下管线三维数字模型。

Abstract: along with the urbanization construction leap development, the existing urban underground pipeline database is difficult to keep up with the city construction needs. This article mainly expounds the present situation of the urban underground pipeline database, 3 d digital model of the underground pipeline prospect and advantages.

Keywords: city underground pipeline, database, 3D digital mode

参考文献：《城市地下管线三维模型的实现》 第30卷第6期 2005年12月 测绘科学