GIS管道線路優(yōu)化設(shè)計平臺論文
中國石油集團(tuán)工程設(shè)計有限責(zé)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，GIS已經(jīng)滲透到很多行業(yè)中，并取得驕人的業(yè)績。“GIS線路優(yōu)化設(shè)計”這一研究課題就是專門針對此方面開展的研究工作。它的應(yīng)用主要是GIS結(jié)合線路設(shè)計、測量的一次改革。本文對GIS線路優(yōu)化設(shè)計平臺作了相關(guān)介紹。
【關(guān)鍵詞】GIS：RS：GPS;航空攝影測量;數(shù)字高程模型;數(shù)據(jù)矢量化
O引言
CIS(Ceography Information System，地理信息系統(tǒng))，是融合計算機(jī)圖形和數(shù)據(jù)庫于一體，用來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(jī)地結(jié)合起來，根據(jù)用戶的需要將空間信息及其屬性信息準(zhǔn)確真實(shí)、圖文并茂地輸出給用戶，滿足城市建設(shè)、企業(yè)管理、居民生活對空間信息的要求，借助其獨(dú)有的空間分析功能和可視化表達(dá)功能，進(jìn)行各種輔助決策。
近年來，隨著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。我院也逐漸開始重視GIS技術(shù)的開發(fā)與研究。今年的技術(shù)課題“CIS線路優(yōu)化設(shè)計”就是專門針對此方面的開展的研究工作。它的應(yīng)用主要CIS結(jié)合線路設(shè)計、測量的一次改革。本文對CIS線路優(yōu)化平臺的初步設(shè)想進(jìn)行論述。
1總體策劃
1.1 GIS線路優(yōu)化設(shè)計平臺基本功能
GIS線路優(yōu)化設(shè)計平臺的基本功能主要是針對線路選線、定線來設(shè)計的。
1.1.1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫的建立
資料的獲得：設(shè)計選線初期，通常要搜集一些地圖資料，主要從國家或當(dāng)?shù)販y繪部門獲得。初期這些資料的情況直接影響到后期選線的效率，建議選取較新的資料。
數(shù)據(jù)庫的建立：這一過程主要是進(jìn)行圖紙的掃描矢量化、拼接、坐標(biāo)校正、剪切等工作。最終導(dǎo)入GIS平臺，實(shí)現(xiàn)瀏覽、縮放、旋轉(zhuǎn)等基本功能。
需要注意的.是初期資料的年代新舊問題，通常比較年代較老的地形圖資料不能真實(shí)反應(yīng)線路的實(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(xiàn)場踏勘工作，但成本較高。另外，可以從Google Earth上獲取一些資料。
1.1.2自動選線功能
自動選線功能是此平臺的最主要的部分。此功能的開發(fā)需要線路設(shè)計、測量、專業(yè)編程3個專業(yè)的人員共同協(xié)助完成。自動選線功能主要是根據(jù)設(shè)計人員在圖上選取的兩個點(diǎn)，可以自動繪出線路的走向。由于前期資料的新舊，可能初次繪出的線路不符合設(shè)計的要求，例如：有可能出現(xiàn)線路穿居民區(qū)、或是線路穿過一些重點(diǎn)保護(hù)區(qū)等現(xiàn)象。因此，我們還會設(shè)計相關(guān)的輔助功能，可以通過人工修改，將線路上主要的地物展繪到電子地圖上，然后再重新繪出線路走向。這個過程需要反復(fù)進(jìn)行，直到符合設(shè)計人員要求。
1.1.3線路選線的細(xì)化、優(yōu)化功能
經(jīng)過上面的自動選線，基本的線路的走向可以確立，但是在好多細(xì)節(jié)還不能滿足設(shè)計要求，例如線路出現(xiàn)小于900轉(zhuǎn)角，線路的穿越角度不能保證垂直等等。所以考慮這方面的需要，我們會設(shè)計出細(xì)化、優(yōu)化的功能。通過菜單功能，來實(shí)現(xiàn)線路的局部改變，直至符合規(guī)范。下面用一個例子來說明線路優(yōu)化話的效果。例如，某公路穿越，初次選線后走向如下(圖1)：公路穿線路走向
圖1線路優(yōu)化前
圖1自動選線后穿越公路的位置不合適，經(jīng)過優(yōu)化后，圖2已經(jīng)滿足要求。這只是一個小例子，線路需要優(yōu)化的地方還很多，這些都需要設(shè)計人員提出寶貴意見。
1.1.4三維瀏覽功能
根據(jù)選好的線路，可以利用三維瀏覽的工具，來給大家展示沿線路的走勢。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(shù)字高程模型( DEM)與正射影像圖疊加，能夠很好的滿足三維瀏覽的要求。如果DEM或是影像圖不完備，那么會使瀏覽的效果打折扣。
1.2 GIS線路優(yōu)化設(shè)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(jī)、打印機(jī)、掃描儀等人才需要包括：GIS專業(yè)人員、線路設(shè)計人員、測繪專業(yè)人員、編程人員。
2.2方案實(shí)施計期方案實(shí)施分以下幾個部分：
1)方案前期準(zhǔn)備階段：人才、設(shè)備的引進(jìn)。時間計劃的制定：
2)方案的啟動階段：制定課題的主要功能，與預(yù)計完成后的效果;
3)課題開發(fā)階段：各專業(yè)人員共同協(xié)助，攻克難題。開發(fā)出基本功能;
4)試運(yùn)行與調(diào)試階段：通過一些數(shù)據(jù)，進(jìn)一步調(diào)試課題的功能，以滿足設(shè)計需要;
5)后期管理階段：基本已實(shí)現(xiàn)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(diào)試。最終封裝課題主程序，基本完成開發(fā)工作。
3結(jié)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(xiàng)目在實(shí)施的各個階段會遇到各種難題，在各專業(yè)人員的精誠合作下，將攻克各個難題。
參考文獻(xiàn)
【1】GIS應(yīng)用新趨勢.
【2] GIS技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略實(shí)施方法
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