GIS管道线路优化设计平台论文

2021-04-17 论文

　　中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司勘察事业部室，河北任丘 062552

　　[摘要]近年来，GIS已经渗透到很多行业中，并取得骄人的业绩。“GIS线路优化设计”这一研究课题就是专门针对此方面开展的研究工作。它的应用主要是GIS结合线路设计、测量的一次改革。本文对GIS线路优化设计平台作了相关介绍。

　　【关键词】GIS：RS：GPS;航空摄影测量;数字高程模型;数据矢量化

　　O引言

　　CIS(Ceography Information System，地理信息系统)，是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。

　　近年来，随着GIS的发展，它已经渗透到很多行业中，并取得骄人业绩。我院也逐渐开始重视GIS技术的开发与研究。今年的技术课题“CIS线路优化设计”就是专门针对此方面的开展的研究工作。它的应用主要CIS结合线路设计、测量的一次改革。本文对CIS线路优化平台的初步设想进行论述。

　　1总体策划

　　1.1 GIS线路优化设计平台基本功能

　　GIS线路优化设计平台的基本功能主要是针对线路选线、定线来设计的。

　　1.1.1基础数据库的建立

　　资料的获得：设计选线初期，通常要搜集一些地图资料，主要从国家或当地测绘部门获得。初期这些资料的情况直接影响到后期选线的效率，建议选取较新的资料。

　　数据库的建立：这一过程主要是进行图纸的扫描矢量化、拼接、坐标校正、剪切等工作。最终导入GIS平台，实现浏览、缩放、旋转等基本功能。

　　需要注意的是初期资料的年代新旧问题，通常比较年代较老的地形图资料不能真实反应线路的实际情况，需要实际踏勘，但资料成本较低。如果能够获得较新的遥感航测资料，那我们就可以减少现场踏勘工作，但成本较高。另外，可以从Google Earth上获取一些资料。

　　1.1.2自动选线功能

　　自动选线功能是此平台的最主要的部分。此功能的开发需要线路设计、测量、专业编程3个专业的人员共同协助完成。自动选线功能主要是根据设计人员在图上选取的两个点，可以自动绘出线路的走向。由于前期资料的新旧，可能初次绘出的线路不符合设计的要求，例如：有可能出现线路穿居民区、或是线路穿过一些重点保护区等现象。因此，我们还会设计相关的辅助功能，可以通过人工修改，将线路上主要的地物展绘到电子地图上，然后再重新绘出线路走向。这个过程需要反复进行，直到符合设计人员要求。

　　1.1.3线路选线的细化、优化功能

　　经过上面的自动选线，基本的线路的走向可以确立，但是在好多细节还不能满足设计要求，例如线路出现小于900转角，线路的穿越角度不能保证垂直等等。所以考虑这方面的需要，我们会设计出细化、优化的功能。通过菜单功能，来实现线路的局部改变，直至符合规范。下面用一个例子来说明线路优化话的效果。例如，某公路穿越，初次选线后走向如下(图1)：公路穿线路走向

　　图1线路优化前

　　图1自动选线后穿越公路的位置不合适，经过优化后，图2已经满足要求。这只是一个小例子，线路需要优化的地方还很多，这些都需要设计人员提出宝贵意见。

　　1.1.4三维浏览功能

　　根据选好的线路，可以利用三维浏览的工具，来给大家展示沿线路的走势。但是浏览效果的好坏，一定程度上取决于前期资料的'完备情况。利用较好的数字高程模型( DEM)与正射影像图叠加，能够很好的满足三维浏览的要求。如果DEM或是影像图不完备，那么会使浏览的效果打折扣。

　　1.2 GIS线路优化设计平台基本流程

　　图3流程图

　　2方案实施

　　2.1课曩硬件与相关专业人才需求情况

　　此课题需要大量的硬件与软件。软件重要包括：SuperMap的桌面化软件与组件化工具、AutoCAD软件，vc++与VB编程软件等。硬件主要包括：台式机、打印机、扫描仪等人才需要包括：GIS专业人员、线路设计人员、测绘专业人员、编程人员。

　　2.2方案实施计期方案实施分以下几个部分：

　　1)方案前期准备阶段：人才、设备的引进。时间计划的制定：

　　2)方案的启动阶段：制定课题的主要功能，与预计完成后的效果;