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k=s1/s //比例因子 h=h1+k(h2-h1)
toph=toph1+k(toph2-toph1)
bottomh=bottomh1+k(bottomh2-bottomh1)
s1 s
图3.7 求管线交点属性图
3 把所有交点相连，计算出相邻两交点的距离，把上面得到的交点投影到XOY平面上，其中交点的水平距离作为横坐标，管顶高程作为纵坐标。
4 生成剖面边界图。
3.3 数据检查
1 排水倒流检查
对于相连通的排水管线段，求出管线层上相对的管点，求出管底(内底)高程，判断沿水流方向前一节点不能比后一节点高20cm。
2 管线交叉检查
由于信息系统空间数据性质的不同，导致要以全三维方式建立地下管线空间数据的拓扑关系，两者之间的拓扑计算方法和拓扑检查方法有些不同之处。如通用地理信息系统中在对两根相交管线进行拓扑运算时，对所交叉的两根线段不能通过属性判断是否要进行打断。由于地下管线的性质，对图形进行线拓扑运算时，首先对在图层上相交叉的两线段进行属性判断，就会有以下三种情况： （1）两线段的管线性质不同，例一根是煤气管道一根是自来水管道，它们根本就不可能相交。
（2）两线段的管线性质相同且交点在同一高程上，则需对线段进行打断。 （3）同性质两线段不在同一平面上，但有一个“三通’或‘四通’点状地物在同一X、Y坐标上，必须对线段进行打断。
在具体求图层内交点的方法是顺序遍历图层内的每一管线，依次与其他管线段求交点，直线求交完毕，则删除。一旦有交点，用插值法求各管线交点处管顶高程，管底高程，判断两管线是否有交叉。
3 管线点重号检查
管线信息经过编码后，通过属性表的关键字段管线段号和图上点号来要唯一
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的标识管线和管点实体，MapObjects控件内建了用标准 SQL表达式进行特征选择和查询的功能，我们利用这个功能顺序遍历整个图层所有纪录，取出管线段号(或图上点号)的值然后进行查询，判断其查询结果是否多于两个，如果出现了重号情况，更改其中一个为图层上管线段号(或图上点号)的最大值递增1。
3.4 管线三维图形的生成
随着GIS应用不断扩大，人们对GIS的操作界面和结果提出了越来越高的要求，三维可视化技术是改善操作界面、提高结果可理解性的有效手段，而虚拟现实是可视化发展的最终目标。所谓虚拟现实是指由计算机生成的一种实时三维空间，通过计算机图形构成的三维数字模型，编制到计算机中去产生逼真的“虚拟环境”，用户在这种环境中看到的是全彩色立体景观，听到的是虚拟环境中的音响，感受到的是虚拟环境反馈的作用力，因此，使用户在视觉上产生一种沉浸于虚拟环境的感觉，一种身临其境的感觉[25,26]。下面简单介绍三维可视化软件VRML和地下管线三维数据的提取。 3.4.1 三维可视化软件VRML
虚拟现实建模语言VRML(Virtual Reality Modeling Language)是一种ISO国际标准化组织和IEC国际电子技术委员会推荐的，与操作平台无关的描述，可交互三维世界和对象的语言。它定义了三维应用系统中常用的语言描述，如层次变换、光源、几何、动画、材料特性、纹理等，并且行为特征复杂场景的三维描述[27,38]。另外，VRML和HTML（Hypertext Markup Language,超文本标记语言）是紧密相连的，是HTML在3D领域中的模拟和扩展。由于VRML在网络上有良好模拟性和交互性，因而显示出了强大的生命力。其中VRML有一特性就是可用ASCII文本格式来描述世界和建立超链接。
在地下管线信息系统中管线的三维显示就是把管线空间信息提取出来，生成ASCII文本文件，然后在VRML中显示。 3.4.2 地下管线三维数据的提取 地下管线三维数据提取步骤如下：
①选定待显示管线区域，给定区域进行图幅裁切，遍历图层上的所有纪录与选定区域求并集，并保存为一个图层。
②在图层上的管线段大多都以折线形式表示的，把每根折线段管线分解成最小单位的直线段，获取管线类型、管线直径和直线段两端点空间坐标信息，生成描述直线的VRML格式的ASCII文本文件，不同管线类型用不同的颜色值描述，
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重复上述步聚直至所有直线段VRML的三维描述文件生成，这样整个管线三维模型描述文件就生成了。在IE浏览器中打开此描述文件，管线的三维模型就生成了。管线的平移，旋转，滚动等操作可以用VRML的内建功能实现。
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第四章 地下管线信息系统的设计
4.1 需求分析
地下管线信息系统实现对地下管线数据进行图形化的管理，具备向管线专业权属单位的专业管线信息系统提供数据共享的能力，专业权属单位可通过此系统浏览管线信息，当专业权属单位需要使用此信息时，付费后可通过此系统进行数据下载。经过具体的需求分析后，总结为如下几点：
（1）能把管线信息数据及查询结果数据在地图上的适当的位置以适当的方式显示出来，具体编辑功能类似AutoCAD，具体要求如下：
·可选择任意范围内管线图；
·地图放大后可显示线路中间的分隔线；
·单击地图上的任一点，可分类显示该点的信息，单击分类表可显示详细信息；
·地图上标注的数据可根据地图的缩放隐藏或显示； ·数据在地图上的位置可根据需要进行调整；
·可修改地图上的表示数据的符号,能自行设置和修改数据在地图上的显示符号；
·可修改地图上显示属性数据。
（2）准确、全面的反映地下管线空间数据和属性数据，如矢量图的三维坐标数据、物探点号、测量点号、性质、位置、材质、附件名称（阀门、消火栓等）、管径、建设年代、管线的埋设方式等。
（3）将城市所有的地下管线以动态方式管理起来，使数据始终反映最新的现状，管线数据动态更新，可为城市规划、消防、电信、供电等部门提供大量的信息，同时为政府决策提供可靠的依据。
（4）能实现地下管线数据合理性与准确性检查，如地下排水管道后一节点的地面
高程不能比前一节点的地面高程高20cm,各管点的物探点号不能出现重号情况，将拟建建议工程与已建管线叠加，避免地下管线相互冲突。
（5）可准确地查询出管线的性质、位置、材质、附件名称（如阀门、消火栓、管径等）等，提供准确可靠的数据。
（6）可输出各种形式的综合图、专业图，对图形进行任意比例尺的缩放；可输出不同规格的图纸，将多幅图拼接输出，方便外业施工和管理。
（7）可对管线进行纵、横剖面处理，为管线设计部门非常方便地提供各种数据；可进行事故分析，如当煤气管道发生爆列时，可进行判断最近的哪一个阀门应该关闭；可进行交叉分析、垂直净距分析、三维分析、最短路径分析、缓冲区分析等。
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