WebGIS技术之地下管线的数字化与可视化管理

毕业设计(论文)摘 要为了实现对地下管线的数字化与可视化管理，结合虚拟现实技术对地下管网进行研究。系统根据分层概念和管网数据的特点，设计城市地下管网的概念模型，着重介绍切片技术在地下管网系统主的应用，地图以链接图片的形式实现无缝拼接地图浏览技术，最终运用 GIS 和 LOD 模型的建立实现管网系统的可视化和实时漫游功能。 该系统利用 WebGIS 技术，将地理信息数据通过互联网进行发布，是目前地理信息数据得到有效利用的解决方法之一，也是当前地理信息发布的主要手段。应用于各企业地下管网数据，实现城市地下管网的现代化、信息化管理。地下管网管理信息系统对辖区管网的各种图形信息、属性信息进行综合管理，及时对管线数据进行更新、维护，确保管线数据的准确性，并且能够为管理部门的宏观决策提供准确、及时的管线信息，为物业管理、生产和服务等工作提供基础信息支持和决策服务，真正实现管网设计、管网运行、管网维修、管网分析、管网决策的自动化和科学化。关键词：关键词：地下管网；WebGIS 技术；切片技术毕业设计(论文)AbstractIn order to realize the digitalization and visualization management of underground pipeline, combining with the study of the underground pipe network of virtual reality .The layered concept and the characteristics of the system pipe network data, design concept model of urban underground pipe network ,application of section focuses on technology in the underground pipe network system owners. Map in the form of linked images to achieve seamless map browsing technology, final use and LOD model to establish GIS piping system's visualization and real-time roaming .The system uses WebGIS technology, geographic information data via the Internet to publish. It is one of the solutions to get the effective use of the main means of information dissemination is the current geographic. It applies to all enterprises and underground pipe network data ,achieve the modern urban underground pipe network and information management. Underground pipe network management information system for all kinds of graphic information, attribute information area of the pipe network for integrated management. Pipeline data is updated in a timely manner, maintenance, to ensure the accuracy of the pipeline data and to provide accurate and timely information to the macro decision-making pipeline management. Provide basic information and decision support services for property management, production and service work,Real pipe network design, network operation, network maintenance, network analysis, network automation and scientific decision-making.Key words: On-line monitoring,WebGIS Technology,monitoring analyzer毕业设计(论文)目 录第第 1 章章 概述概述11.1 背景与意义.11.2 系统设计思想.21.3 本章小结.3第第 2 章章 相关理论和关键技术相关理论和关键技术42.1 系统开发环境介绍.42.2 B/S 结构的数据库访问模式.42.3 IIS 简介52.4 C#简介.52.5 后台数据库 SQL Server 简介62.6 切片地图技术简介.72.7 本章小结.7第第 3 章章 地下管网系统需求分析地下管网系统需求分析83.1 可行性分析.83.2 功能需求分析.93.3 系统设计目标.113.3 本章小结.13第第 4 章章 地下管网系统总体设计地下管网系统总体设计144.1 系统功能设计原则.144.2 系统划分.144.3 数据库设计.164.4 地下管网的数据结构设计.194.5 切片算法214.6 本章小结26第第 5 章章 地下管网系统设计地下管网系统设计285.1 用户登录.285.2 首页.285.3 主版面的功能布局.295.4 图层控制、地图浏览、定位.315.5 管点统计与管线统计.325.6 查询功能.33毕业设计(论文)5.7 属性管理.335.8 打印.335.9 表格下载.345.10 后台管理.345.11 本章小结.39第第 6 章章 地下管网系统测试地下管网系统测试406.1 系统运行环境.406.2 系统测试及操作过程.426.3 本章小结.43结结 论论 44参考文献参考文献 45致致 谢谢 46东北石油大学本科生毕业设计(论文)1第 1 章 概述地理空间数据具有多学科、多标准、多类型、多尺度、海量等特征。应用传统的 WebGIS 发布地理空间数据，存在网络负载大，响应速度慢、用户体验性较差等方面的弱点。本课题针对上述存在的问题，在研究地理信息数据的发布现状的基础上，从服务器端切片地图的组织管理和客户端自适应切片地图预取两个方面进行研究。1.1 背景与意义大庆油田矿区服务事业部下辖五大物业管理公司及园林绿化公司，共管理163 个小区，其地下管网系统非常庞大而且复杂，包括供热管网 3427.122 千米、雨排管网 727.35 千米、污排管网 788.22 千米、给水管网 837.06 千米、电缆管网 1696.02 千米。由于地下管网规模过于庞大导致日常管理工作十分复杂，目前管网的地理分布位置、相互间的拓扑连通关系等信息，基本上是由专业的工程技术人员使用专门的 AutoCAD 等工程软件进行绘制并在工程图纸上进行描述。由于工程图纸面向工程技术人员，目的在于指导工程建设，其专业性较强。并不适合管理人员在日常生产管理中了解现场情况、规划管网巡检方案、优化指挥调度、处理突发险情等用途，容易导致管理人员对现场情况了解不到位，造成决策上的失误。同时，在日常生产管理当中，有众多人员参与其中，既有管理人员也有执行人员。采用 CAD 软件和图纸指挥生产，会导致分发数量较大的情况发生，在执行过程中存在着易丢失等问题。对于涉及生产生活安全的地下管网，这种管理执行方式也存在着安全性上的漏洞。小区地下管网作为居民住宅小区重要的基础设施，在保障居民日常生产生活中起着重要作用。如何处理好地下管网的日常运行维护管理工作，保障居民生产生活，对于建设和谐矿区有着重要意义1。这就迫切需要建立一套比较完善的地下管网管理体制，实现油田矿区地下管网的现代化、信息化管理。地下管网管理信息系统对辖区管网的各种图形信息、属性信息进行综合管理，及时对管线数据进行更新、维护，确保管线数据的准确性，并且能够为管理部门的宏观决策提供准确、及时的管线信息，为物东北石油大学本科生毕业设计(论文)2业管理、生产和服务等工作提供基础信息支持和决策服务，真正实现管网设计、管网运行、管网维修、管网分析、管网决策的自动化和科学化。1.2 系统设计思想该地下管网系统是为适应大规模、高效率和高质量的地下管网数据管理要求而发展起来的现代综合管理技术，必须有一个正确的设计指导思想，通过合理选择数据结构、网络结构、操作系统以及开发环境，构建一个完善的网络体系结构，这样才能充分发挥本系统的优势。根据实际需求，本系统的设计按照下述原则进行。1.2.1 实用性系统以用户的需求为目标，以方便用户为原则，同时融入先进的管理经验。根据用户需求的功能情况，度身订造一套先进的地下管网系统，并且将在统一的网站图形界面下提供各种实用功能，尽可能降低使用前的培训、实施和使用中的维护时间。充分满足现在及未来的各种需求，真正为地下管网数据管理提供强有力的支持。1.2.2 先进性本设计将充分应用现有成熟的计算机技术、网络技术、软件开发技术，为用户提供高性能的系统。系统采用先进的 B/S(浏览器/服务器)体系结构，采用SQL Server 2005 数据库管理系统作为后台，可以方便的将污染源数据传输系统中的各类信息进行统一的管理，方便快捷。1.2.3 高可靠性一个实用的系统同时必须是可靠的，本设计通过合理而先进的网络设计以及软、硬件的优化选型，可保证系统的可靠性与容错性。1.2.4 高安全性在设计中，将充分利用网络软、硬件提供的各种安全措施，既可以保证用户共享资源，同时也可保证关键数据的安全性。东北石油大学本科生毕业设计(论文)31.2.5 采用标准技术本系统的所有设计遵循国际上现行的行业标准进行，以提高系统的开放性。1.2.6 可维护性系统的设计要方便维护，包括硬件的维护，软件的维护（更新、升级等）以及网络的维护。1.2.7 可扩展性及灵活性系统的设计以方便未来业务的扩展和系统扩充为目标，系统要求能够方便的升级，充分保护系统的投资。1.3 本章小结通过本章对课题背景、课题目的、意义、系统的优越性的论述，明确了开发本系统具有确实可行的现实意义。因此，为了满足用户的种种需求，应运而生了后面的系统设计思想，相信以此为系统的框架思想，一定能够完成用户需求的功能。且本系统具备了众多的优越性，前面已经有详细介绍，确保系统的可靠、安全和后期的维护。东北石油大学本科生毕业设计(论文)4第 2 章 相关理论和关键技术2.1 系统开发环境介绍本系统采用 B/S 结构，运行平台为 Windows XP，系统开发平台为 Visual Studio 2008，系统开发语言为 C#，系统后台数据库为 SQL Sevrer 2005。2.2 B/S 结构的数据库访问模式在 B/S 体系结构系统中，用户通过浏览器向分布在网络上的许多服务器发出请求，服务器对浏览器的请求进行处理，将用户所需要的信息返回到浏览器。B/S 结构简化了客户机的工作，客户机上只需配置少量的客户端软件。服务器将担负更多的工作，对数据库的访问和应用程序的执行将在服务器上完成。浏览器发出请求，而其余如数据请求、加工、结果返回以及动态网页生成等工作全部由 Web Server 完成。实际上 B/S 体系结构是把二层 C/S 结构的事务处理逻辑模块从客户机的任务中分离出来，由 Web 服务器单独组成一层来负担其任务，这样客户机的压力减轻了，把负荷分配给了 Web 服务器