胥嘯宇 孔維華 田鵬艷

摘 要：結(jié)合以Geodatabase模型為基礎(chǔ)的校園地下管線數(shù)據(jù)，使用ArcGIS API for JavaScript，實現(xiàn)了校園地下管線的斷面分析功能，給校園地下管線的建設(shè)與發(fā)展提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：WebGIS;地下管線;縱斷面;橫斷面

Abstract： Combine with campus underground pipeline data based on Geodatabase model，The article uses ArcGIS API for JavaScript to realize the section analysis function of campus underground pipeline，which provides theoretical basis for the construction and development of campus underground pipeline.

Key words：WebGIS;Underground Pipelines;Vertical Section;Cross Section

校園地下管線在如今校園發(fā)展中尤其關(guān)鍵，被譽為“生命線”[1]，是維持整個校園正常運行的基礎(chǔ)設(shè)施，給校內(nèi)師生的生產(chǎn)生活提供重要保障[2]。緊跟校園的發(fā)展，地下管線也在不停變更與完善，管線的維護(hù)與管理面臨著巨大的挑戰(zhàn)。WebGIS在近些年得到了高速的發(fā)展，在校園地下管線中被充分運用，使用該技術(shù)得到的縱橫斷面圖可以清晰、直觀地展示地下管線的埋深情況以及管線與地面、管線與管線間相應(yīng)的空間位置關(guān)系[3]，給校園地下管線的管理、施工、修理與維護(hù)提供重要的理論依據(jù)[4]。

1 管線屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計

研究使用的數(shù)據(jù)是基于ArcGIS的Geodatabase的某校園的地下管線數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化[5]。校園地下管線種類主要有電力、燃?xì)狻⒆詡渌?、自來水等[6]，各個種類的管線屬性結(jié)構(gòu)并非完全一致的，但其空間結(jié)構(gòu)基本相同，每一段管線的端點必須有管線點覆蓋（作圖時可進(jìn)行拓?fù)錂z查），管線處一般為暖氣、電力、水、燃?xì)夤芫€等[7]，而管線點處一般為直通、三通、檢查井等。管線和管線點關(guān)系如圖1所示。

制圖創(chuàng)建圖層的過程中，可以給每種管線點、管線建立字段。每種管線的編碼可以通過字符加以區(qū)分，例如供水中管線點用ZP開頭，管線用ZL開頭。管線數(shù)據(jù)的屬性表如表1、表2所示。

2 地下管線縱橫斷面分析的設(shè)計

2.1 地下管線縱橫斷面分析設(shè)計過程

使用者在進(jìn)行斷面分析時，首先要制作斷面線，在縱斷面中斷面線與管線相交的個數(shù)唯一（若斷面線與多條管線相交，只提取相交的第一條管線），橫斷面中斷面線可以與管線的交點個數(shù)不唯一，之后進(jìn)行計算得到結(jié)果，并標(biāo)出相關(guān)數(shù)據(jù)，直觀地展示管線與地面，管線與管線的相對位置關(guān)系。縱橫斷面分析的流程如圖2所示。

2.2 縱斷面圖生成方法

管線縱斷面圖縱坐標(biāo)表示的是管線兩個端點的高程，橫坐標(biāo)表示的是管線兩個端點間的距離，主要流程如下：

（1）選擇圖層;

（2）用戶編輯斷面線;

（3）獲取相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)，包括起點編碼編碼、管底標(biāo)高、埋深（終點也是相應(yīng)的字段）等字段內(nèi)容;

（4）繪制動態(tài)坐標(biāo)軸。同一類管線，他們的在地下的埋深、長度是不盡相同的，因此要根據(jù)他們的高程、管線長度動態(tài)繪制坐標(biāo)軸;

（5）繪制縱斷面圖。紅色指地面，藍(lán)色指管線，根據(jù)公式：

2.3 橫斷面圖生成方法

前四步跟縱斷面繪制的方法基本相同，但在第三步中還要獲取管徑、斷面線與管線交點等字段內(nèi)容。第五步，繪制橫斷面圖。根據(jù)公式：斷面高程=管徑×2+管底標(biāo)高，繪制橫斷面圖，由于管徑單位與高程單位不在一個數(shù)量級上，因此在作圖時，管線橫截面使用相對的管徑長度。管線與斷面線交點間的距離，可以通過坐標(biāo)使用距離公式得到。橫斷面圖結(jié)果見圖4所示，其中紅色代表地面，管徑由于是固定的幾個值，我們用不同的顏色表示。

3 ArcGIS API for JS的使用

本文使用ArcGIS API for JavaScript完成校園地下管線縱橫斷面分析功能，主要包括數(shù)據(jù)獲取、圖形繪制兩個部分。

3.1 管線屬性數(shù)據(jù)的獲取

我們根據(jù)需要斷面分析的圖層，實例化IdentifyTask類。再使用API中的Draw類實現(xiàn)在graphics圖層上繪制斷面線，這里我們設(shè)計為縱斷面的斷面線由直線類（LINE）繪制，橫斷面線由折線類（POLYLINE）繪制。與斷面線相交的管線圖形參數(shù)輸入到identifyParams.geometry中，通過IdentifyTask的回調(diào)函數(shù)execute，即可訪問這些管線的圖形、坐標(biāo)、字段等信息。

3.2 繪制縱橫斷面圖

利用API中的gfx模塊進(jìn)行縱橫斷面的圖形繪制。我們先設(shè)計動態(tài)坐標(biāo)函數(shù)，縱斷面的動態(tài)坐標(biāo)根據(jù)管線的長度、地面高程設(shè)計，而橫斷面根據(jù)管線間的距離，地面高程最大值來設(shè)計。根據(jù)我們獲取的管線字段信息，即可完成斷面圖。具體操作為：用戶點擊按鈕，繪制斷面線，根據(jù)相對應(yīng)的管線屬性數(shù)據(jù)，使用gfx模塊中的createSurface方法創(chuàng)建畫布，本系統(tǒng)中創(chuàng)建了兩層畫布，一層用于存放坐標(biāo)信息（畫布底色為黑色），另一層用于存放管線信息（畫布底層為透明色）。再分別使用createLine方法制作地面、管線線段，createText方法繪制文本，createCircle方法創(chuàng)建管道界面即完成縱橫斷面的制作。

4 結(jié)語

本文通過使用ArcGIS API for GIS實現(xiàn)制作地下管線縱橫斷面圖，可以清晰直觀地反映地下管線之間與地面之間的位置關(guān)系，為校園的建設(shè)提供決策依據(jù)。相較于傳統(tǒng)的ArcEngine+C#繪圖，成圖更便捷、效果好。對比專業(yè)的WebGIS系統(tǒng)，還存在不足，例如當(dāng)鼠標(biāo)移動到管徑處智能顯示其屬性信息，后期還需維護(hù)完善。

參考文獻(xiàn)：

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[7]趙虎川，翟林，廉光偉，曲超.基于GIS的地下管線資產(chǎn)數(shù)據(jù)入庫檢查與更新[J].城市勘測，2013，（04）：63-67.

作者簡介：胥嘯宇，男，漢族，江蘇鹽城人，碩士研究生，助理實驗師，實驗員，研究方向：地理信息系統(tǒng);孔維華，男，漢族，河南汝南人，碩士研究生，教授，專任教師，研究方向：空間數(shù)據(jù)挖掘。