地下管線作為關(guān)系國(guó)計(jì)民生的城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，具有規(guī)模大、范圍廣、種類繁多、分布復(fù)雜、變化迅速等特點(diǎn)，其安全運(yùn)行是現(xiàn)代化城市高效率、高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)的必要保證。近年來(lái)，隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷深入以及“互聯(lián)網(wǎng)+”浪潮的迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的城市地下管線二維管理模式，已無(wú)法滿足當(dāng)前對(duì)地下管線大數(shù)據(jù)信息分析、表達(dá)、應(yīng)用的需求，建立更加科學(xué)、準(zhǔn)確、完整、可視、智能的地下管線管理系統(tǒng)，成為了城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的迫切需要。

為了提升城市地下管線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的管理水平，使城市管理從粗放式、被動(dòng)式、二維圖紙化管理轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)化、主動(dòng)化、三維可視化的管理，北京睿城傳奇科技有限公司基于自主研發(fā)的大型3D GIS軟件平臺(tái)StampGIS，開(kāi)發(fā)了新一代城市三維地下管線管理系統(tǒng)，可提供基于二維管線數(shù)據(jù)的檢查、三維管線自動(dòng)化生成、地上地下一體化三維管線可視化管理和三維管線應(yīng)急輔助、決策分析等功能，包括各種管線凈距、斷面、關(guān)閥、開(kāi)挖、隧道、流向、預(yù)警分析以及查詢統(tǒng)計(jì)、重點(diǎn)管線保護(hù)、管線規(guī)劃審批等，支持與二維管線數(shù)據(jù)庫(kù)同步的三維管線增量式實(shí)時(shí)在線更新，實(shí)現(xiàn)了從管線規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)維到更新的全生命周期管理，為城市規(guī)劃、建設(shè)和管理提供科學(xué)的決策依據(jù)。

新一代的城市三維地下管線管理系統(tǒng)，呈現(xiàn)了六個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：一是管網(wǎng)精細(xì)化自動(dòng)建模。根據(jù)管網(wǎng)的施工特性，按照管件的形狀規(guī)則性、位置特征、尺寸結(jié)構(gòu)和拓?fù)溥B接關(guān)系，可形成屬性數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的四類3D管網(wǎng)實(shí)體模型和對(duì)應(yīng)的模型構(gòu)建技術(shù)，生成的管網(wǎng)實(shí)體表面連續(xù)光滑，模型數(shù)據(jù)量小，管點(diǎn)與管線之間可按任意角度、連接數(shù)量、管徑大小進(jìn)行無(wú)縫拼接。二是管網(wǎng)自動(dòng)耦合造型。這是管網(wǎng)三維信息化自動(dòng)建模的關(guān)鍵技術(shù)，可將管點(diǎn)與管線之間按任意角度、連接數(shù)量、管徑大小進(jìn)行無(wú)縫拼接，且算法具有良好的造型能力可擴(kuò)展性，計(jì)算量小，運(yùn)算速度快，結(jié)果精度高，可將城市管網(wǎng)的建模時(shí)間從幾個(gè)月縮小為1小時(shí)以內(nèi)，大大提高了系統(tǒng)的性能，且保證了管件規(guī)格多樣性的特點(diǎn)。三是管網(wǎng)模型自主式更新。系統(tǒng)采用主動(dòng)式更新信息獲取技術(shù)，通過(guò)提取二維管網(wǎng)空間及屬性數(shù)據(jù)庫(kù)的更新信息，可主動(dòng)在三維系統(tǒng)中進(jìn)行單體管線模型及其附屬設(shè)施的重建，并同時(shí)更新其拓?fù)潢P(guān)系。在不影響日常使用的前提下，還可實(shí)現(xiàn)城市級(jí)三維管網(wǎng)模型的局部高效更新，保證了三維模型與二維屬性數(shù)據(jù)的嚴(yán)格一致，保證三維管線數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢(shì)性，為基于三維的管線管理和分析提供高時(shí)效性的數(shù)據(jù)。四是歷史空間數(shù)據(jù)管理。由于管線數(shù)據(jù)具有動(dòng)態(tài)性的特點(diǎn)，地下管線數(shù)據(jù)在時(shí)間、空間上都不斷發(fā)生變化。系統(tǒng)在建設(shè)過(guò)程中，采用增量式歷史數(shù)據(jù)管理方式，只存儲(chǔ)變化了的歷史數(shù)據(jù)，在管線實(shí)體數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，將變化前的數(shù)據(jù)作為歷史信息存儲(chǔ)，變化后的數(shù)據(jù)作為現(xiàn)狀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。通過(guò)這種記錄，將管線的整個(gè)生命過(guò)程記錄下來(lái)，為歷史回顧奠定基礎(chǔ)。五是空間數(shù)據(jù)一體化展示。系統(tǒng)可將相關(guān)空間數(shù)據(jù)有機(jī)地融入到一個(gè)空間中，實(shí)現(xiàn)地上地下一體化、室內(nèi)室外一體化、二維三維一體化、陸地海洋一體化。同時(shí)，系統(tǒng)對(duì)于架空管線、地上管廊、地下管溝都有著專業(yè)的處理和真實(shí)的展現(xiàn)，可達(dá)到數(shù)據(jù)一體化管理與展示。六是完整業(yè)務(wù)應(yīng)用，輔助決策支持。系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)地下管線設(shè)施的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、量算、標(biāo)準(zhǔn)等多種業(yè)務(wù)應(yīng)用，為各行業(yè)的地下管線應(yīng)用提供完整的信息服務(wù)，為城市建設(shè)、預(yù)警防災(zāi)、應(yīng)急搶險(xiǎn)提供輔助決策支持。

此外，睿城傳奇還創(chuàng)新性地研發(fā)出三維管線自動(dòng)化生成和管線數(shù)據(jù)檢查工具。其中，三維管線自動(dòng)生成工具可基于二維管線數(shù)據(jù)快速全自動(dòng)生成三維管線數(shù)據(jù)，包括各種圓管、管塊、管溝、井和井室，以及彎頭、三通、豎管等。管線數(shù)據(jù)檢查工具支持和兼容住建部、國(guó)家測(cè)繪地理信息局、各省和各城市的地下管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可提供基于三維體與體求交計(jì)算的管線沖突檢測(cè)，精準(zhǔn)確定管線碰撞位置，為外業(yè)補(bǔ)查和加密點(diǎn)布設(shè)提供科學(xué)依據(jù)。

據(jù)了解，結(jié)合每個(gè)城市的實(shí)際情況，該系統(tǒng)的建設(shè)也各具特色。比如，針對(duì)青島市管溝很大，溝、管分離，常規(guī)探測(cè)管線與管溝不明確的特點(diǎn)，系統(tǒng)的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了三維平臺(tái)上管、溝分離，可清晰表現(xiàn)管溝和管線之間關(guān)系，克服了常規(guī)三維系統(tǒng)管線信息難以查到屬性，且無(wú)法查看管溝內(nèi)部實(shí)際結(jié)構(gòu)的缺陷。又如，針對(duì)廣州市西江引水工程，系統(tǒng)的建設(shè)中還專門(mén)研發(fā)了重點(diǎn)管線保護(hù)模塊，保障了引水管線的安全。

總之，與以往的管線系統(tǒng)相比，睿城傳奇城市三維地下管線管理系統(tǒng)緊密結(jié)合新一代地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和三維技術(shù)，既可直觀顯示地下管線的空間層次和位置，也能以仿真方式形象展現(xiàn)地下管線的埋深、材質(zhì)、形狀、走向以及工井結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境，建立了地下管線信息的維護(hù)、管理與服務(wù)長(zhǎng)效機(jī)制，不僅實(shí)現(xiàn)了地下管線信息的規(guī)范化、信息化、動(dòng)態(tài)化、科學(xué)化管理，還為今后地下管線資源的統(tǒng)籌利用和科學(xué)布局、管線占用審批等工作提供了準(zhǔn)確、直觀、高效的輔助決策和依據(jù)。

目前，睿城傳奇新一代城市三維地下管線管理系統(tǒng)已在上海、廣州、青島、天津、徐州、包頭、鹽城等多個(gè)城市，得到了成功應(yīng)用。該系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，對(duì)進(jìn)一步加強(qiáng)城市地下管線管理，加快推進(jìn)城市規(guī)劃、建設(shè)和管理轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高全國(guó)城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量，起到了非常積極的推動(dòng)作用。