基于cad排水管網(wǎng)圖紙信息的自動(dòng)水力模型構(gòu)建方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于CAD排水管網(wǎng)圖紙信息的自動(dòng)水力模型構(gòu)建方法，屬于市政工程信息技術(shù)與地理信息系統(tǒng)技術(shù)交叉領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]排水管網(wǎng)系統(tǒng)是重要的城市基礎(chǔ)設(shè)施，擔(dān)負(fù)著收集和輸送城市污水和城市降雨、融雪產(chǎn)生的徑流的任務(wù)，具有保護(hù)環(huán)境和城市減災(zāi)雙重功能，被稱(chēng)作城市的“生命線”和“血脈”，在城市規(guī)劃和建設(shè)中的作用不容忽視。隨著國(guó)內(nèi)城市化進(jìn)行的加快，城市排水管網(wǎng)建設(shè)出現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，管網(wǎng)規(guī)模日益擴(kuò)大，管網(wǎng)數(shù)據(jù)不斷更新，現(xiàn)有的城市排水管網(wǎng)運(yùn)行和管理方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市建設(shè)。排水管網(wǎng)的平面圖和縱斷面圖是排水管網(wǎng)設(shè)計(jì)的主要圖紙，存儲(chǔ)著管網(wǎng)的空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，由于AutoCAD簡(jiǎn)單易學(xué)、界面美觀等優(yōu)點(diǎn)，市政排水管網(wǎng)圖紙絕大多數(shù)以CAD文件格式存儲(chǔ)。CAD以圖層的形式存儲(chǔ)空間數(shù)據(jù)，以縱斷面圖的形式存儲(chǔ)了基本屬性數(shù)據(jù)，但不考慮數(shù)據(jù)的屬性與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，缺少對(duì)管網(wǎng)數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的描述，無(wú)法體現(xiàn)排水管網(wǎng)復(fù)雜的空間關(guān)系。
[0003]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，ArcGIS在建立地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)日益突出，在水力模型中的應(yīng)用越來(lái)越多。應(yīng)用GIS可以進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和空間分析，也可以直觀、動(dòng)態(tài)地進(jìn)行建?；蚩梢暬芾?。GIS數(shù)據(jù)以點(diǎn)、線、面的形式存儲(chǔ)，可以表現(xiàn)圖形的空間分布情況和幾何狀況，記錄圖形的屬性數(shù)據(jù)。GIS采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理，數(shù)據(jù)形式統(tǒng)一。隨著水力模型技術(shù)的發(fā)展，如何行之有效的將CAD排水管網(wǎng)工程圖紙信息輸入到GIS模型數(shù)據(jù)庫(kù)顯得尤為重要。
[0004]TrueTable (真實(shí)表格)軟件是一款基于CAD平臺(tái)的軟件，能夠在CAD和Excel間互導(dǎo)表格，能輸出、更新CAD中的任意表格。TrueTable的主要功能有:(I)將CAD中的表格或文本輸出到Excel ; (2)將CAD中的表格或文本輸出到文本文件(TXT)或CSV文件；(3)直接輸出CAD中的任意表格，即使這些表格是復(fù)雜實(shí)體；(4)其它特殊功能。
[0005]CAD排水管網(wǎng)工程圖紙信息輸入GIS模型數(shù)據(jù)庫(kù)包括圖形數(shù)據(jù)錄入和屬性數(shù)據(jù)錄入兩部分。傳統(tǒng)水力模型的構(gòu)建，需對(duì)CAD圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行分層處理，并對(duì)檢查井圖層進(jìn)行特定處理，由于CAD工程制圖的不統(tǒng)一，對(duì)CAD圖紙進(jìn)行分層處理的工作量大而繁瑣；排水管網(wǎng)的屬性數(shù)據(jù)多數(shù)存在于縱斷面圖中，傳統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)錄入通常是依靠大量的人工操作逐個(gè)錄入，如檢查井的井底高程、井深，管道的上下游管底高程等，由于城市管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，大量的人工錄入容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，工作效率低，數(shù)據(jù)庫(kù)的質(zhì)量低，不能夠保證水力模型的質(zhì)量。
[0006]基于上述水力模型構(gòu)建的缺陷，本發(fā)明從水力模型構(gòu)建的需求出發(fā)，基于CAD排水管網(wǎng)圖紙信息的存儲(chǔ)情況，無(wú)需對(duì)CAD工程圖紙進(jìn)行復(fù)雜的分層處理，并將人工逐個(gè)錄入屬性數(shù)據(jù)的工作進(jìn)行大量的簡(jiǎn)化，應(yīng)用TrueTable軟件，將CAD縱斷面圖屬性數(shù)據(jù)批量轉(zhuǎn)換到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)錄入的自動(dòng)化和批量化，極大減少人工逐個(gè)錄入數(shù)據(jù)的繁瑣操作，提高數(shù)據(jù)錄入的工作效率，保證模型數(shù)據(jù)的質(zhì)量，從而提高構(gòu)建水力模型的質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明主要為解決當(dāng)前基于CAD排水管網(wǎng)圖紙信息構(gòu)建水力模型，對(duì)CAD工程圖紙數(shù)據(jù)分層處理工作繁瑣，人工逐個(gè)錄入屬性數(shù)據(jù)工作量大，工作效率低，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，模型質(zhì)量低的缺點(diǎn)，提出了一種基于CAD排水管網(wǎng)圖紙信息的自動(dòng)水力模型構(gòu)建方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]基于CAD排水管網(wǎng)圖紙信息的自動(dòng)水力模型構(gòu)建方法，所述方法依次包含以下步驟:
[0010](I)建立水力模型數(shù)據(jù)庫(kù)；
[0011]根據(jù)構(gòu)建水力模型的需求，在ArcGIS中創(chuàng)建水力模型數(shù)據(jù)庫(kù)所需的Shapfile文件，設(shè)置要素類(lèi)型，添加屬性表必備字段。檢查井的Feature Type設(shè)置為Point屬性，管道的Feature Type設(shè)置為Polyline屬性，檢查井屬性表字段包括編號(hào)、XY坐標(biāo)、井底高程、井深，管道屬性表字段包括編號(hào)、進(jìn)出水節(jié)點(diǎn)編號(hào)、上下游管底高程、上下游管底埋深。
[0012](2)處理CAD排水管網(wǎng)圖紙；
[0013]排水管網(wǎng)的圖紙包括平面圖和縱斷面圖，CAD排水管網(wǎng)圖紙的處理包括管網(wǎng)平面圖紙的處理和縱斷面圖紙?zhí)幚韮刹糠帧Ｆ矫鎴D紙的處理，無(wú)需對(duì)CAD圖紙按要素進(jìn)行復(fù)雜繁瑣的分層處理，無(wú)需對(duì)檢查井圖層進(jìn)行特定的處理，只需進(jìn)行簡(jiǎn)單的圖層處理，處理原則為“開(kāi)啟相關(guān)圖層，關(guān)閉無(wú)關(guān)圖層”，使和水力模型有關(guān)的圖層如檢查井、管道相關(guān)圖層都處于開(kāi)啟狀態(tài)，以便識(shí)別管網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)，使房屋道路等無(wú)關(guān)圖層都處于關(guān)閉狀態(tài)，從而不影響管網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)的錄入。另外，將所有平面圖紙的坐標(biāo)系統(tǒng)一，高程基準(zhǔn)要一致，圖紙的比例尺要相同?？v斷面圖紙的處理，首先要判斷縱斷面圖紙信息是否完整，對(duì)于完整的縱斷面圖紙，根據(jù)縱斷面圖紙判斷管道的流向，若縱斷面圖紙信息不完整，則需將其補(bǔ)充完整。縱斷面圖紙的處理關(guān)系到屬性數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。
[0014](3)錄入圖形數(shù)據(jù)；
[0015]根據(jù)處理后的CAD排水管網(wǎng)平面圖紙，將檢查井、管道圖層的圖形數(shù)據(jù)錄入到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的圖層要素Shapfile中。錄入過(guò)程中，要和縱斷面圖紙信息相對(duì)應(yīng)，如縱斷面圖中檢查井的編號(hào)為Jl、J2、J3……Jn，則在GIS中添加檢查井時(shí)，按照對(duì)應(yīng)的順序依次添加，管道的添加仍按照順序依次添加，在GIS中檢查井和管道屬性表按照FID排序后和縱斷面圖紙的順序相對(duì)應(yīng)，從而便于實(shí)現(xiàn)屬性數(shù)據(jù)的批量錄入，提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0016](4)錄入屬性數(shù)據(jù)；
[0017]根據(jù)處理后的CAD排水管網(wǎng)圖紙，將水力模型所需的檢查井、管道的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)錄入到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)圖層要素的各個(gè)字段中。屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)一一對(duì)應(yīng)。檢查井和管道的編號(hào)以及管道的上下游節(jié)點(diǎn)號(hào)按照和縱斷面圖紙對(duì)應(yīng)的順序批量錄入，檢查井的XY坐標(biāo)利用GIS的空間計(jì)算工具完成，對(duì)于檢查井的地面標(biāo)尚、井底尚程、井深或者管道的上下游管底高程與埋深，傳統(tǒng)的做法是根據(jù)縱斷面圖紙通過(guò)人工操作逐個(gè)錄入，這種方法繁瑣復(fù)雜，工作量大，效率低，容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，不能夠保證模型質(zhì)量。
[0018]TrueTable (真實(shí)表格)軟件是一款基于CAD平臺(tái)的軟件，能夠在CAD和Excel間互導(dǎo)表格，能輸出、更新CAD中的任意表格。安裝TrueTable后，TrueTable會(huì)自動(dòng)加載到CAD中，打開(kāi)CAD在其工具欄中便會(huì)顯示TrueTable菜單。TrueTable是共享軟件，不注冊(cè)也能使用大部分功能，購(gòu)買(mǎi)注冊(cè)之后即可使用其全部功能。TrueTable的主要功能有:(I)將CAD中的表格或文本輸出到Excel ; (2)將CAD中的表格或文本輸出到文本文件(TXT)或CSV文件；(3)直接輸出CAD中的任意表格，即使這些表格是復(fù)雜實(shí)體；(4)其它特殊功能。
[0019]基于CAD排水管網(wǎng)縱斷面圖紙的屬性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)情況以及GIS數(shù)據(jù)庫(kù)屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)形式，應(yīng)用TrueTable將CAD排水管網(wǎng)縱斷面圖中的管網(wǎng)屬性數(shù)據(jù)批量輸出到Excel，在Excel中將輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后將處理后的數(shù)據(jù)批量輸入到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，即可快速準(zhǔn)確的完成管網(wǎng)屬性數(shù)據(jù)的批量錄入。比如在縱斷面圖中檢查井的編號(hào)依次為Jl、J2、J3……Jn，在CAD中應(yīng)用TrueTable選中J1、J2、J3……Jn所對(duì)應(yīng)的井底高程、井深屬性數(shù)據(jù)，將Jl、J2、J3……Jn所對(duì)應(yīng)的井底高程和井深數(shù)據(jù)批量輸出到Excel，在Excel中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)置處理，然后批量輸入到GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中，完成屬性數(shù)據(jù)的錄入。
[0020](5)數(shù)據(jù)檢查；
[0021]管網(wǎng)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤類(lèi)型主要分為CAD原始數(shù)據(jù)錯(cuò)誤和數(shù)據(jù)錄入錯(cuò)誤兩大類(lèi)。完成數(shù)據(jù)錄入后需要進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)檢查，若發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)