三维地理信息系统在工厂中的建设与应用

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1、三维地理信息系统在工厂中的建设与应用刘萍（包钢地质勘察测绘研究院，内蒙古包头014010）【摘要】三维地理信息系统的应用愈来愈广泛深入，城市三维基础地理信息系统采用了先进的测绘技术、GIS技术、计算机技术，文中介绍了包钢稀土钢板材公司三维地理信息系统的建立，及建设三维地理信息系统的流程，分析了过程的关键技术，并就系统在工厂管理中的实际应用进行了说明。.jyqkax建模工具进行精细建模。3.2数据处理包钢稀土钢板材公司地理信息建设涉及大量的规划数据、基础地理数据、地上地下管网数据、电缆隧道数据、生产安全数据和环保设施数据，这

2、些数据格式大不相同，这些不同格式的数据需进行标准化处理和格式转换，才能满足信息系统的要求，数据加工处理的具体内容包括：3.2.1规划数据标准化处理，包钢稀土钢板材公司的规划数据、建筑数据和管线处理等都是以CAD格式保存，把这些数据标准化处理后保存到综合数据库中。3.2.2坐标转换，包钢集团有自己的坐标系统，不同的数据坐标系统不一致，在数据使用前必须把不同坐标系转换为统一的坐标系统。3.2.3应用三维模型建模工具，完成包钢稀土钢板材公司地表建筑模型和设备设施模型的构建。3.2.4综合管网数据为实测数据，对施测数据标准化处理形

3、成了包钢稀土钢板材公司地下管网综合数据库。三维模型与属性数据挂接，应用包钢稀土钢板材公司地理信息系统可以实现从地图查询模型属性信息，通过模型属性信息定位三维模型。并且准确判断建筑物的体量、高度、色彩、与周边建筑的关系，通视情况等。3.3三维关键技术三维关键技术主要包括以下三个方面：3.3.1虚拟现实技术虚拟现实是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身临其境一般，可以及时、无限制地观察三维空间内的事物。虚拟现实

4、是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉、力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。3.3.2数据库错综复杂的地上地下管道、管线系统等是应用数据库管理的必然，综合管网信息管理系统采用数据库技术，管理各类基础地理信息、综合管网信息、基础设置信息等。实现海量数据的高效存储，利用数据库的访问权限管理机制，实现对数据库的授权共享访问。基于数据库技术、互联网技术实现重要信息的快速搜索查询和传输功能。本文的综合数据库采用oraclelog作为数据库的运行平台

5、，通过数据库管理数据层，支持通过网络从数据库中存取设备设施信息、建筑信息、管线信息、电缆隧道信息、环保设备信息和其他各种自定义数据信息，以实现场景、地面建筑、地上道路、地上设备设施、地下管线、电缆隧道等信息查询功能。此数据库可将公司建设过程中的基础数据，原始数据，成果数据以空间数据或属性数据的方式保存到oracle数据库中。3.3.3三维建模三维模型是三维系统平台展示的三维空间基础，主要分为地形模型、地物模型两大类。地形是数字工厂中最重要的地理对象，是工厂实体的三维空间基础。利用正射影像加数字高程模型(DEM)可以生成三维

6、地形的图形表示，数字高程模型是地形表面形态的数字表示。在地物模型中主要考虑建构筑物、设备设施、道路、铁路、绿化、地上地下管网等地物的建模，对于建筑物，人们不只是关心其外形的描述，而且要求知道其几何结构和属性信息，以便对其进行空间分析和不同图层的属性查询。建筑物建模分为几何形状建模和纹理映射建模，建筑物的三维几何形体的表达是三维数字工厂建模研究的重要内容。应用3DMax软件对Cyclone软件处理的建筑模型进行三维精细建模，进行模型展开、烘焙、贴图，烘焙后的模型带阴影，立体感更强，贴图采用现场拍照，模型的外观与建筑外观完全一

7、致。设备设施模型采用三维扫描、3DMax建模、纹理和透明贴图等进行三维建模，设备设施模型可以精细到阀门、螺丝钉等。4在生产实践中的应用本文的应用于工厂的三维地理信息系统采用虚拟现实技术，把工厂三维地面模型，厂区内道路，建筑物，市政设施等的三维立体模型融合在一起，构造数字化的工厂三维景观，可以为企业的建设、发展提供强大的信息化服务。现代化企业的远景规划一直是三维可视化技术应用的主要领域，其应用具有深远的意义。体现在以下几个方面：（１）揭开建筑物的屋顶或建筑物墙体,查看建筑物内部设备设施。（2）能源动力系统（包括地下管网模型和

8、地上管网模型），在系统中能够可视化展示。（3）管网属性查询，诸如：热力管线、给排水管线等。（4）电压在10kV及以上的电缆属性查询。（5）综合管网断面分析，各个管网之间的距离及各管网距离地面的距离。（6）铁路和公路运输网分布查询。（7）有毒、有害、可燃气体检测设施位置分布展示。（8）消防指挥中心、控制室