一种地下管网电子地图的生成方法及系统与流程

1.本发明涉及地下管网技术领域，具体为一种地下管网电子地图的生成方法及系统。


背景技术：

2.城市地下管线是指城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等管线及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”；
3.专利公开号为cn110263466b的发明公开了一种基于管道三维定位的管网电子地图生成方法及系统，所述的管道网络生成方法包括以下步骤：s1数据采集以及定位步骤：通过手持数据采集终端机采集每个管道焊口点焊接过程中的工程信息数据以及定位管道焊口点的三维定位信息数据；s2数据关联步骤：将每个管道焊口点焊接过程中的工程信息数据与该管道焊口点的三维定位信息数据进行关联绑定；s3管网电子地图生成步骤：将整个管道焊接工程采集的每个焊口的工程信息数据和三维定位信息数据与该工程施工的具体地理位置信息结合生成该管道焊接工程的管网电子地图。通过低成本的完成对埋设管道的电子地图生成测绘，并进行运营管理，便于后期精确对埋设的管道网络进行定位。
4.生成地下管网电子地图过程中，需根据所获取的电子数据，对电子地图进行构建，并将所构建的电子地图进行展示，但此种方式，在进行构建过程中，未对错误的线路数据进行修正，也未进行实时更新，导致对应地下管网电子地图的精准度存在误差。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供了一种地下管网电子地图的生成方法及系统，解决了未对错误的线路数据进行修正，也未进行实时更新，导致对应地下管网电子地图的精准度存在误差的问题。
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种地下管网电子地图的生成系统，包括：
7.数据输入端，用于将地下管网的电子地图数据进行输入，并将所输入的电子地图数据传输至地图构建单元内；
8.地图构建单元，根据所输入的电子地图数据，对指定区域的地下管网电子地图进行构建，并将所构建的地下管网电子地图传输至交错线路锁定单元内；
9.交错线路锁定单元，对所构建的地下管网电子地图进行接收，并对所接收的地下管网电子地图进行分析，具体方式为：
10.对所构建的地下管网电子地图进行确认，从所确认的电子地图内，直接获取此电子地图的俯视平面图，从俯视平面图内，将存在交叉点的对应线路进行确认，并同时确认交叉点；
11.将所确认的对应线路标定为交错线路，并同时确认交错线路的交叉点，并将所确认的交叉点以及交错线路传输至自适应分析单元内；
12.自适应分析单元，对交错线路以及交叉点进行确认，并以交叉点为圆心，进行周边辐射，同时，对所辐射的三维地图区域进行确认，并分析确认交错线路是否存在虚拟交错点，具体方式为：
13.确认所构建的地下管网电子地图，再以此交叉点为圆心，向周边辐射x1m作圆得到圆球区域，其中x1为预设值；
14.直接构建三维坐标系，将圆球区域置于三维坐标系内，再对圆球区域内部所存在的线路进行确认，并对不同线路的两端端点以及中心点的三维坐标进行获取，分别将不同线路的两端端点标记为zdi和ydi；将不同线路的中心点标记为zxi，其中i代表不同线路；
15.将三个点位zdi、ydi以及zxi代入至ax+by+cz＝d方程内，得到属于此线路的三维直线方程；
16.再依次通过相同的方式对不同线路的直线方程进行确认，并将所确认的若干个直线方程进行捆绑，得到捆绑圆球方程包；
17.将捆绑圆球方程包内若干个直线方程进行两两相等求值处理，分析对应直线方程之间是否存在交点，若存在交点，将交点标记为虚拟交错点，并将所确认的虚拟交错点传输至区域辐射确认单元内；
18.区域辐射确认单元，根据所确认的虚拟交错点，进行周边辐射，确认一组辐射区域，并将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内，具体方式为：
19.根据虚拟交错点的具体位置，向周边辐射半径值为x2m后确认辐射区域，其中x2为预设值；
20.将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内；
21.偏移角度分析单元，根据所确认的辐射区域，从存储单元内提取预设地图，从辐射区域的具体位置，确认预设地图的相关区域，将辐射区域以及相关区域进行分析确认，判定所存在的偏移角度。
22.优选的，所述存储单元，内部设置有预设地图，预设地图为原始构建电子地图时所确认的预设地图，预设地图为标准地图。
23.优选的，所述偏移角度分析单元，确认偏移角度的具体方式为：
24.根据所确认的辐射区域，从预设地图内确认参数相同的相关区域；
25.将辐射区域内部线路与相关区域内部线路进行重合度分析，并确认重合度参数，分析重合度参数是否满足：重合度参数＞98％，若满足，则终止操作，不进行任何处理，反之，进行下一步处理；
26.将辐射区域与相关区域内存在重合度匹配异常的线路进行确认，将两组线路标定为相关线路，获取相关线路交叉的一组交点，并将相关线路内两个线路相距最远的点位标记偏点；
27.获取偏点垂直于相关线路内任意一条线路的垂直距离同时确认垂点，并将其标记为jl，获取垂点与交点之间的距离值并将其标记为ll，采用tana＝jl
÷
ll确认对应的偏移角度a；
28.将偏移角度a与预设参数y1进行比对，其中y1为预设值，当a＞y1时，生成异常信号，并将异常信号传输至数据补入端内，反之，不进行任何处理。
29.优选的，所述数据补入端，根据异常信号，确认对应的异常区域以及异常线路，再
派遣外部操作人员，对此类异常区域的管网数据进行确认，再将所确认的管网数据重新传输至地图构建单元内，地图构建单元再对此区域的地下管网电子地图进行更新。
30.一种地下管网电子地图的生成系统的生成方法，包括以下步骤：
31.步骤一、优先输入地下管网的电子数据，并根据所输入的电子数据构建对应的电子地图，从所构建的电子地图确认交叉点；
32.步骤二、根据交叉点，确认交错线路，后续再确认圆球区域，根据圆球区域，对不同线路的直线方程进行确认，将所确认的若干个直线方程进行捆绑，得到捆绑圆球方程包；将捆绑圆球方程包内若干个直线方程进行两两相等求值处理，确认虚拟交错点；
33.步骤三、根据所确认的虚拟交错点，进行周边辐射，确认一组辐射区域，并将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内；
34.步骤四、根据所确认的辐射区域，从存储单元内提取预设地图，从辐射区域的具体位置，确认预设地图的相关区域，将辐射区域以及相关区域进行分析确认，判定所存在的偏移角度，根据偏移角度，确认是否存在异常情况，若存在此类情况，则派遣对应人员进行数据更新。
35.有益效果
36.本发明提供了一种地下管网电子地图的生成方法及系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
37.本发明通过分析确认交叉点，再对可能出现的虚拟交叉点进行确认，后续根据虚拟交叉点，确认可能存在异常情况，后续，将存在异常情况的对应区域与预设的区域进行比对，判定是否存在线路偏离的情况，并根据偏离的情况确认偏离角度，分析偏移角度是否合规，若超过对应的预设值，代表对应地图内，线路存在偏差情况，故需要及时更新，实时分析异常线路，并进行实时更新，提升此类电子地图的精准度，实时更新，提升整个地下管网电子地图的生成效果。
附图说明
38.图1为本发明原理框架示意图。
具体实施方式
39.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
40.实施例一
41.请参阅图1，本技术提供了一种地下管网电子地图的生成系统，包括数据输入端、地图生成中心以及数据补入端，其中数据输入端与地图生成中心输入端电性连接，所述地图生成中心与数据补入端之间双向连接；
42.所述地图生成中心包括地图构建单元、交错线路锁定单元、自适应分析单元、存储单元、偏移角度分析单元以及区域辐射确认单元，所述地图构建单元与交错线路锁定单元输入端电性连接，所述存储单元以及交错线路锁定单元与自适应分析单元输入端电性连
接，所述自适应分析单元与区域辐射确认单元输入端电性连接，所述区域辐射确认单元与偏移角度分析单元输入端电性连接，所述存储单元与偏移角度分析单元输入端电性连接，所述偏移角度分析单元与数据补入端输入端电性连接；
43.所述数据输入端，用于将地下管网的电子地图数据进行输入，其中输入方式由操作人员自行输入，并将所输入的电子地图数据传输至地图构建单元内；
44.所述地图构建单元，根据所输入的电子地图数据，对指定区域的地下管网电子地图进行构建，并将所构建的地下管网电子地图传输至交错线路锁定单元内，具体的，电子地图在进行构建时，由系统自行执行，根据具体的电子地图数据自行构建，因此处为现有技术，故不作过多赘述；
45.所述交错线路锁定单元，对所构建的地下管网电子地图进行接收，并对所接收的地下管网电子地图进行分析，从地下管网电子地图的俯视角度内，将存在交错情况的对应线路进行确认，并将所确认的交错线路传输至自适应分析单元内，其中，进行确认的具体方式为：
46.对所构建的地下管网电子地图进行确认，从所确认的电子地图内，直接获取此电子地图的俯视平面图，从俯视平面图内，将存在交叉点的对应线路进行确认，并同时确认交叉点；
47.将所确认的对应线路标定为交错线路，并同时确认交错线路的交叉点，并将所确认的交叉点以及交错线路传输至自适应分析单元内。
48.所述自适应分析单元，对交错线路以及交叉点进行确认，并以交叉点为圆心，进行周边辐射，同时，对所辐射的三维地图区域进行确认，并分析确认交错线路是否存在虚拟交错点，其中，进行分析确认的具体方式为：
49.确认所构建的地下管网电子地图，再以此交叉点为圆心，向周边辐射x1m作圆得到圆球区域，其中x1为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定；
50.直接构建三维坐标系，将圆球区域置于三维坐标系内，再对圆球区域内部所存在的线路进行确认，并对不同线路的两端端点以及中心点的三维坐标进行获取，分别将不同线路的两端端点标记为zdi和ydi；将不同线路的中心点标记为zxi，其中i代表不同线路；
51.将三个点位zdi、ydi以及zxi代入至ax+by+cz＝d方程内，得到属于此线路的三维直线方程；
52.再依次通过相同的方式对不同线路的直线方程进行确认，并将所确认的若干个直线方程进行捆绑，得到捆绑圆球方程包；
53.将捆绑圆球方程包内若干个直线方程进行两两相等求值处理，具体的，就是获取两个直线方程是否存在交叉点，若两个直线方程相等时，便带动两个直线方程存在交叉点，分析对应直线方程之间是否存在交点，若存在交点，将交点标记为虚拟交错点，并将所确认的虚拟交错点传输至区域辐射确认单元内。
54.具体的，根据所确认的交叉点，在正常排序过程中，是不会出现交叉点的，故需要对此交叉点进行分析确认，分析确认此交叉点的圆球区域，后续，再对圆球区域内部的直线方程进行确认，并根据确认结果，判定虚拟交错点，虚拟交错点便就是此电子地图内，对应线段之间存在交叉情况，那么便就是异常情况，便需要对此类异常情况进行确认，从而分析此类异常情况是否影响整个地下官网的正常运转。
55.所述区域辐射确认单元，根据所确认的虚拟交错点，进行周边辐射，确认一组辐射区域，并将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内，其中，确认辐射区域的具体方式为：
56.根据虚拟交错点的具体位置，向周边辐射半径值为x2m后确认辐射区域，其中x2为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，且x2一般取值1m；
57.将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内。
58.所述存储单元，内部设置有预设地图，预设地图为原始构建电子地图时所确认的预设地图，预设地图为标准地图，其具体设置方式由操作人员提前拟定，为最标准的电子地图。
59.所述偏移角度分析单元，根据所确认的辐射区域，从存储单元内提取预设地图，从辐射区域的具体位置，确认预设地图的相关区域，将辐射区域以及相关区域进行分析确认，判定所存在的偏移角度，其中，进行分析确认的具体方式为：
60.根据所确认的辐射区域，从预设地图内确认参数相同的相关区域；
61.将辐射区域内部线路与相关区域内部线路进行重合度分析，并确认重合度参数，分析重合度参数是否满足：重合度参数＞98％，若满足，则终止操作，不进行任何处理，反之，进行下一步处理；
62.将辐射区域与相关区域内存在重合度匹配异常的线路进行确认，将两组线路标定为相关线路，具体的，存在重合度匹配异常的线路便就是两个区域内相同的线路，若匹配异常时，则代表某条线路存在偏离情况，故需要对所产生的偏移角度进行确认，获取相关线路交叉的一组交点，若对应线路发生偏移了，那么必定是存在一组交点的，从交点的位置开始偏移，并将相关线路内两个线路相距最远的点位标记偏点；
63.获取偏点垂直于相关线路内任意一条线路的垂直距离同时确认垂点，并将其标记为jl，获取垂点与交点之间的距离值并将其标记为ll，采用tana＝jl
÷
ll确认对应的偏移角度a；
64.将偏移角度a与预设参数y1进行比对，其中y1为预设值，其具体取值由操作人员根据经验拟定，当a＞y1时，生成异常信号，并将异常信号传输至数据补入端内，反之，不进行任何处理。
65.所述数据补入端，根据异常信号，确认对应的异常区域以及异常线路，再派遣外部操作人员，对此类异常区域的管网数据进行确认，再将所确认的管网数据重新传输至地图构建单元内，地图构建单元再对此区域的地下管网电子地图进行更新。
66.实施例二
67.一种地下管网电子地图的生成方法，包括以下步骤：
68.步骤一、优先输入地下管网的电子数据，并根据所输入的电子数据构建对应的电子地图，从所构建的电子地图确认交叉点；
69.步骤二、根据交叉点，确认交错线路，后续再确认圆球区域，根据圆球区域，对不同线路的直线方程进行确认，将所确认的若干个直线方程进行捆绑，得到捆绑圆球方程包；将捆绑圆球方程包内若干个直线方程进行两两相等求值处理，确认虚拟交错点；
70.步骤三、根据所确认的虚拟交错点，进行周边辐射，确认一组辐射区域，并将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内；
71.步骤四、根据所确认的辐射区域，从存储单元内提取预设地图，从辐射区域的具体位置，确认预设地图的相关区域，将辐射区域以及相关区域进行分析确认，判定所存在的偏移角度，根据偏移角度，确认是否存在异常情况，若存在此类情况，则派遣对应人员进行数据更新。
72.上述公式中的部分数据均是去其纲量进行数值计算，同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
73.以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。

技术特征：
1.一种地下管网电子地图的生成系统，其特征在于，包括：数据输入端，用于将地下管网的电子地图数据进行输入，并将所输入的电子地图数据传输至地图构建单元内；地图构建单元，根据所输入的电子地图数据，对指定区域的地下管网电子地图进行构建，并将所构建的地下管网电子地图传输至交错线路锁定单元内；交错线路锁定单元，对所构建的地下管网电子地图进行接收，并对所接收的地下管网电子地图进行分析，从地下管网电子地图的俯视角度内，将存在交错情况的对应线路进行确认，并将所确认的交错线路传输至自适应分析单元内；自适应分析单元，对交错线路以及交叉点进行确认，并以交叉点为圆心，进行周边辐射，同时，对所辐射的三维地图区域进行确认，并分析确认交错线路是否存在虚拟交错点；区域辐射确认单元，根据所确认的虚拟交错点，进行周边辐射，确认一组辐射区域，并将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内；偏移角度分析单元，根据所确认的辐射区域，从存储单元内提取预设地图，从辐射区域的具体位置，确认预设地图的相关区域，将辐射区域以及相关区域进行分析确认，判定所存在的偏移角度。2.根据权利要求1所述的一种地下管网电子地图的生成系统，其特征在于，所述交错线路锁定单元，将存在交错情况的对应线路进行确认的具体方式为：对所构建的地下管网电子地图进行确认，从所确认的电子地图内，直接获取此电子地图的俯视平面图，从俯视平面图内，将存在交叉点的对应线路进行确认，并同时确认交叉点；将所确认的对应线路标定为交错线路，并同时确认交错线路的交叉点，并将所确认的交叉点以及交错线路传输至自适应分析单元内。3.根据权利要求2所述的一种地下管网电子地图的生成系统，其特征在于，所述自适应分析单元，分析确认交错线路是否存在虚拟交错点的具体方式为：确认所构建的地下管网电子地图，再以此交叉点为圆心，向周边辐射x1m作圆得到圆球区域，其中x1为预设值；直接构建三维坐标系，将圆球区域置于三维坐标系内，再对圆球区域内部所存在的线路进行确认，并对不同线路的两端端点以及中心点的三维坐标进行获取，分别将不同线路的两端端点标记为zd
i
和yd
i
；将不同线路的中心点标记为zx
i
，其中i代表不同线路；将三个点位zd
i
、yd
i
以及zx
i
代入至ax+by+cz＝d方程内，得到属于此线路的三维直线方程；再依次通过相同的方式对不同线路的直线方程进行确认，并将所确认的若干个直线方程进行捆绑，得到捆绑圆球方程包；将捆绑圆球方程包内若干个直线方程进行两两相等求值处理，分析对应直线方程之间是否存在交点，若存在交点，将交点标记为虚拟交错点，并将所确认的虚拟交错点传输至区域辐射确认单元内。4.根据权利要求3所述的一种地下管网电子地图的生成系统，其特征在于，所述区域辐射确认单元，确认辐射区域的具体方式为：根据虚拟交错点的具体位置，向周边辐射半径值为x2m后确认辐射区域，其中x2为预设
值；将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内。5.根据权利要求1所述的一种地下管网电子地图的生成系统，其特征在于，所述存储单元，内部设置有预设地图，预设地图为原始构建电子地图时所确认的预设地图，预设地图为标准地图。6.根据权利要求5所述的一种地下管网电子地图的生成系统，其特征在于，所述偏移角度分析单元，确认偏移角度的具体方式为：根据所确认的辐射区域，从预设地图内确认参数相同的相关区域；将辐射区域内部线路与相关区域内部线路进行重合度分析，并确认重合度参数，分析重合度参数是否满足：重合度参数＞98％，若满足，则终止操作，不进行任何处理，反之，进行下一步处理；将辐射区域与相关区域内存在重合度匹配异常的线路进行确认，将两组线路标定为相关线路，获取相关线路交叉的一组交点，并将相关线路内两个线路相距最远的点位标记偏点；获取偏点垂直于相关线路内任意一条线路的垂直距离同时确认垂点，并将其标记为jl，获取垂点与交点之间的距离值并将其标记为ll，采用tana＝jl
÷
ll确认对应的偏移角度a；将偏移角度a与预设参数y1进行比对，其中y1为预设值，当a＞y1时，生成异常信号，并将异常信号传输至数据补入端内，反之，不进行任何处理。7.根据权利要求6所述的一种地下管网电子地图的生成系统，其特征在于，所述数据补入端，根据异常信号，确认对应的异常区域以及异常线路，再派遣外部操作人员，对此类异常区域的管网数据进行确认，再将所确认的管网数据重新传输至地图构建单元内，地图构建单元再对此区域的地下管网电子地图进行更新。8.一种地下管网电子地图的生成方法，该方法基于权利要求1-7任一项所述的电子地图的生成系统运行，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、优先输入地下管网的电子数据，并根据所输入的电子数据构建对应的电子地图，从所构建的电子地图确认交叉点；步骤二、根据交叉点，确认交错线路，后续再确认圆球区域，根据圆球区域，对不同线路的直线方程进行确认，将所确认的若干个直线方程进行捆绑，得到捆绑圆球方程包；将捆绑圆球方程包内若干个直线方程进行两两相等求值处理，确认虚拟交错点；步骤三、根据所确认的虚拟交错点，进行周边辐射，确认一组辐射区域，并将所确认的辐射区域传输至偏移角度分析单元内；步骤四、根据所确认的辐射区域，从存储单元内提取预设地图，从辐射区域的具体位置，确认预设地图的相关区域，将辐射区域以及相关区域进行分析确认，判定所存在的偏移角度，根据偏移角度，确认是否存在异常情况，若存在此类情况，则派遣对应人员进行数据更新。

技术总结
本发明公开了一种地下管网电子地图的生成方法及系统，本发明涉及地下管网技术领域，解决了未对错误的线路数据进行修正，也未进行实时更新，导致对应地下管网电子地图的精准度存在误差的问题，本发明通过分析确认交叉点，再对可能出现的虚拟交叉点进行确认，后续根据虚拟交叉点，确认可能存在异常情况，后续，将存在异常情况的对应区域与预设的区域进行比对，判定是否存在线路偏离的情况，并根据偏离的情况确认偏离角度，分析偏移角度是否合规，若超过对应的预设值，代表对应地图内，线路存在偏差情况，故需要及时更新，实时分析异常线路，并进行实时更新，提升此类电子地图的精准度，实时更新，提升整个地下管网电子地图的生成效果。果。果。


技术研发人员：鲍井林 李润生 陆晓燕 严怀豹 张言锁 李腾腾 鲍华 薛晓刚
受保护的技术使用者：苏州高新区测绘事务所有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/15