一种沉浸式的管线资源动态展示方法、系统和电子设备与流程

1.本发明涉及管线展示技术领域，尤其涉及一种沉浸式的管线资源动态展示方法、系统和电子设备。


背景技术：

2.随着管道基础设施的建设，对海量管道数据的精细化管理要求越来越高，除了建设了管线资源管理系统外，还针对资源的使用基于地理信息技术研发了数字管道系统、线路完整性系统等一系列围绕管道管理与应用的系统平台。目前市面上绝大部分的管道管理平台都单一的面向空间地理信息方向进行开发。例如，中国专利申请公告号cn101008947a用于电信管线资源管理的地图辅助设计方法和系统，这类系统具有以下缺陷：
3.1)完全依托地图进行管线展示，由于管线各部件在同一空间位置，互相叠加，不利于资源展示。
4.2)仅支持点查询、区域查询空间查询方式，无法一次对长达数百公里的管线进行总览查看。
5.3)资源展示过于静态化，缺乏友好的动态效果展示。
6.4)将地图打印为施工图纸后，由于资源密集且压盖，造成施工图纸质量差。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种沉浸式的管线资源动态展示方法、系统和电子设备。
8.本发明的一种沉浸式的管线资源动态展示方法的技术方案如下：
9.采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果；
10.基于所述融合计算结果，利用canvas图形技术动态绘制管线逻辑图；
11.采用空间地理信息技术，对所述管线逻辑图进行空间可视化展示。
12.本发明的一种沉浸式的管线资源动态展示系统的技术方案如下：
13.包括融合模块、绘制模块和展示模块；
14.所述融合模块用于：采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果；
15.所述绘制模块用于：基于所述融合计算结果，利用canvas图形技术动态绘制管线逻辑图；
16.所述展示模块用于：采用空间地理信息技术，对所述管线逻辑图进行空间可视化展示。
17.本发明的一种存储介质，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行上述任一项所述的一种沉浸式的管线资源动态展示方法。
18.本发明的一种电子设备，包括处理器上述的存储介质，所述处理器执行所述存储介质中的指令。
19.本发明的有益效果如下：
20.1)对管线逻辑图进行空间可视化展示，将管线的逻辑关系与空间关系清晰的呈现给相关人员，尤其能够将同一空间位置的管线的各部件清晰向相关人员进行展示；
21.2)通过空间地理信息技术结合canvas图形技术，实现了万级大数据量在浏览器中的流畅加载与展示，能够对长达数百公里的管线进行总览查看，并具有动态展示效果；
22.3)显著提升了数据的展示度，降低了管线资源的建设和维护成本，有效提升了管线管理质量，支持跨平台调用。依托此方法数字管道实现了管线资源时空数据与逻辑关系数据的精细化管理。
附图说明
23.图1为本发明实施例的一种沉浸式的管线资源动态展示方法的流程示意图之一；
24.图2为本发明实施例的一种沉浸式的管线资源动态展示方法的流程示意图之二；
25.图3为本发明实施例的一种沉浸式的管线资源动态展示系统的结构示意图；
具体实施方式
26.如图1所示，本发明实施例的一种沉浸式的管线资源动态展示方法，包括如下步骤：
27.s1、采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果，融合计算结果包括管线的关键附属属性数据，如管线的中心线、桩、焊缝、埋深、高程、时钟方向等关键附属属性数据；
28.s2、基于融合计算结果，利用canvas图形技术动态绘制管线逻辑图；
29.s3、采用空间地理信息技术，对管线逻辑图进行空间可视化展示，具体地：
30.gis渲染继承了常规管线资源管理的空间特征可视化优势，将当前窗口的50km管线高亮展示在地图上，并在地图上绘制起点、终点两个图标，gis管线高亮与外部滑块进行联动、起点终点两个图标与内部滑块进行联动。与外部滑块联动采用新数据重绘的方式，将原地图上的数据清空，直接使用新数据进行绘制。与内部滑块进行联动，通过当前内部滑块最小里程值、最大里程值与50km管线进行along计算，计算沿线点的经纬度坐标，并根据沿线坐标，绘制起止点图标，从而实现内部滑块与起止点图标的联动。
31.可选地，在上述技术方案中，s1中，采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果，包括：
32.s10、基于当前可视范围的地理空间位置对管线数据进行求交运算，得到当前可视范围内的管线数据，具体地：
33.基于管网资源的geojson及当前可视范围地理空间位置geojson对管道中心线上的资源进行求交运算，对可视范围内的资源进行初步筛选，并根据范围内的资源的所属管线属性，对整条管线的其他资源进行检索。
34.s11、按照可视范围内的管线数据中各个管理段的里程值对所有管理段进行排序，得到管理段序列，然后按照管线的内部介质传输方向及管理段序列，划分里程排列方向；
35.其中，可按照从小到大的顺序，或者从大到小的顺序，对照可视范围内的管线数据中各个管理段的里程值对所有管理段进行排序。
36.s12、以管理段为单位，对可视范围内的管线数据中的管理段进行合并，并按照完整管线对对可视范围内的管线数据中的管理段进行合并，得到融合计算结果。具体如下：
37.1)合并管线：将空整条管线的数据进行融合处理。首先按照各个管理段的里程值对管理段进行排序，然后按照内部介质传输方向及管理段划分确定其里程排列方向；按照管道管理段为单位对管理段进行合并，同时又按照完整管线对管理段进行合并；数据合并后，不作为完整数据推送到前端，交由阈值判断模块进行进一步处理
38.2)阈值判断：通常超过200km的管线其本身的管理段数量及其附属桩、钢管、焊缝等各类资源总量超过数万条或十数万条记录，受硬件设备限制，及展示效率的考量，对超长管线进行一次只展示局部数据的优化。经试验及实际使用反馈，50km的管线数据可以保证在用户友好度良好的情况下，尽可能全面的对整条管线数据进行展示。
39.3)管线裁切：对于大于阈值的超长管线，系统自动截取50km。首先对整条管线进行完整里程值计算，然后计算50km所在的起始比例、终止比例，继而根据起止比例值，使用比例裁切方法对整条管线进行裁切，获得裁切后的管线数据。
40.4)资源关联：基于裁切后的数据，进行附属资源的关联操作，获取桩、焊缝、埋深、高程、时钟方向等关键附属属性数据，并基于先期配置，将数据与展示样式进行融合，推送给前端进行展示。
41.在另外一个实施例中，如图2所示，本发明主要包括三个逻辑：用户操作窗口、管线数据汇聚裁切逻辑、交互展示逻辑，具体地：
42.1)用户操作窗口：
43.即提供地图平移后，实现管线资源实时级联查询与动态渲染，又提供了精准的通过管网组织架构进行各个管理端基于桩、阀室、站场的区间快速里程定位。
44.2)管线数据汇聚裁切逻辑：
45.①
资源检索：基于管网资源的geojson及当前可视范围地理空间位置geojson对管道中心线上的资源进行求交运算，对可视范围内的资源进行初步筛选，并根据范围内的资源的所属管线属性，对整条管线的其他资源进行检索。
46.②
合并管线：将空整条管线的数据进行融合处理。首先按照各个管理段的里程值对管理段进行排序，然后按照内部介质传输方向及管理段划分确定其里程排列方向；按照管道管理段为单位对管理段进行合并，同时又按照完整管理段对管段进行合并；数据合并后，不作为完整数据推送到前端，交由阈值判断模块进行进一步处理。
47.③
阈值判断：通常超过200km的管线其本身的管理段数量及其附属桩、钢管、焊缝等各类资源总量超过数万条或十数万条记录，受硬件设备限制，及展示效率的考量，对超长管线进行一次只展示局部数据的优化。经试验及实际使用反馈，50km的管线数据可以保证在用户友好度良好的情况下，尽可能全面的对整条管线数据进行展示。
48.④
管线裁切：对于大于阈值的超长管线，系统自动截取50km。首先对整条管线进行完整里程值计算，然后计算50km所在的起始比例、终止比例，继而根据起止比例值，使用比例裁切方法对整条管线进行裁切，获得裁切后的管线数据。
49.⑤
资源关联：基于裁切后的数据，进行附属资源的关联操作，获取桩、焊缝、埋深、高程、时钟方向等关键附属属性数据，并基于先期配置，将数据与展示样式进行融合，推送给前端进行展示。
50.3)交互展示逻辑：
51.①
外部滑块初始化：由管线数据汇聚裁切逻辑返回给前端完整管线长度、当前数据窗口起始里程、当前数据窗口结束里程，根据此数据进行外部滑块的初始化。
52.外部滑块允许用户拖动，拖动滑块时，自动调度新一轮资源融合和裁切方法，实现当前窗口数据与外部滑块的同步。
53.②
内部滑块初始化：内部滑块实现了基于canvas的数据浏览与前端数据缩放。滑块支持平移拖拽、拉伸放大缩小操作。默认处理由管线数据汇聚裁切逻辑返回给前端的50km管线完整数据。
54.③
gis渲染：gis渲染继承了常规管线资源管理的空间特征可视化优势，将当前窗口的50km管线高亮展示在地图上，并在地图上绘制起点、终点两个图标，gis管线高亮与外部滑块进行联动、起点终点两个图标与内部滑块进行联动。与外部滑块联动采用新数据重绘的方式，将原地图上的数据清空，直接使用新数据进行绘制。与内部滑块进行联动，通过当前内部滑块最小里程值、最大里程值与50km管线进行along计算，计算沿线点的经纬度坐标，并根据沿线坐标，绘制起止点图标，从而实现内部滑块与起止点图标的联动。
55.④
条带图可视化绘制：条带图用于将堆叠在一起的空间数据逻辑化，层次化展示。是管网数据除gis渲染展示外的另一种更为友好的展示方式。通过调研及实际使用情况分析，条带图可视化为数据分析人员提供了相较空间信息更强的分析手段，赋予了数据管理与分析人员数据统筹的能力。
56.条带图可视化通过canvas技术使得海量管线逻辑数据前端展示成为可能，同时赋予了跨平台体验，该模块可平滑迁移至手机端、ios等设备切不需要安装额外插件。支持数万级数据在终端进行快速展示。
57.海量数据的支持，使得将50km管线上的大量资源，根据里程平行化，分层展示提供了可能，用户只需要平移鼠标，即可实现全管线细节的浏览。相较于传统gis点查询、区域查询、定位查看的方式，大大节约了用户资源检索查看的时间。
58.通过对canvas进行编程，实现了数据缩放、平移的鼠标控制，数据缩放平移后，触发内部滑块变化，继而触发地图上起止图标位置的变化，因此其在数据展示丰富度的同时，又具备数据的全连接能力。
59.⑤
交互控制：交互控制模块是除条带图可视化模块外的另一个重要资源展示模块。主要提供了以下交互的控制：
60.a、拖拽外部滑块，控制地图高亮联动、控制地图起止点联动、控制条带图重绘；
61.b、拖拽内部滑块，控制地图起止点联动、控制条带图平移；
62.c、拉伸内部滑块，控制起止点联动、控制条带图缩放；
63.拖拽条带图图像，控制地图起止点联动、控制条带图平移、控制内部滑块滑动；
64.d、滚轮缩放条带图，控制起止点联动、控制条带图缩放、控制内部滑块缩放；
65.e、鼠标在条带图上移动，在地图上展示当前里程所处的实时位置；
66.f、鼠标指针指向条带图上的元素，显示要素属性信息。
67.本发明采用空间地理信息技术，对管网数据进行融合计算，基于地理信息技术进行空间位置展示，基于canvas图形动态绘制进行管线逻辑图展示，通过交互控制模块，实现地图展示模块与管线条带图的联动。有益效果如下：
68.1)空间地理信息展示结合条带图进行交互式联动展示，将管线的逻辑关系与空间关系清晰的呈现给相关人员。
69.2)通过空间地理信息矢量瓦片技术结合canvas绘图硬件加速技术，实现了万级大数据量在浏览器中的流畅加载与展示。
70.3)显著提升了数据的展示度，降低了管线资源的建设和维护成本，有效提升了管线管理质量，支持跨平台调用。依托此方法数字管道实现了管线资源时空数据与逻辑关系数据的精细化管理。
71.在上述各实施例中，虽然对步骤进行了编号s1、s2等，但只是本技术给出的具体实施例，本领域的技术人员可根据实际情况调整s1、s2等的执行顺序，此也在本发明的保护范围内，可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施方式中的部分或全部。
72.如图3所示，本发明实施例的一种沉浸式的管线资源动态展示系统200，包括融合模块210、绘制模块220和展示模块230；
73.融合模块210用于：采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果；
74.绘制模块220用于：基于融合计算结果，利用canvas图形技术动态绘制管线逻辑图；
75.展示模块230用于：采用空间地理信息技术，对管线逻辑图进行空间可视化展示。
76.可选地，在上述技术方案中，融合模块210具体用于：
77.基于当前可视范围的地理空间位置对管线数据进行求交运算，得到当前可视范围内的管线数据；
78.按照可视范围内的管线数据中各个管理段的里程值对所有管理段进行排序，得到管理段序列，然后按照管线的内部介质传输方向及管理段序列，划分里程排列方向；
79.以管理段为单位，对可视范围内的管线数据中的管理段进行合并，并按照完整管线对对可视范围内的管线数据中的管理段进行合并，得到融合计算结果。
80.上述关于本发明的一种沉浸式的管线资源动态展示系统200中的各参数和各个单元模块实现相应功能的步骤，可参考上文中关于一种沉浸式的管线资源动态展示方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
81.本发明实施例的一种存储介质，存储介质中存储有指令，当计算机读取指令时，使计算机执行上述任一项的一种沉浸式的管线资源动态展示方法。
82.本发明实施例的一种电子设备，包括处理器和上述的存储介质，处理器执行存储介质中的指令，其中，电子设备可以选用电脑、手机等。
83.所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。
84.因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。
85.可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是一一但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算
机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram),只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
86.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种沉浸式的管线资源动态展示方法，其特征在于，包括：采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果；基于所述融合计算结果，利用canvas图形技术动态绘制管线逻辑图；采用空间地理信息技术，对所述管线逻辑图进行空间可视化展示。2.根据权利要求1所述的一种沉浸式的管线资源动态展示方法，其特征在于，采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果，包括：基于当前可视范围的地理空间位置对所述管线数据进行求交运算，得到当前可视范围内的管线数据；按照所述可视范围内的管线数据中各个管理段的里程值对所有管理段进行排序，得到管理段序列，然后按照管线的内部介质传输方向及所述管理段序列，划分里程排列方向；以管理段为单位，对所述可视范围内的管线数据中的管理段进行合并，并按照完整管线对对所述可视范围内的管线数据中的管理段进行合并，得到融合计算结果。3.一种沉浸式的管线资源动态展示系统，其特征在于，包括融合模块、绘制模块和展示模块；所述融合模块用于：采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果；所述绘制模块用于：基于所述融合计算结果，利用canvas图形技术动态绘制管线逻辑图；所述展示模块用于：采用空间地理信息技术，对所述管线逻辑图进行空间可视化展示。4.根据权利要求3所述的一种沉浸式的管线资源动态展示系统，其特征在于，所述融合模块具体用于：基于当前可视范围的地理空间位置对所述管线数据进行求交运算，得到当前可视范围内的管线数据；按照所述可视范围内的管线数据中各个管理段的里程值对所有管理段进行排序，得到管理段序列，然后按照管线的内部介质传输方向及所述管理段序列，划分里程排列方向；以管理段为单位，对所述可视范围内的管线数据中的管理段进行合并，并按照完整管线对对所述可视范围内的管线数据中的管理段进行合并，得到融合计算结果。5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1或2任一项所述的一种沉浸式的管线资源动态展示方法。6.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和权利要求5所述的存储介质，所述处理器执行所述存储介质中的指令。

技术总结
本发明涉及管线展示技术领域，尤其涉及一种沉浸式的管线资源动态展示方法、系统和电子设备，方法包括：采用空间地理信息技术对管线数据进行融合计算，得到融合计算结果；基于融合计算结果，利用canvas图形技术动态绘制管线逻辑图；采用空间地理信息技术，对管线逻辑图进行空间可视化展示，能够将管线的逻辑关系与空间关系清晰的呈现给相关人员，通过空间地理信息技术结合canvas图形技术，实现了万级大数据量在浏览器中的流畅加载与展示，能够对长达数百公里的管线进行总览查看，并具有动态展示效果；显著提升了数据的展示度，降低了管线资源的建设和维护成本，有效提升了管线管理质量，支持跨平台调用。支持跨平台调用。支持跨平台调用。


技术研发人员：冯庆善 戴联双 高长顺 李保吉 郭磊 燕冰川 高义 张晓春
受保护的技术使用者：国家管网集团北方管道有限责任公司
技术研发日：2023.02.22
技术公布日：2023/7/20