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DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.22.009
摘 要：伴随新型城镇化建设，城市综合管廊规模日益庞大，对其进行科学信息化管理显得尤为重要。为更好展现管廊空间分布情况，从综合管廊三维可视化的角度出发，该文运用HTML5、WebGL、虚拟现实等技术，构建一个集2.5DGIS、3DGIS于一体的综合管廊三维地理信息系统。该系统具有三维浏览、管线查询、断面分析等功能，能够为城市综合管廊规划、施工提供极具价值的辅助决策信息。
关键词：综合管廊 HTML5 虚拟现实 GIS
中图分类号：TU96 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（a）-0009-02
城市综合管廊亦稱共同沟，是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，是一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施[1]。综合管廊中管线、管廊设施分布纵横交错、错综复杂，仅仅用二维的平面图来描述综合管廊是远远不够的，需要将综合管廊进行三维可视化，通过二维和三维有效集成方式，对综合管廊进行有效、统一的管理。
1 采用的关键技术
1.1 基于HTML5和WebGL技术构建2.5D场景
三维GIS虽然更好展现三维浏览可视化成果，也能进行空间分析，但由于数据量较大，数据处理速度慢，相应的网络传输速度也慢。HTML5与WebGL的出现为3D WebGIS创造了新的发展机遇[2]。通过HTML5技术将三维与GIS相结合，主要是利用WebGL技术实现的，通过JavaScript代码即可实现2.5D场景的展示，操作者能够方便的从各种角度查看地图，由于产生的数据量小，相应的网络传输速度则快些，可以实现三维场景的快速浏览。
该文克服综合管廊条带状的三维浏览难题，基于HTML5Web
GL技术进行开发，构建快速、高效的综合管廊2.5D场景，具有实现跨浏览器、跨平台的兼容性，通过特定角度渲染、分片输出，解决了传统三维数据量大和加载速度慢的问题。
1.2 基于虚拟现实技术构建3D场景
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是指利用人工智能、计算机图形学、人机接口、多媒体、计算机网络及电子、机械、视听等高新技术， 模拟人在特定环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。交互性是指参与者利用视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等感官功能及对话、头部运动、眼睛移动、转身、拾取和放置等人类自然技能，对虚拟实体进行交互考察与操作的过程[3]。
利用虚拟现实的沉浸性，可从任意角度浏览、实时互动的角度出发，构建综合管廊3D场景，具有很强的真实性和灵活性。
2 综合管廊三维地理信息系統
2.1 三维浏览
系统耦合2.5维场景和虚拟现实技术，既能从地上往地下看廊体的整体分布情况，也能以第一人称的形式进入到管廊内部进行行走，达到仿真模拟的效果。实现综合管廊二三维一体化，既可以在综合管廊中任意漫游，保证三维浏览的速度，又能通过“洋葱皮”分图层的形式，灵活加载综合管廊及其附属设施各图层场景。
2.2 管线查询
系统可查询管廊内部的各类管网及附属设施的分布情况，直观查询每一段管廊内部每层支架，每类管线的具体属性及位置信息，通过输入查询条件查看符合要求的所有管线。系统会自动查找并定位满足条件的管线所在的廊体和支架的位置，并在图上高亮显示。
2.3 断面分析
系统提供管廊断面分析功能，可以从多个角度展示廊体内管网及附属设施之间的横纵断面图，查看相关设施之间的间距及布局情况。从横断面图上可以清晰查看每层支架的间距以及放置的管线截面管径；从纵断面图上查看支架、管线、附属设施、各通风孔之间的纵向间距，见图1。
3 结语
该文设计了一个综合2.5D GIS和3D GIS的综合管廊三维地理信息系统，克服了三维GIS数据量较大，处理成本较高、网络传输速度较慢的不足，结合HTML5和虚拟现实技术，具有跨浏览器、跨平台的兼容性，任意角度浏览等特性，是一种良好、可靠的解决方案，从而为相关规划设计部门和施工单位提供逼真的、可视化的三维分析工具。
参考文献
[1] 白海龙.城市综合管廊发展趋势研究[J].中国市政工程，2015（12）：78-81.
[2] 王德生.基于HTML5和WebGL的3DWebGIS构建与实现[J].福建电脑，2013（11）：12-13.
[3] 张敬宗.基于虚拟现实技术的高层建筑火灾应急系统的研究[J].测绘与空间地理信息，2009（2）：88-90.
摘 要：伴随新型城镇化建设，城市综合管廊规模日益庞大，对其进行科学信息化管理显得尤为重要。为更好展现管廊空间分布情况，从综合管廊三维可视化的角度出发，该文运用HTML5、WebGL、虚拟现实等技术，构建一个集2.5DGIS、3DGIS于一体的综合管廊三维地理信息系统。该系统具有三维浏览、管线查询、断面分析等功能，能够为城市综合管廊规划、施工提供极具价值的辅助决策信息。
关键词：综合管廊 HTML5 虚拟现实 GIS
中图分类号：TU96 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）08（a）-0009-02
城市综合管廊亦稱共同沟，是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，是一种现代化、科学化、集约化的城市基础设施[1]。综合管廊中管线、管廊设施分布纵横交错、错综复杂，仅仅用二维的平面图来描述综合管廊是远远不够的，需要将综合管廊进行三维可视化，通过二维和三维有效集成方式，对综合管廊进行有效、统一的管理。
1 采用的关键技术
1.1 基于HTML5和WebGL技术构建2.5D场景
三维GIS虽然更好展现三维浏览可视化成果，也能进行空间分析，但由于数据量较大，数据处理速度慢，相应的网络传输速度也慢。HTML5与WebGL的出现为3D WebGIS创造了新的发展机遇[2]。通过HTML5技术将三维与GIS相结合，主要是利用WebGL技术实现的，通过JavaScript代码即可实现2.5D场景的展示，操作者能够方便的从各种角度查看地图，由于产生的数据量小，相应的网络传输速度则快些，可以实现三维场景的快速浏览。
该文克服综合管廊条带状的三维浏览难题，基于HTML5Web
GL技术进行开发，构建快速、高效的综合管廊2.5D场景，具有实现跨浏览器、跨平台的兼容性，通过特定角度渲染、分片输出，解决了传统三维数据量大和加载速度慢的问题。
1.2 基于虚拟现实技术构建3D场景
虚拟现实（Virtual Reality，简称VR）技术是指利用人工智能、计算机图形学、人机接口、多媒体、计算机网络及电子、机械、视听等高新技术， 模拟人在特定环境中的视、听、动等行为的高级人机交互技术。交互性是指参与者利用视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等感官功能及对话、头部运动、眼睛移动、转身、拾取和放置等人类自然技能，对虚拟实体进行交互考察与操作的过程[3]。
利用虚拟现实的沉浸性，可从任意角度浏览、实时互动的角度出发，构建综合管廊3D场景，具有很强的真实性和灵活性。
2 综合管廊三维地理信息系統
2.1 三维浏览
系统耦合2.5维场景和虚拟现实技术，既能从地上往地下看廊体的整体分布情况，也能以第一人称的形式进入到管廊内部进行行走，达到仿真模拟的效果。实现综合管廊二三维一体化，既可以在综合管廊中任意漫游，保证三维浏览的速度，又能通过“洋葱皮”分图层的形式，灵活加载综合管廊及其附属设施各图层场景。
2.2 管线查询
系统可查询管廊内部的各类管网及附属设施的分布情况，直观查询每一段管廊内部每层支架，每类管线的具体属性及位置信息，通过输入查询条件查看符合要求的所有管线。系统会自动查找并定位满足条件的管线所在的廊体和支架的位置，并在图上高亮显示。
2.3 断面分析
系统提供管廊断面分析功能，可以从多个角度展示廊体内管网及附属设施之间的横纵断面图，查看相关设施之间的间距及布局情况。从横断面图上可以清晰查看每层支架的间距以及放置的管线截面管径；从纵断面图上查看支架、管线、附属设施、各通风孔之间的纵向间距，见图1。
3 结语
该文设计了一个综合2.5D GIS和3D GIS的综合管廊三维地理信息系统，克服了三维GIS数据量较大，处理成本较高、网络传输速度较慢的不足，结合HTML5和虚拟现实技术，具有跨浏览器、跨平台的兼容性，任意角度浏览等特性，是一种良好、可靠的解决方案，从而为相关规划设计部门和施工单位提供逼真的、可视化的三维分析工具。
参考文献
[1] 白海龙.城市综合管廊发展趋势研究[J].中国市政工程，2015（12）：78-81.
[2] 王德生.基于HTML5和WebGL的3DWebGIS构建与实现[J].福建电脑，2013（11）：12-13.
[3] 张敬宗.基于虚拟现实技术的高层建筑火灾应急系统的研究[J].测绘与空间地理信息，2009（2）：88-90.