基于Skyline V6的三维城市辅助规划管理系统实现的研究

摘要：随着近年国家对数字城市建设步伐的加快，三维数字城市在城市规划方面的应用越来越广泛， Skyline以其强大的三维分析功能以及二次开发能力在城市规划相关部门得到广泛应用。文章分析了以Skyline V6作为平台的系统实现城市规划所需的大部分功能，如土方量计算、拆迁分析、指标分析、视域与视线分析、水淹分析、日照分析、地形断面、管线管理等。

关键词：三维城市；城市规划；土方计算；管线管理；拆迁分析；指标分中图分类号：中图分类号：TU984 文献标示码：A 文章编号：

1引言

美国副总统戈尔于1998年1月21日提出了数字地球的概念之后，中国学者特别是地学界的专家认识到“数字地球”战略将是推动我国信息化建设和社会经济、资源环境可持续发展的重要武器，并于1999年11月29日至12月2日在北京召开了首届国际“数字地球”大会。国家测绘局在2000年全国局长会议上明确提出，测绘局系统今后一个时期的主要任务是构建“数字中国”的基础框架；海南、湖南、山西、福建等省、都已正式立项启动"数字海南"、"数字湖南"、"数字山西"、"数字福建"工程，其他省区的立项也在紧锣密鼓地筹划之中，而数字城市的立项更是如火如荼。

与数年前仅仅将"数字地球"作为热门话题的概念不同，"数字省"、"数字城市"现已进入到实质性的发展阶段。

2系统实现的原理

2.1简介

本文的重点是拆迁分析、指标分析以及管线管理功能的实现与应用。拆迁分析和指标分析利用的是Skyline所提供的二维分析功能，这可以大大提升程序的运行效率。管线则是通过程序读取数据库的内容自动生成，这可以减轻建模人员的工作量。

2.2功能及原理介绍

2.2.1“拆迁分析与指标分析”功能的实现

拆迁分析主要是分析拆迁区域的占地面积、拆迁建筑物信息、拆迁费用等信息。根据所选区域的建筑类型以及建筑物的层数与基底面积再加上事先设定的拆迁单价信息就可以计算出拆迁区域所需的费用信息，为规划部门的拆迁方案提供数据支持。

图2

图2显示的是拆迁分析的示例。

指标分析主要是分析选定区域的绿化率，容积率等信息，原理与拆迁分析类似，只是所利用的分析数据不同而已，指标分析可以反映出一个区域的规划质量。

图3

图3显示的是指标分析的示例。

在进行所有的二维相关分析时必须有一定的数据作为基础，利用二维分析的功能可以取长补短，提高软件的实用性。

2.2.2“管线管理”功能的实现

在实际应用中管线的模型量是非常庞大的，通过建模人员建模的方式来构建大区域的管线模型是几乎不可能的，而且也是完全没有必要的。通过二次开发的方式可以轻松实现该功能。在一般的规划相关部门都有管线的入库数据，则可以通过利用这些数据让程序来建立管线的模型，模型的建立需要管线的类型、管径、长度、起终点坐标与埋深信息，通过提取数据库中这些信息就可以生成管线的模型，在生成管线的过程中一些管线的属性信息可以写到生成模型的属性中去。利用这种方式具有无可比拟优越性，他可以快速的建立管线的模型，而且可以与入库的管线数据保持一致性，这可以避免人为建模带来的错误，这也利于管线数据后期的更新，它可以大大减少更新的工作量。

图4

图4显示的是管线生成的效果，基于此我们可以做管线信息查询以及管线相关的分析功能。

2.2.3.1管线、管点数据结构中必要的属性字段

⑴管线数据结构中必要的属性字段

⑵管点数据结构中必要的属性字段

2.2.3.2管线断面查询

有时规划人员需要了解在特定断面下管线之间的相对位置关系，虽然在三维的场景中可以了解全方位的管线相关信息，但有时透视效果下的相对位置关系并不是非常明显，这时就可以通过查询特定断面的管线信息了解管线的分布属性。

2.2.3.3流向显示功能

利用在管线的上方动态的生成一个箭头来达到显示管线流向的效果。当鼠标移动到管线的上方时读取所在位置管线的流向信息，再动态生成一个箭头，这种形式非常直观。

2.2.3.4管线属性查询

当需要了解某段管线的详细信息时，只需查找管线模型对象的ClientData属性即可，对于查询到的信息的显示方式，可以通过IWindow6接口中的ShowPopup方法来实现，为了达到好的显示效果，可以获取的模型的属性再将其转化为Html代码，可以制成一个表格，或其他形式，甚至可以嵌入图片信息。

2.2.4 土方计算的功能与实现

土方量计算在规划先期可以为工程的预算提供参考， 工程的填挖方是一个工程开始时必须要做的工作，Skyline提供了非常方便的土方计算的功能。精确地土方计算是以精确地地形为基础的，Skyline作为一个三维的地理信息系统可以达到非常高的地形精度，在一般的情况下可以达到分米级，这对于土方的填挖方估算已经足够了。

为了获得更好的的效果，在生成地形对象时，我们还可以为他添加贴图，这可以达到很好的土方填挖的显示效果。

3 结 论

（1）结合二维分析快速准确的特点，在处理拆迁、指标等计算时可以利用Skyline现有的接口处理图层数据。通过从图层数据中提取的数据信息，在经过层元素的拓扑运算就可以得到想要的信息了。

（2）管线的生成是通过读取入库的管线数据来由程序自动生成，这减轻了建模人员的工作量，提升了效率。管线断面图的功能则是通过在生成管线时将管线的位置信息写入一个数据库表，当要查看某个位置的地下管线断面时就可以搜索数据库找出符合条件的管线。

参考文献

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[2] 洪安龙，许大璐，梁剑芳 基于Skyline的三维地理信息系统应用的实践 [J] 浙江国土资源 2009(3).

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[4] 李姣姣 镶嵌式矿山三维建模方法研究 [D] 中南大学 2009年[5] Skyline开发文档