城市地下管線是一個(gè)城市的“生命線”.同時(shí),管線非常的脆弱,一旦受到碰撞,就會(huì)“翻臉大怒”；并且隨著地下空間的規(guī)劃與開發(fā)利用,我國(guó)已有100多個(gè)城市先后投巨資進(jìn)行了綜合地下管線普查,建立地下管線數(shù)據(jù)庫(kù)工作.城市地下管線種類多,數(shù)量大,需要調(diào)查的屬性多,加之管線本身還具有隱蔽性及不可見(jiàn)性,為了確保成果的完整性、可靠性和準(zhǔn)確性,探測(cè)數(shù)據(jù)的內(nèi)業(yè)檢查顯得尤為重要.

由于地下管線探測(cè)數(shù)據(jù)不僅包括空間數(shù)據(jù),還包括屬性數(shù)據(jù),而且數(shù)據(jù)量極大,單純的采用人工的檢查方法,無(wú)法做到檢查的全面性和時(shí)效性.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其海量數(shù)據(jù)處理能力,使得管線數(shù)據(jù)的自動(dòng)化檢查成為可能,研制可調(diào)性、可論文范文性、可擴(kuò)展性的管線檢查系統(tǒng)為管線數(shù)據(jù)的正確性提供保障.

1.內(nèi)業(yè)檢查的內(nèi)容

1..1 數(shù)據(jù)庫(kù)格式、結(jié)構(gòu)檢查

目前,全國(guó)各管線單位要求生產(chǎn)單位提交的數(shù)據(jù)集一般是Microsoft Office Access數(shù)據(jù)庫(kù)的mdb文件.數(shù)據(jù)庫(kù)格式、結(jié)構(gòu)檢查主要檢查管線數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)表是否齊全是否存在多余的表、表的字段名和數(shù)據(jù)類型是否正確、字段值的填寫格式是否符合規(guī)程的要求等.主要的檢查內(nèi)容見(jiàn)表1：

1..2 數(shù)據(jù)邏輯檢查

數(shù)據(jù)邏輯性檢查復(fù)雜多樣,主要包括: 屬性值的邏輯一致性檢查, 管線、管點(diǎn)要素邏輯結(jié)構(gòu)的合理性、正確性等.例如,在管線點(diǎn)數(shù)據(jù)表和管線段數(shù)據(jù)表中管線點(diǎn)編號(hào)相同的點(diǎn),其坐標(biāo)必須相同；如果附屬物為井,井深可定不能為0或空；個(gè)別管線段出現(xiàn)倒流的現(xiàn)象.主要的檢查內(nèi)容見(jiàn)表2：

1..3 拓?fù)潢P(guān)系檢查

拓?fù)潢P(guān)系的檢查內(nèi)容主要包括（表3）：接邊檢查、管線碰撞檢查.接邊檢查主要檢查是否有漏接、接邊點(diǎn)的坐標(biāo)是否與“老點(diǎn)”的坐標(biāo)一致,屬性是否正確等.

由于管線探測(cè)誤差或管線隱蔽點(diǎn)漏測(cè)而造成本不應(yīng)該相交的兩根管線在空間上相交了,稱之為管線碰撞.因此,探測(cè)數(shù)據(jù)表示的兩根管線物理上相交,基本上可判定為數(shù)據(jù)有錯(cuò)誤.

2.．管線碰撞檢查

2.檢查方法

Access自帶查詢功能,利用Sql語(yǔ)句查詢方便,但是從上面的檢查內(nèi)容可以看出,并不是所有的檢查內(nèi)容都能用一條sql語(yǔ)句就能檢查；有些檢查需要涉及到算法,而此時(shí)Access的查詢功能更顯得無(wú)能為力.本文的數(shù)據(jù)檢查思想是：建立檢查規(guī)則,利用面向?qū)ο笳Z(yǔ)言的接口特性,將管線檢查規(guī)則與檢查程序主體相分離.同時(shí),對(duì)檢查規(guī)則采用插件式管理.可以根據(jù)檢查內(nèi)容的變化,隨意的增加、刪除檢查規(guī)則或修改檢查規(guī)則的代碼即可,而不必修改主程序的源代碼.對(duì)于一些較復(fù)雜的檢查可以方便的建立帶有算法的知識(shí)規(guī)則,下面以管線碰撞檢查為例.

首先,管線碰撞檢查類繼承主程序的管線檢查接口,然后再在此類中加入管線碰撞的算法.在實(shí)際管線檢查中可能數(shù)據(jù)比較大,為例降低檢查的時(shí)間,因此需要找到一種更為快速的碰撞檢測(cè)計(jì)算方法.城市地下管網(wǎng)是在一張大面積區(qū)域上鋪開的管道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其 x,y 坐標(biāo)及面積跨度相對(duì)較大,而其在高程（z 坐標(biāo)）上的變化相對(duì)比較小.整個(gè)管網(wǎng)區(qū)域可以看成一個(gè)薄片,為了降低計(jì)算量,我們可以先把空間三維的管網(wǎng)投影到 XY 平面,忽略它的 z 坐標(biāo),這樣就可以在二維平面中來(lái)判斷線段是否相交.而在二維平面利用的向量的混合積來(lái)判斷兩根管線段是否相交的算法執(zhí)行效率較高.部分核心C#代碼如下：

double x1, y1, z1, x2, y2, z2, x3, y3, z3, x4, y4, z4,//(x1, y1, z1)與（ x2, y2, z2）為一條管線段的兩個(gè)端點(diǎn)三維坐標(biāo)；（x3, y3, z3）與（x4, y4, z4）為另一條管線段的兩個(gè)端點(diǎn)的三維坐標(biāo)

doubled1, d2, d3, d4, m, n,

等

d1 等于 (x2 - x1) * (y3 - y1) - (x3 - x1) * (y2 - y1),//混合積的值

d2 等于 (x2 - x1) * (y4 - y1) - (x4 - x1) * (y2 - y1),

d3 等于 (x4 - x3) * (y2 - y3) - (x2 - x3) * (y4 - y3),

d4 等于 (x4 - x3) * (y1 - y3) - (x1 - x3) * (y4 - y3),

m 等于 d1 * d2,

n 等于 d3 * d4,//當(dāng)m <, 0 且 n <, 0時(shí)兩管線段相交

如果不相交,則繼續(xù)判斷其與下一根管線段在二維平面是否相交；如果相交,需要z坐標(biāo)進(jìn)行參與,利用基于幾何空間線段的碰撞算法進(jìn)行近一步的精確判斷兩管線段的公垂線的距離,如果公垂線的距離小于兩管線段的半徑的和,則可判定兩管線段發(fā)生碰撞.部分核心C#代碼如下：

double l1, l2, m1, m2, n1, n2, q,//（l1,m1,n1）和（l2,m2,n2）為兩管線段的方向向量,q為兩異面管線段的公垂線距離

等

l1 等于 x2 - x1,

l2 等于 x4 - x3,

m1 等于 y2 - y1,

m2 等于 y4 - y3,

n1 等于 z2 - z1,

n2 等于 z4 - z3,

q 等于 Math.Abs(Math.Pow((x1 - x3) * (m1 * n2 - n1 * m2) + (y1 - y3) * (n1 * l2 - n2 * l1) + (z1 - z3) * (l1 * m2 - l2 * m1), 2.0) / (Math.Pow(l1 * l2 + m1 * m2 + n1 * n2, 2.0) - (l1 * l1 + m1 * m1 + n1 * n1) * (l2 * l2 + m2 * m2 + n2 * n2))),

3.結(jié)語(yǔ)

高質(zhì)量的數(shù)據(jù)是一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的核心.地下管線探測(cè)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工程,而數(shù)據(jù)的檢查是其中的重要一部分.本文的管線檢查方法,能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行論文范文化的檢查,保證數(shù)據(jù)檢查的全面性和高效性,保證了數(shù)據(jù)的高質(zhì)量,從而使探測(cè)數(shù)據(jù)更好的服務(wù)于社會(huì).