[发明专利]一种面向城市供水专业管线与综合管线的空间数据匹配方法

说明书

本发明公开了一种面向城市供水专业管线与综合管线的空间数据匹配方法，方法包括：分析城市供水综合管线空间数据和专业管线空间数据之间的差异，并对管线数据进行数据预处理；顾及供水管网Stroke特征和供水管网结构性特征，生成供水管网骨架线；选取特征因子，进行两类管线骨架线匹配，依据骨架线匹配结果生成供水管网关键结构点匹配结果；选取相似性因子，计算管点匹配相似性结果，通过人工设置阈值生成管点匹配结果集，依据管点匹配结果最终完成管线匹配。本发明针对城市地下管线中存在的“两份数据，重复探测”的问题，在分析供水管网整体形态结构特征的基础上，利用GIS矢量空间数据匹配方法完成综合供水管线空间数据和专业供水管线空间数据的匹配。

技术领域

本发明属于地理信息领域，尤其涉及一种面向城市供水专业管线与综合管线的空间数据匹配方法。

背景技术

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，担负着传递信息与输送能量的工作，是城市赖以生存与发展的物质基础，被称为城市的“生命线”与“血脉”。伴随“智慧城市”的建设，城市地下管线数据已成为地下空间信息资源的重要内容，在城市规划设计、应急事件处理、地下空间开发等领域有广泛应用。

由于管理模式与应用目的的区别，当前管线数据被分为综合地下管线数据与专业地下管线数据两大类，涉及电力、燃气、给水、排水、通信、热力、工业等多行业。综合地下管线数据由城市规划部门负责管理与维护，主要服务于城市规划与建设，空间数据精度高但蕴含的语义信息有限，以综合地下管线空间数据为资源，形成了城市综合地下管线地理信息系统；专业地下管线数据从行业本身出发，由各管线权属单位负责管理与维护，数据分类详尽、属性描述细致、语义信息丰富且现势性好，以专业管线空间数据为资源，形成了不同行业用于管线运维的专业地下管线地理信息系统。两类管线数据均面向同一区域内的相同管线对象，却由于技术条件、应用需求不同等原因在数据模型、数据精度以及语义内涵等方面具有明显差异。由此，不同类型管线数据的集成、融合以及共享、交换问题在管线数据深层次应用与管线信息化工作中日益突出，“两套数据、两个系统”的现象普遍存在，各个地下管线信息系统成为一个个“信息孤岛”。

近年来，城市供水管线空间数据的应用和发展面临着两类尴尬的处境，一是城市规划部门投入大量的资金对供水管网进行管线探测，形成的综合供水管网数据虽拥有较高的空间定位精度，但是缺少相应的管网业务信息，应用领域有限，且数据不能被供水管线权属单位直接用于开发专业管线信息管理系统；二是由供水权属单位管理的专业供水管网数据虽拥有丰富的设备设施及业务信息，但受管线探测的经费投入、技术难度等影响，供水管网空间数据的覆盖范围和时效性差，空间定位精度难以满足管网精细化管理的需求。

综合地下管线管理系统与专业地下管线管理系统需按照统一的标准，实现数据的即时交换、共建共享与动态更新。由于缺少整体性的地下管线数据匹配模型、缺少解决大规模空间数据匹配的方法、缺少高效、便捷的管线数据匹配工具，管线相关部门依旧采用效率低下的人工匹配方式进行数据匹配。因此，一种有效、可用且高效的城市地下管线空间数据匹配方法亟待形成。

发明内容

发明目的：针对以上现有技术存在的问题，本发明提供了一种面向城市供水专业管线与综合管线的空间数据匹配方法，通过先进的GIS空间数据匹配方法，结合供水管线空间数据“结点-弧段”的结构特征，实现了供水管网空间数据的匹配，达到了管线空间数据高效准确匹配的目的。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种面向城市供水专业管线与综合管线的空间数据匹配方法，该方法包括以下步骤：

(1)以供水综合管线空间数据和供水专业管线空间数据为研究对象，分析其差异特征，并对两类管线数据分别进行数据预处理工作；

(2)分析各类管点的连通性，选取连通度最高的一类管点建立种子管段，顾及供水管网整体Stroke特征，依据相应Stroke生成规则策略，生成可以表征供水管网整体结构特征的供水管网骨架线；