[发明专利]一种地下管线分布分析方法及系统

权利要求书

1.一种地下管线分布分析方法，其特征在于：

定义点P、点Q分别为用户选择的地球表面的两个点，定义点O为地球的球心，定义平面OPQ为需分析的断面；

定义包围球，所述包围球的直径为点P、点Q之间的距离，所述包围球球心O1为点P、点Q之间线段的中点；

所述地下管线分布分析方法包括如下步骤：

步骤(A)：根据点P、点Q所在位置确定需分析管线区域；

步骤(B)：根据需分析管线区域中各个管线的起点坐标、终点坐标构建具有长方体形状的包围盒，使得需分析管线区域中所有管线都在该包围盒的范围内；或

根据需分析管线区域中属于第i个批次的各个管线的起点坐标、终点坐标构建具有长方体形状的第i个包围盒，使得属于第i个批次的各个管线都在第i个包围盒的范围内；

步骤(C)：在每个包围盒中构建八叉树对象，将所述包围盒分成8个第一节点，定义所述包围盒中划分的节点对应的区域为该节点对应的具有长方体形状的子包围盒；

通过判断管线上的第一特征点是否位于第一节点对应的子包围盒中，将管线容纳于对应的第一节点；

如果第一节点容纳管线个数超过N，则令八叉树的递归深度加1，且将该第一节点分为8个第二节点；

通过判断管线上的第一特征点是否位于第二节点对应的子包围盒中，将管线容纳于对应的第二节点；

依次类推，直到包围盒中每个节点容纳的管线个数均不超过N，从而将所述包围盒中的各个管线容纳于所述包围盒的各个节点；

步骤(D)：判断包围球与每个包围盒是否有重叠区域；

若判断结果为否，则平面OPQ与包围盒中的各个管线均不相交；

若判断结果为是，则判断包围球与各个第一节点对应的各个子包围盒是否有重叠区域；

若判断包围球与第一节点对应的子包围盒有重叠区域，则判断该第一节点是否分为8个第二节点；

若判断结果为否，则将该第一节点中容纳的各个管线作为待分析管线；

若判断结果为是，则判断包围球与各个第二节点对应的各个子包围盒是否有重叠区域；

若判断包围球与第二节点对应的子包围盒有重叠区域，则判断该第二节点是否分为8个第三节点；

若判断结果为否，则将该第二节点中容纳的各个管线作为待分析管线；

若判断结果为是，则判断包围球与各个第三节点对应的各个子包围盒是否有重叠区域；

依次类推，直到判断结果均为否；

步骤(E)：判断步骤(D)中得到的各个待分析管线与平面OPQ是否相交，从而得到平面OPQ上的管线分布。

2.根据权利要求1所述的地下管线分布分析方法，其特征在于：所述管线上的第一特征点为管线起点与管线终点之间的管线上的点；

所述地下管线分布分析方法还包括：

通过判断各个管线起点坐标、终点坐标是否位于步骤(C)中划分得到的各个节点对应的子包围盒中，得到各个管线起点坐标、终点坐标与步骤(C)中各个节点的对应关系；

对于每个管线，判断该管线起点坐标对应的节点、该管线终点坐标对应的节点与步骤(C)中该管线所在节点是否为同一个节点；

若判断结果为否，则判断该管线与平面OPQ是否相交；

若判断该管线与平面OPQ相交，则更新步骤(E)得到的管线分布。

3.根据权利要求1所述的地下管线分布分析方法，其特征在于：定义：d为包围盒中心O2与包围球球心O1之间的距离，d1为包围盒中心O2与包围盒角点之间的距离，d2为包围盒中心O2与包围盒各个面之间距离的最小值，r为包围球半径；

判断包围球与包围盒是否有重叠区域、判断子包围球与子包围盒是否有重叠区域采用相同方法；

所述步骤(D)中，判断包围球与包围盒是否有重叠区域的方法包括：

步骤(D1)：判断d≥d1+r是否成立，若判断结果为是，则判断包围球与包围盒没有重叠区域；判断d＜d2+r是否成立，若判断结果为是，则判断包围球与包围盒有重叠区域；如果判断d≥d1+r、d＜d2+r均不成立，则执行步骤(D2)；

步骤(D2)：确定包围盒各个面上与包围球球心O1之间距离最近的点M，判断M与O1之间的距离是否小于r，若判断结果为是，则判断包围球与包围盒有重叠区域，否则，判断包围球与包围盒没有重叠区域。