(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111525332.8 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 中国电建集团中南勘测设计 研究院 有限公司 地址 410014 湖南省长 沙市雨花区香樟东 路16号 (72)发明人 殷甲伟　余豪　王伟　卢毓伟　 黄文衡　 (74)专利代理 机构 长沙正奇专利事务所有限责 任公司 431 13 代理人 卢宏　刘冬 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/18(2020.01)G06T 17/00(2006.01) G06F 113/14(2020.01) (54)发明名称 一种地下 管线分布分析方法及系统 (57)摘要 本发明提供一种地下管线分布分析方法及 系统， 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、 终点坐标构建包围盒； 步骤(C)： 在包 围盒中构建八叉树对象； 将管线容纳于对应的节 点， 每个节点容纳的管线个数均不超过N； 步骤 (D)： 判断包围球与包围盒是否有重叠区域； 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； 若判断有重叠 区域， 则根据该第一节点是否继续下分为下一层 节点， 来确定待分析管线的范围； 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。 权利要求书2页 说明书9页 附图2页 CN 114266147 A 2022.04.01 CN 114266147 A 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 一特征权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114266147 A 2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。 4.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： 在管线长度方向上， 所 述管线上的第一特 征点与管线 端部的距离的范围为[L/ 3,2L/3]， L为管线长度。 5.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 点为管线长度方向上的中点。 6.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： 若点P、 点Q位于同一个 行政区域， 则所述需分析 管线区域 为该行政区域对应的管线区域； 优选地， 所述行政区域 为地级行政区、 县级行政区、 乡级行政区中的一种。 7.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： 平面OPQ为道路横断面 或道路纵断面。 8.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： 比较点P与点Q之间的距 离、 h的大小， 若点P与点Q之间的距离小于h， 则将包围球直径调整为h， 其中h为需分析管线 区域中各个管线的最大埋深。 9.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： 所述管线包括已建成管 线和/或已设计完成且未建成管线。 10.一种地下 管线分布分析系统， 其特 征在于， 包括计算机设备； 所述计算机设备被配置或编程为用于执行权利要求1 ‑9中任一项所述地下管线分布分 析方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114266147 A 3