移动终端地下管线透视探查系统
城市地下管线在城市发展中扮演着重要的角色，它保证了社会高效有序的运作。但问题是一方面人口增长和城市建设速度的加快，城市地下管线所承载压力也越来越大。另一方面目前可用于地下管线管理的方法并不多。因此输油管泄露爆炸、暴力施工破坏地下管网、信息缺失导致不合理规划等类似事件时有发生，不仅造成人民生命财产的损失，也给社会的发展埋下了安全隐患。 科技的爆炸式发展为我们带来了很多实用的新技术，增强现实技术就是其中一种。增强现实经过这几年的发展，已经能够为人们的日常生活服务。增强现实技术的特点是虚实融合，能够将看不见的信息添加到真实环境中，大大得扩展了人类的感知范围。如何利用好增强现实技术为人们的生活服务，已经成为了一项研究热点。异军突起的还有移动设备，它已经成为人们生活中的重要组成部分。得益于硬件制造水平的提高，移动设备的性能越来越强大，以前很多只能交由PC处理的工作，现在移动设备完全能够胜任。而且移动设备在便携性方面较PC有巨大的优势，使用起来也更为简单方便，所以人们更倾向于使用移动设备。如今移动设备的数量已经远远超越了PC，其巨大的用户群也促进了应用软件市场的繁荣，应用软件服务的范围包含了方方面面，极大地方便了人们的工作、学习和生活。 本文在调研了现有管线管理系统的基础上，针对城市管线管理存在的问题提出了全新的解决方案——移动终端地下管线透视探查系统。系统结合了移动GIS技术、增强现实技术、移动端与服务器交互技术等，形成了一套有效的信息查询管理方法。便携性是本系统的一大优势，借助移动GIS技术使得工作人员能够随时随地对管线进行管理，突破了地点的限制。在管线信息呈现方面，不仅仅局限于数据信息的显示，而且通过增强现实技术将管线的图像绘制在用户眼前。同时依托后台数据库，能够提供真实准确的管线数据。 在系统开发过程中，重点研究了户外无标志物情况下的三维注册技术:使用了ORB算法对拍摄的图像进行特征提取，再利用KNN算法进行特征点的匹配，并结合坐标系转换的知识获取目标的姿态，实现了无标志物的增强现实。还研究了地表透视图层，用以模拟地面开挖后的效果。对于管线的绘制，则利用了OpenGL ES2.0绘制技术，呈现各类管线的纹理和光照效果，逼真地再现了地下管线。本系统设计了移动端和后台两个部分，前端负责信息的查询与管线的绘制，而管线数据的存储、分析和管理则交由后台进行。开发结束后还邀请了志愿者进行测试使用，根据使用意见对功能和软件界面进行修改，提高了系统的实用性。
市政工程;地下管线;透视探查系统;软件开发;移动设备;信息查询管理
中国海洋大学
硕士
电子与通信工程
韩勇
2015
中文
TU990.3;TP311.52
62
2016-01-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）