(19)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 202210651431.9 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 福州市勘测院有限公司 地址 350108 福建省福州市闽侯县上街 镇 高新大道1号 (72)发明人 王昌平　陈瑞霖　钟洪德　韩建威　 肖潇　莫国明　 (74)专利代理 机构 福州元创专利商标代理有限 公司 35100 专利代理师 陈明鑫　蔡学俊 (51)Int.Cl. G06F 30/18(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 一种基于多气根榕树结构的排水管网数据 模型构建方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于多气根榕树结构的排 水管网数据模型构建方法。 包括： 将城市排水管 网设施分为管点和管线， 管线存储起始管点和终 止管点， 形成城市排水管网， 数据结构就是一个 单主根的树或多气根榕树结构， 将排水管网数据 通过多气根榕树结构建立数据模 型， 从该树图结 构中选取一条最长的链设为枢轴链， 沿枢轴链逆 水流顺序划分子树集合， 每个子树集合仅包括一 个该枢轴管点， 根据枢轴链逆水流顺序对子树进 行定序建模， 即可快速完成整个管网的数据模型 构建。 本发明通过多气根榕树结构数据定序建 模， 为管网数据的获取、 加工、 建库、 更新以及基 于管网数据上的城市治理等信息化应用奠定了 坚实的基础。 权利要求书1页 说明书4页 附图4页 CN 114912237 A 2022.08.16 CN 114912237 A 1.一种基于多气根榕树结构的排水管网数据模型构建方法， 其特征在于， 将城市排水 管网设施分为管点和管线， 形成城市排水管网数据， 城市排水管网数据的结构是一个单主 根的树结构或多气根榕树结构， 从单主根的树结构或多气根榕树结构中选取一条最长的链 设为枢轴链， 沿枢轴链逆水流顺序划分子树集合， 每个子树集合仅包括一个枢轴管点， 根据 枢轴链逆水流顺序对子树进行定序建模， 即可快速完成整个城市排水管网数据模型的构 建。 2.根据权利要求1所述的一种基于多气根榕树结构的排水管网数据模型构建方法， 其 特征在于， 该 方法具体实现如下： S01、 从任意管点出发， 按终点到起点的水流逆流循序将所有管点搜索集合， 如果管点 在城市排水管网的任一管线上均非终点， 则标记为叶子管点， 如果管点在城市排水管网的 任一管线上均非起点， 则标记为根管点， 其他管点为径管点， 并为每个对应的管点赋值， 一 个管网只有一个根管点的是 单主根树结构， 有 多个根管点的是多气根 榕树结构； S02、 从单主根的树结构或多气根榕树结构中选取一条最长的链设为枢轴链子树， 枢轴 链子树规则为： 对于单主根的树结构或多气根榕树结构 中的任一管点， 选取以该管点为初 始管点的子树结构， 对子树结构中子管点及级联子管点的数量进 行累加并标注为上游管点 数， 以累加结果作为初始管点的权重， 同时记录初始管点的入口管数和出口管数； 枢轴链子 树上的根管点， 即主根管点， 若为多气根榕树结构， 则多气根榕树结构中有其他根管点， 即 气根管点； S03、 从主根管点沿枢轴链子树排序， 划分主根树子树集合， 枢轴 链子树标记为主干管， 其他子树标记为支干管， 每 个支干管仅包 含一个枢轴链子树上的管点即枢轴管点； S04、 根据枢轴链子树逆流循序对主根树子树进行定序建模： 对枢轴链子树按从根管点 到叶子管点水流逆向顺序进行排号建立数据模型， 实现编号的有向递增， 即从出水 口到排 水户依次递增； 枢轴链子树完成定序建模后， 对主根 树其他子树定序建模； S05、 所有主根树子树定序建模完成后， 有气根管点的划分气根树子树集合， 并对气根 树子树进行定序建模， 在主根树子树定序建模中已经建模的管点不参与气根树子树的建 模。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114912237 A 2一种基于多气根榕树结构的排水管 网数据模型构建 方法 技术领域 [0001]本发明属于地理信息、 互联网技术领域， 具体涉及一种基于多气根榕树结构的排 水管网数据模型构建方法。 背景技术 [0002]城市排水管网是城市生命线的重要组成部分， 其安全运行对于城市的经济社会健 康发展意义重大， 目前全国大多 数城市均通过地下管线普查建立了城市级的综合地下管线 数据库， 部分省份甚至建立了省级的综合地下管线数据库。 排水管线作为综合地下管线数 据库中的重要组成部分， 也是唯一重力流的具有流向的管线， 但是排水管线并不是只 沿着 一个路径铺设， 而 是像一张网纵横交错的铺设。 海量排水管网数据的集中管理， 不仅要考虑 数据的存 储形式， 更要注重数据的内部 逻辑。 [0003]在城市管理中， 规划设计、 防涝减灾、 应急救援以及排水溯源等多方面， 都对排水 管网数据信息资源 共享提出更高要求， 而排水 管网数据库建 设面临以下亟需解决的问题： 1、 如何对排水管网设施进行统一按规则编号， 确保编号唯一且简洁、 直观、 方便识 别、 溯源， 是排水 管网信息化的基础； 2、 如何快速区分主干管和支管， 方便规划设计人员了解整个排水系统中管道的总 体走向、 汇水 方向以及各个子系统 （小流 域） 的覆盖范围； 3、 如何快速溯源， 在海量排水管网数据 中任意选择一个排水井， 都可以快速提取 到该井归属的子系统 （小流域） 、 对应的排水出 口以及排水户 （用户排入排水系统的第一个 井） ； 4、 如何让管网巡查人员通过管井盖标识可以更快的获取到下游井的数量， 亦可粗 略估算管井至排水口 的距离， 方便管网的日常管理和养护； 5、 如何快速获取 单个排水系统的所有支管汇入点， 对于应急救援具有重要意 义。 [0004]综上， 需要对城市排水管 网进行分析， 建立适用于智慧城市管理的数据模型。 城市 排水管网设施主要分为管点和管线， 管线存储起始管点和终止管点， 形成城市排水管网， 数 据结构就是一个有向树图的结构： 大部分管网数据是只有一个出水 口， 这个就是一个单主 根的树结构； 有些管网数据存在多个出水口， 这个类似榕树， 存在多气根； 还有些管网数据 由于数据生产或实际修建问题出现环形管网问题， 这些数据需要检查出来， 及时进行现场 确认修改或标记出异常； 还有一些可能没有出水 口， 但也是一个单主根的树或多气根榕树 结构。 因此我们将排水 管网数据模型构建成基于多气根 榕树结构的数据模型。 发明内容 [0005]本发明的目的在于提供一种基于多气根榕树结构的排水管网数据模型构建方法， 解决了地理信息系统对整个排水数据集合提出 的对象唯一性要求、 标识具备可读性 （通过 编号直接读取某些信息） 要求以及主干管/支干管 快速区分的要求。 [0006]为实现上述目的， 本发明的技术方案是： 一种基于多气根榕树结构的排水管网数说　明　书 1/4 页 3 CN 114912237 A 3