电力管线是基础设施的重要组成部分,是城市的生命线,它负责为千家万户传送光明和能量,是保障经济发展和百姓正常生产生活的重要支撑。近年来,随着城市建设的步伐加快,负荷容量及负荷密度的大幅增长,城市电力基础设施逐步转移到地下进行建设,加之电力管线数量逐年增加,造成目前的电力管线管理手段跟不上电力管线发展的需求,电力管线的规划管理问题日益突出。当前国家建设的地下电力管线主要是用PVC套管包裹的电线电缆,套管和电线电缆的传统管理方法利用Excel与AutoCAD软件的相互结合,即通过AutoCAD完成对套管和电线电缆走向、截面图的绘制,用Excel进行填写资料存档。该方法存在诸多缺点:直观性不高,维护难度大,资料库信息可靠性低等等。所以容易造成地下电力管线数据库的缺失和管理出错,对电网的安全有效运行存在潜在的隐患,主要体现在两个方面:(1)缺少系统整理成套的地下电力管线现状图;(2)缺乏灵活可靠的信息化技术对系统业务的管理。为解决上述问题,本文研究了一套地下电力管线三维可视化系统。首先对系统的功能和构架进行了分析,并对电力管网数据库的功能结构进行了详细的设计,提出空间数据和属性数据一体化存储的方式,根据地下电力管线使用情况的不同,对电力管网数据进行了组织和分类,使系统的查询和检索效率得到了改善。其次,在研究分析VR-GIS理论和三维模型可视化理论的基础上,对三维可视化技术进行了分析,并详细阐述了系统研究所用到的OpenGL三维可视化技术,为电力管网的三维建模奠定了理论基础。再者,通过三维空间数据模型的描述和电力管网数据结构特点的分析,对管网概念模型和组织模型进行了设计,依据三维虚拟场景建模的实现方式和管网建模原则,对电力管网数据进行抽象和简化,通过电力管网三维模型的空间位置及表面几何构成分析,研究管段模型算法和管线拐点模型算法,提出合理的计算公式,基于OpenGL三维可视化技术构建了管线模型绘制算法的代码,使得地下电力管网三维虚拟场景模型取得了良好的效果。最后通过开发三维电力管线可视化系统,有效的实现对地下电力管线的管理,快速的掌握电力管线的建设和使用情况,减少日后建设的投资浪费。本文提出的基于虚拟现实的地下电力管线三维可视化系统为电力管网信息系统的研究探索开辟了一条新的途径,为今后电力管网的科学管理和决策提供了重要的理论价值。