城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分,担负着传递信息与输送能量的工作,是城市赖以生存与发展的物质基础,被称为城市的“生命线”与“血脉”。城市地下管线数据日益成为空间信息资源的核心,在城市规划、建设以及应急管理等领域有广泛应用。由于管理模式与应用目的的区别,当前管线数据被分为综合地下管线数据与专业地下管线数据两大类:综合地下管线数据由城市规划部门负责管理与维护,主要服务于城市规划与建设;专业地下管线数据由各管线权属单位负责管理与维护,主要服务于管线权属单位的日常生产活动。两类管线数据均面向同一区域内的相同管线对象,却由于技术条件、应用需求不同等原因在数据模型、数据精度以及语义内涵等方面具有明显差异。由此,两类管线数据的集成、融合以及共享交换等问题在管线数据深层次应用与管线信息化工作中日益突出。由于缺乏高效、便捷的管线数据匹配工具,管线相关部门依旧采用效率低下的人工匹配方式,一种便捷且高效的城市地下管线空间数据匹配方法亟待形成。本文分析了综合管线数据与专业管线数据的差异,总结了地下管线空间数据的特征,提出了城市地下管线层次匹配模型,开展了综合地下管线与专业地下管线空间数据的匹配方法研究,并对匹配过程中对计算资源要求较高的过程进行了并行化研究。本文主要的研究内容及成果如下:(1)分析了传统矢量数据匹配方法的特点与管线空间数据匹配的主要应用场景,结合综合地下管线与专业地下管线空间数据的差异,提出一种具有明显层次特征的、适用于地下管线空间数据的地下管线空间数据层次匹配模型(Pipeline Spatial Data Matching Based on Hierarchical Matching,P-HM),并针对该管线空间数据匹配模型提出相应的匹配策略。(2)分析了空间数据划分的策略与需求以及Hilbert空间填充曲线的特点,提出了基于Hilbert曲线的管线数据划分方法,实现了各个计算结点的负载均衡。在此基础上,研究了管线Stroke生成与管点拓扑的并行生成算法,提高了管线空间数据匹配的效率。(3)在本文提出的管线空间数据匹配模型基础上,以某区域给水综合管线与给水专业管线数据为实验数据来进行实验验证,完成了原型系统的构建。并对匹配结果进行分析,为本文的理论研究提供应用与实践的途径。