基于GIS的地形起伏地区天然气管道路径寻优

针对以往二维平面条件下确定天然气管道最优路径难以符合真实环境的情况,利用GIS软件Global Mapper提取高分辨率离散化三维地形数据,建立DEM数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)。基于DEM模型,以天然气管道长度最短为评价指标,管道弹性敷设曲率半径为约束条件,建立地形起伏地区管道路径寻优模型,采用改进的Dijkstra算法(A~*算法),应用启发式搜索方式,求解两点间最优的曲面路径。通过实际地形模拟分析表明,基于Global Mapper建立DEM数字高程模型工作量小、精度高,能够有效模拟地形的真实情况;A~*算法具有良好的全局收敛性和计算鲁棒性,适用于管道路径寻优模型的求解,能够有效缩短管道总长度,降低路径的起伏程度。