| 來源：地調總院 | 日期：2016-6-12 | 點擊率：10368 |
前言
城市地下綜合管線設施地理信息管理系統是指建立與城市地下綜合管線有關的信息系
統，如燃氣、電力、電信、有線、供水、排水等等。它們可以分别建立各自的獨立系統，即專業子系統，将各專業子系統集成綜合後，成為總系統。專業子系統與總系統是相輔相成的，并且有級别和層次。具體内容詳細介紹如下：
一目的及意義
随着我國經濟建設迅速發展，城市交通、建築等基礎設施成倍增長，城市規模日益擴
大，城市經濟活動日益加快，人口高度集中。與此同時，也給城市地下綜合管線設施的規劃、建設和管理提出了越來越高的要求。
在城市發展的沿革中，由于曆史的種種原因，各種管線（給水、排水、電力、電信、
燃氣、熱力、有線電視等）的圖紙和檔案繁多，或不完整、不準确；圖檔管理維護手段落後；查詢、轉繪圖檔等工作效率低；圖檔的更新和歸檔不能作到迅速及時，遺漏、破損、老化、信息重複等問題較多；特别是數據采集不能跟上城市的發展進程，"現狀"反映滞後；庫存管理信息資源利用率低，且不方便。更為嚴重的是，城市多種地下管線設施資料的綜合利用更加困難，從而造成某種地下管線施工時，屢屢發生管線的意外事故；在緊急災害事件發生時，更是無法同時準确的提供多種、多幅管線資料，進而造成調度、指揮、決策遲緩；以緻在城市地下管線設施管理中，直接和間接的經濟損失嚴重。
在新世紀的知識經濟和信息時代，改變傳統的管理手段和方式，采用現代化高新技術－地理信息系統（GIS）、遙感技術（RS）、衛星定位技術（GPS）、計算機技術及相關信息管理技術，建立《城市地下管線設施管理信息管理系統》，用來解決當前生産管理中存在的問題是非常必要的。
此項工作，将有利于提高城市現代化管理水平，提高城市經濟效益，輔助市領導依據科學手段和科學數據進行決策、指揮、管理（特别是應付緊急突發事件）。由此可見，這項基礎工作是功在當代，利在千秋，其意義重大、深遠。
二立項及組織
《城市地下綜合管線設施管理信息管理系統》項目工程，應在政府的領導下，由主管部
門提出，經政府批準，主管部門負責組織相應的組織機構。由于項目涉及的部門、行業廣泛，故在項目動作中協調工作難度較大，必需組織"項目領導小組"和"項目辦公室"。采取"統一計劃、統一設計、統一部署、統一組織、統一标準、統一底圖、統一施工、統一步調"的行動方案。以确保系統建成後的正常運行。
三城市地下綜合管線設施探測
3.1探測對象
地下管線探測的對象指埋設在地下的給水、排水、燃氣、熱力管道及電力、電信、有線電視電纜等。
3.2探測目的
地下管線探測是要查明地下管線的平面位置、走向、埋深、規格、性質、材料等，并編繪成地下管線圖。
3.3探測内容
城市地下管線設施探測的市政公用管線，應是城市主幹線管線，主要分布于城市道路、廣場及其主幹線通過的區域。市政公用管線探測的取舍可以按照國家行業标準《城市地下管線探測技術規程》的規定執行。
3.4探測精度
隐蔽管線點的探測精度按國家行業标準精度要求。
3.5探測工作程序與方法
地下管線探測工作基本程序：接受任務、搜集資料、現場勘察、探測方法實驗、編制
技術設計、實地調查、儀器探查、建立測量控制、管線點聯測、地下管線圖編繪、編寫報告、成果驗收。
四系統标準化建設
在建立各種管線數據庫和建立系統之前，應首先着手總系統和各子系統标準的建立。這是GIS系統建設的重要環節。特别是城市地下管線設施GIS系統，其将在未來發展中起到承上啟下的作用。
為了保證GIS系統一次性建設成功，标準化工作應從外業普查工作開始進行。首先，對度量、符号、坐标系及在圖中表示的各種參數等等要求統一；第二，當管線圖進行數字化時，除對制圖參數等提出要求外，還應将圖層的分層作出規定和要求；圖層分層的标準化工作，要與GIS系統建設的要求統一，這樣才能保證系統一次性拼接、調試成功。
标準的制定應采用國家部頒标準或行業标準。沒有标準的部分，應組織協議制定臨時标準。
五GIS軟件系統選擇
根據價格性能比和項目應用需求等因素，在選擇GIS軟件平台時，應遵循如下原則：首先，GIS系統應滿足不同層次子系統的管理要求；第二，選擇系統在維護方面的适用條件上要求低；第三，系統的擴展性要好，特别是與遙感（RS）、全球衛星定位系統（GPS）以及各種類型數據庫和其它GIS軟件及輸出輸入硬件的轉換、連接性好。第四，系統的技術支持和二次開發能力強。
六建設城市地下綜合管線設施數據庫
城市地下綜合管線設施數據庫建設包括地下各種管線外業普查、電子地理底圖、各種類型的管線數字化、各相應管線的專業屬性資料數據庫等工作。
七城市地下管線設施管理系統總體框架設計
地下管線總系統與地下專業管線子系統是互為兩個級别且持有不同權限層次的系統；地下管線總系統與地下專業管線子系統都有各自獨立的管理體系和共性的系統功能；地下管線總系統除了與地下專業管線子系統連接外，還要服務于高一級《城市市情管理系統》和《市長輔助決策系統》。
八系統詳細功能設計8.1管線基礎信息子系統
本子系統是全系統的基礎，是系統服務人員的後台技術支持的工具。8.1.1數據輸入
1）管線、閥門、消火栓及附屬設施的圖形錄入；
2）管線、閥門、消火栓等附屬設施設備的屬性數據、坐标值的錄入；3）栓點圖、及設備照片等的掃描錄入；8.1.2圖形編輯
選擇已輸入的設備點序列，系統自動根據其坐标生成管線圖；使用系統提供的編輯工具可以交互式地編輯管線;各種圖形及屬性數據的新增與删、改。屬性數據錄入和編輯、與地形數據庫連接
8.1.3圖庫管理
在錄入數據時，既可以成批地快速錄入，也可以點中需錄入的設備圖形目标進行單一錄入。
8.1.4數據查詢
1）圖形查屬性：用鼠标點擊管段或管點，即可顯示相對應的屬性信息（提供多種方式）。2）屬性查圖形：通過輸入管段或設備相關的屬性，即可查詢出相對應的圖形（提供多種方式,可以帶空間範圍查詢）。
3）統計功能：按一定的條件來完成對管段及附屬設施的統計（提供多種方式）。各種查詢結果均可以進行分組統計。
8.1.5其他功能
地圖浏覽功能：允許用戶浏覽管理區域的地理地圖，同時允許用戶随意縮放定位顯示窗口，或在地圖上任意漫遊。可以按圖形、圖号、書簽等多種方式進行調圖。
創建專題地圖功能：利用創建專題地圖功能分析與圖形相關聯的數據，根據數據值渲染圖形對象，或創建專題對象以顯示數據值，可以建立分級專題圖、唯一值專題圖和獨立值專題圖，專題定義可以保存，設為缺省等。
打印功能：本系統可以通過打印機、繪圖儀等外設輸出圖形，或通過打印機輸出屬性數據、各類統計報表及查詢統計結果。
制圖功能：栓點卡的制作與輸出，沿路帶狀地形圖的輸出，标準圖幅、任意圖幅的輸出。
8.2管線信息查詢子系統
圖形查屬性：用鼠标點擊管段或管點，即可顯示相對應的屬性信息（提供多種方式）。屬性查圖形：通過輸入管段或設備相關的屬性，即可查詢出相對應的圖形（提供多種方式,可以帶空間範圍查詢）。
統計功能：按一定的條件來完成對管段及附屬設施的統計（提供多種方式）。各種查詢結果均可以進行分組統計。
8.3管線規劃設計子系統
在現有城市地形圖管網圖的基礎上，結合城市近期及中遠期發展規劃，在給定條件的前提下，進行管網布線、确定多種方案設計，經過技術、經濟比較，擇優選擇最佳方案。結合管網分析，提出更新改造規劃，并可進行改造前後管網壓力、流量、流速等變化的對比情況。斷面分析是道路與管線工程規劃設計和管理的基礎，也是工程咨詢的必要信息。此組功能根據管網的标高，可以繪制管網橫、縱斷面圖，讓用戶對管網的空間分布情況一目了然，便于施工，輔助領導決策。
8.4系統分析子系統
垂距分析：分析管線相交處的埋深、淨距情況。
剖面分析：通過鼠标畫任意剖面線，形成管線橫剖面圖，了解管線在地下的埋深情況。通過選取多條管線，形成管線縱剖面圖，了解管線在地下的坡度情況。
投影分析：通過縱投影，了解相鄰多條管線在地下的埋深對照情況。連通分析：在管線上指定某處，分析與其相通的管線，并變色特顯。
預警分析：根據管線或其附件的服務年限，預警超過服務年限的管線或管線附件。管網緊急事故處理：在事故發生時，系統能自動地分析出應該關閉的閥門，提供相關閥門、管線、用戶信息，并提出關閥方案。首先，系統要分析閥門的開閉狀況，檢查哪些閥門是可以正常開關的，哪些閥門是異常的，已經不能進行正常的開閉了；哪些閥門已經處于關閉狀态；系統考慮單管源和多管源的情況，對不同的情況有不同的處理過程和結果。對于爆管分析結果，系統将在地圖上自動把所有需關閉的閥門作以特殊顔色标記，例如：閥門顔色變紅，表明是需關閉的；不變色的，表明是不需關閉的；變綠色的，表明閥門已廢或者設備狀況不正常。統計出由于關閉閥門而受影響的用戶，并将這些用戶的詳細情況打印出來。系統将停水的管網閃爍顯示，輔助有關人員進行搶修。
管網運行的模拟計算分析：在管網圖文數據的基礎上應用管網平差原理模拟管網運行狀态及水力分析，動态顯示任意管段的流向及相關屬性數據。
管網運行輸配管網的負荷分析；按給定的經濟流速或流量的上、下限範圍，确定輸配水管網在運行中是否超負荷或低負荷運行。為管網改造、管網規劃以及管網調度運行提供科學、可靠的依據。
管網運行的等水壓線繪制與分析：根據管網分析結果及測流測壓數據繪制管網的等水壓線平面圖，再以地形圖為背景，用不同的顔色區分出高、中、低壓區的分布範圍，并可計算出面積，為管網改造和規劃提供依據。
九系統環境
城市地下綜合管線設施地理信息系統通過建立企業中心局域網絡系統，實現信息共享，各部門通過網絡系統進行查詢、統計、動态管理、輸出。
1、單機版
硬件：微機PⅢ1.2GMHz以上内存128M以上
軟件：操作平台：Windows 2000 professional（或Server）地理信息系統平台：ArcInfo8 .3 (帶TIN模塊)
2、網絡版
硬件：
客戶端：微機P41.5GMHz以上内存256M以上
服務器：PC服務器P42.0GMHz以上内存512M以上軟件：
客戶端：
操作平台：Windows2000
地理信息系統平台：ArcInfo8.3，MapObjects2.2
服務器：操作平台：Windows 2000\2003 server
空間數據庫引擎：ArcSDE
數據庫管理系統：Oracle8i
十系統未來發展
《城市地下綜合管線設施地理信息管理系統》建成後，系統除具備可維護性之功能外，其外延擴展性，特别是從信息中心和經營效益方向發展思路考慮有如下幾個建議：
10.1系統相關産業有：
人防、公安、地籍、土地、房産、消防、人口、統計、銀行、保險、企事業單位、街道辦事處及重大隐患和重大危險源等等與地理位置有關的信息，都可以通過該系統進一步建立；與此同時可将上述已形成的數據庫挂接到系統中，并将數據庫内容進行可視化顯示和圖表連動查詢顯示。
10.2系統經營管理：
第一，提供各子系統之間的相互有償查詢服務；第二，向組成系統之外的其它企事業單位提供有償查詢服務；第三，可将系統中能公開的信息向社會各界（含個人和國内外人士）提供有償查詢服務；第四，将可公開信息上網（internet和intranet），并在提供服務的同時招攬業務和商業廣告。
10.3輔助決策管理：
在系統發展過程中，可随時為政府在規劃、決策、調度、指揮及發生緊急情況處理時，利用系統提供綜合分析後的信息服務，或現場實時指揮。
十一結論
城市地下綜合管線設施地理信息管理系統是一個複雜的系統工程，涉及圖形标準化，制圖标準化，網絡設計與建設，數據庫設計等多學科領域，需要多種學科技術人員互相配合才能完成。我們相信在政府和相關部門的"統一計劃、統一設計、統一部署、統一組織、統一标準、統一底圖、統一施工、統一步調"的行動方案領導下。我們一定能确保系統建成後的正常運行，為城市發展做出貢獻
