城市地下綜合管線設(shè)施地理信息管理系統(tǒng)方案

1、城市地下綜合管線設(shè)施地理信息管理系統(tǒng)方案 規(guī)劃建設(shè)部 、八 冃IJ言 城市地下綜合管線設(shè)施地理信息管理系統(tǒng)是指建立與城市地下綜合管線有關(guān)的信息系 統(tǒng)，如燃?xì)狻㈦娏Α㈦娦?、有線、供水、排水等等。它們可以分另腱立各自的獨(dú)立系統(tǒng)，即 專業(yè)子系統(tǒng)，將各專業(yè)子系統(tǒng)集成綜合后，成為總系統(tǒng)。專業(yè)子系統(tǒng)與總系統(tǒng)是相輔相成的， 并且有級(jí)別和層次。具體內(nèi)容詳細(xì)介紹如下： 一目的及意義 隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)迅速發(fā)展，城市交通、建筑等基礎(chǔ)設(shè)施成倍增長，城市規(guī)模日益擴(kuò) 大，城市經(jīng)濟(jì)活動(dòng)日益加快， 人口高度集中。與此同時(shí)，也給城市地下綜合管線設(shè)施的規(guī)劃、 建設(shè)和管理提出了越來越高的要求。 在城市發(fā)展的沿革中，由于歷史的種種原

2、因，各種管線（給水、排水、電力、電信、 燃?xì)?、熱力、有線電視等）的圖紙和檔案繁多， 或不完整、不準(zhǔn)確；圖檔管理維護(hù)手段落后； 查詢、轉(zhuǎn)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(shí)，遺漏、破損、老化、 信息重復(fù)等問題較多； 特別是數(shù)據(jù)采集不能跟上城市的發(fā)展進(jìn)程，”現(xiàn)狀反映滯后；庫存管 理信息資源利用率低，且不方便。更為嚴(yán)重的是，城市多種地下管線設(shè)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(shí)， 屢屢發(fā)生管線的意外事故； 在緊急災(zāi)害事件發(fā)生時(shí)， 更是無法同時(shí)準(zhǔn)確的提供多種、多幅管線資料，進(jìn)而造成調(diào)度、指揮、決策遲緩；以致在城 市地下管線設(shè)施管理中，直接和間接的經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。 在新世

3、紀(jì)的知識(shí)經(jīng)濟(jì)和信息時(shí)代，改變傳統(tǒng)的管理手段和方式，采用現(xiàn)代化高新技術(shù) 地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)（RS、衛(wèi)星定位技術(shù)（GPS、計(jì)算機(jī)技術(shù)及相關(guān)信息管 理技術(shù)，建立城市地下管線設(shè)施管理信息管理系統(tǒng)，用來解決當(dāng)前生產(chǎn)管理中存在的問 題是非常必要的。 此項(xiàng)工作，將有利于提高城市現(xiàn)代化管理水平， 提高城市經(jīng)濟(jì)效益， 輔助市領(lǐng)導(dǎo)依據(jù)科 學(xué)手段和科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行決策、指揮、管理（特別是應(yīng)付緊急突發(fā)事件）。由此可見，這項(xiàng)基 礎(chǔ)工作是功在當(dāng)代，利在千秋，其意義重大、深遠(yuǎn)。 二立項(xiàng)及組織 城市地下綜合管線設(shè)施管理信息管理系統(tǒng)項(xiàng)目工程，應(yīng)在政府的領(lǐng)導(dǎo)下，由主管部 門提出，經(jīng)政府批準(zhǔn)，主管部門負(fù)責(zé)組織相應(yīng)的組織機(jī)

4、構(gòu)。由于項(xiàng)目涉及的部門、行業(yè)廣 泛，故在項(xiàng)目動(dòng)作中協(xié)調(diào)工作難度較大，必需組織”項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組”和項(xiàng)目辦公室”。采取 統(tǒng)一計(jì)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一組織、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一底圖、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一步調(diào) 的行動(dòng)方案。以確保系統(tǒng)建成后的正常運(yùn)行。 三城市地下綜合管線設(shè)施探測 3.1探測對象 地下管線探測的對象指埋設(shè)在地下的給水、排水、燃?xì)?、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(guī)格、性質(zhì)、材料等，并 編繪成地下管線圖。 3.3探測內(nèi)容 城市地下管線設(shè)施探測的市政公用管線，應(yīng)是城市主干線管線，主要分布于城市道路、 廣場及其主干線通過的區(qū)

5、域。市政公用管線探測的取舍可以按照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)城市地下 管線探測技術(shù)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。 3.4探測精度 隱蔽管線點(diǎn)的探測精度按國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(wù)、搜集資料、現(xiàn)場勘察、探測方法實(shí)驗(yàn)、編制 技術(shù)設(shè)計(jì)、實(shí)地調(diào)查、儀器探查、建立測量控制、管線點(diǎn)聯(lián)測、地下管線圖編繪、編寫報(bào)告、 成果驗(yàn)收。 四系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè) 在建立各種管線數(shù)據(jù)庫和建立系統(tǒng)之前，應(yīng)首先著手總系統(tǒng)和各子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的建立。這 是GIS系統(tǒng)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。 特別是城市地下管線設(shè)施 GIS系統(tǒng)，其將在未來發(fā)展中起到承 上啟下的作用。 為了保證GIS系統(tǒng)一次性建設(shè)成功， 標(biāo)準(zhǔn)化工作應(yīng)從外

6、業(yè)普查工作開始進(jìn)行。首先，對 度量、符號(hào)、坐標(biāo)系及在圖中表示的各種參數(shù)等等要求統(tǒng)一；第二，當(dāng)管線圖進(jìn)行數(shù)字化時(shí)， 除對制圖參數(shù)等提出要求外，還應(yīng)將圖層的分層作出規(guī)定和要求；圖層分層的標(biāo)準(zhǔn)化工作， 要與GIS系統(tǒng)建設(shè)的要求統(tǒng)一，這樣才能保證系統(tǒng)一次性拼接、調(diào)試成功。 標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)采用國家部頒標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。沒有標(biāo)準(zhǔn)的部分，應(yīng)組織協(xié)議制定臨時(shí)標(biāo) 準(zhǔn)。 五GIS軟件系統(tǒng)選擇 根據(jù)價(jià)格性能比和項(xiàng)目應(yīng)用需求等因素，在選擇GIS軟件平臺(tái)時(shí)，應(yīng)遵循如下原則：首 先，GIS系統(tǒng)應(yīng)滿足不同層次子系統(tǒng)的管理要求；第二，選擇系統(tǒng)在維護(hù)方面的適用條件上 要求低；第三，系統(tǒng)的擴(kuò)展性要好，特別是與遙感（RS）、全球衛(wèi)星定

7、位系統(tǒng)（GPS以及各 種類型數(shù)據(jù)庫和其它 GIS軟件及輸出輸入硬件的轉(zhuǎn)換、連接性好。第四，系統(tǒng)的技術(shù)支持和 二次開發(fā)能力強(qiáng)。 六建設(shè)城市地下綜合管線設(shè)施數(shù)據(jù)庫 城市地下綜合管線設(shè)施數(shù)據(jù)庫建設(shè)包括地下各種管線外業(yè)普查、電子地理底圖、各種 類型的管線數(shù)字化、各相應(yīng)管線的專業(yè)屬性資料數(shù)據(jù)庫等工作。 七城市地下管線設(shè)施管理系統(tǒng)總體框架設(shè)計(jì) 地下管線總系統(tǒng)與地下專業(yè)管線子系統(tǒng)是互為兩個(gè)級(jí)別且持有不同權(quán)限層次的系統(tǒng)； 地下管線總系統(tǒng)與地下專業(yè)管線子系統(tǒng)都有各自獨(dú)立的管理體系和共性的系統(tǒng)功能；地下管 線總系統(tǒng)除了與地下專業(yè)管線子系統(tǒng)連接外， 還要服務(wù)于高一級(jí)城市市情管理系統(tǒng)和市 長輔助決策系統(tǒng)。 八 系統(tǒng)詳

8、細(xì)功能設(shè)計(jì) 8.1管線基礎(chǔ)信息子系統(tǒng) 本子系統(tǒng)是全系統(tǒng)的基礎(chǔ)，是系統(tǒng)服務(wù)人員的后臺(tái)技術(shù)支持的工具。 8.1.1數(shù)據(jù)輸入 1）管線、閥門、消火栓及附屬設(shè)施的圖形錄入； 2）管線、閥門、消火栓等附屬設(shè)施設(shè)備的屬性數(shù)據(jù)、坐標(biāo)值的錄入； 3）栓點(diǎn)圖、及設(shè)備照片等的掃描錄入； 8.1.2 圖形編輯 選擇已輸入的設(shè)備點(diǎn)序列， 系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)其坐標(biāo)生成管線圖；使用系統(tǒng)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(shù)據(jù)的新增與刪、改。屬性數(shù)據(jù)錄入和編輯、與地 形數(shù)據(jù)庫連接 8.1.3 圖庫管理 在錄入數(shù)據(jù)時(shí)，既可以成批地快速錄入，也可以點(diǎn)中需錄入的設(shè)備圖形目標(biāo)進(jìn)行單一錄 入。 8.1.4數(shù)據(jù)查詢 1） 圖

9、形查屬性：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊管段或管點(diǎn)， 即可顯示相對應(yīng)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(shè)備相關(guān)的屬性，即可查詢出相對應(yīng)的圖形（提供多 種方式，可以帶空間范圍查詢）。 3） 統(tǒng)計(jì)功能：按一定的條件來完成對管段及附屬設(shè)施的統(tǒng)計(jì)（提供多種方式）。各種查 詢結(jié)果均可以進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)。 8.1.5其他功能 地圖瀏覽功能：允許用戶瀏覽管理區(qū)域的地理地圖，同時(shí)允許用戶隨意縮放定位顯示窗 口，或在地圖上任意漫游?？梢园磮D形、圖號(hào)、書簽等多種方式進(jìn)行調(diào)圖。 創(chuàng)建專題地圖功能：利用創(chuàng)建專題地圖功能分析與圖形相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)值渲染 圖形對象，或創(chuàng)建專題對象以顯示數(shù)據(jù)值， 可以建立分級(jí)專題圖

10、、 唯一值專題圖和獨(dú)立值專 題圖，專題定義可以保存，設(shè)為缺省等。 打印功能：本系統(tǒng)可以通過打印機(jī)、 繪圖儀等外設(shè)輸出圖形， 或通過打印機(jī)輸出屬性數(shù) 據(jù)、各類統(tǒng)計(jì)報(bào)表及查詢統(tǒng)計(jì)結(jié)果。 制圖功能：栓點(diǎn)卡的制作與輸出， 沿路帶狀地形圖的輸出，標(biāo)準(zhǔn)圖幅、任意圖幅的輸出。 8.2管線信息查詢子系統(tǒng) 圖形查屬性：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊管段或管點(diǎn)，即可顯示相對應(yīng)的屬性信息（提供多種方式）。 屬性查圖形：通過輸入管段或設(shè)備相關(guān)的屬性，即可查詢出相對應(yīng)的圖形（提供多種方式， 可以帶空間范圍查詢）。 統(tǒng)計(jì)功能：按一定的條件來完成對管段及附屬設(shè)施的統(tǒng)計(jì)（提供多種方式）。各種查詢 結(jié)果均可以進(jìn)行分組統(tǒng)計(jì)。 8.3管線規(guī)劃設(shè)計(jì)子系

11、統(tǒng) 在現(xiàn)有城市地形圖管網(wǎng)圖的基礎(chǔ)上，結(jié)合城市近期及中遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，在給定條件的前 提下，進(jìn)行管網(wǎng)布線、確定多種方案設(shè)計(jì)，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，擇優(yōu)選擇最佳方案。結(jié)合 管網(wǎng)分析，提出更新改造規(guī)劃，并可進(jìn)行改造前后管網(wǎng)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(guī)劃設(shè)計(jì)和管理的基礎(chǔ)，也是工程咨詢的必要信息。此組功能根 據(jù)管網(wǎng)的標(biāo)高，可以繪制管網(wǎng)橫、縱斷面圖，讓用戶對管網(wǎng)的空間分布情況一目了然，便于 施工，輔助領(lǐng)導(dǎo)決策。 8.4系統(tǒng)分析子系統(tǒng) 垂距分析：分析管線相交處的埋深、凈距情況。 剖面分析：通過鼠標(biāo)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

12、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(yù)警分析：根據(jù)管線或其附件的服務(wù)年限，預(yù)警超過服務(wù)年限的管線或管線附件。 管網(wǎng)緊急事故處理： 在事故發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)能自動(dòng)地分析出應(yīng)該關(guān)閉的閥門，提供相關(guān)閥 門、管線、用戶信息，并提出關(guān)閥方案。首先，系統(tǒng)要分析閥門的開閉狀況，檢查哪些閥門 是可以正常開關(guān)的，哪些閥門是異常的，已經(jīng)不能進(jìn)行正常的開閉了；哪些閥門已經(jīng)處于關(guān) 閉狀態(tài)；系統(tǒng)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(jié)果。對于爆 管分析結(jié)果，系統(tǒng)將在地圖上自動(dòng)把所

13、有需關(guān)閉的閥門作以特殊顏色標(biāo)記，例如：閥門顏色 變紅，表明是需關(guān)閉的；不變色的，表明是不需關(guān)閉的；變綠色的，表明閥門已廢或者設(shè)備 狀況不正常。統(tǒng)計(jì)出由于關(guān)閉閥門而受影響的用戶，并將這些用戶的詳細(xì)情況打印出來。系 統(tǒng)將停水的管網(wǎng)閃爍顯示，輔助有關(guān)人員進(jìn)行搶修。 管網(wǎng)運(yùn)行的模擬計(jì)算分析：在管網(wǎng)圖文數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上應(yīng)用管網(wǎng)平差原理模擬管網(wǎng)運(yùn)行狀 態(tài)及水力分析，動(dòng)態(tài)顯示任意管段的流向及相關(guān)屬性數(shù)據(jù)。 管網(wǎng)運(yùn)行輸配管網(wǎng)的負(fù)荷分析；按給定的經(jīng)濟(jì)流速或流量的上、下限范圍，確定輸配水 管網(wǎng)在運(yùn)行中是否超負(fù)荷或低負(fù)荷運(yùn)行。為管網(wǎng)改造、管網(wǎng)規(guī)劃以及管網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行提供科學(xué)、 可靠的依據(jù)。 管網(wǎng)運(yùn)行的等水壓線繪制與分析：根

14、據(jù)管網(wǎng)分析結(jié)果及測流測壓數(shù)據(jù)繪制管網(wǎng)的等水壓 線平面圖，再以地形圖為背景，用不同的顏色區(qū)分出高、中、低壓區(qū)的分布范圍，并可計(jì)算 出面積，為管網(wǎng)改造和規(guī)劃提供依據(jù)。 九系統(tǒng)環(huán)境 城市地下綜合管線設(shè)施地理信息系統(tǒng)通過建立企業(yè)中心局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享， 各部門通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行查詢、統(tǒng)計(jì)、動(dòng)態(tài)管理、輸出。 1單機(jī)版 硬件：微機(jī) P川1.2GMHZ以上 內(nèi)存128M以上 軟件：操作平臺(tái)：Windows 2000 professional(或 Server ) 地理信息系統(tǒng)平臺(tái)：Arclnfo8 .3 ( 帶TIN模塊) 2、網(wǎng)絡(luò)版 硬件：客戶端：微機(jī) P4 1.5G MHz以上 內(nèi)存256M以上

15、服務(wù)器：PC服務(wù)器P4 2.0G MHz以上 內(nèi)存512M以上 軟件：客戶端：操作平臺(tái)： Win dows2000 地理信息系統(tǒng)平臺(tái)：ArcInfo8.3 , MapObjects2.2 服務(wù)器：操作平臺(tái)：Win dows 20002003 server 空間數(shù)據(jù)庫引擎： ArcSDE 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：Oracle 8i 十系統(tǒng)未來發(fā)展 城市地下綜合管線設(shè)施地理信息管理系統(tǒng)建成后，系統(tǒng)除具備可維護(hù)性之功能夕卜, 其外延擴(kuò)展性，特別是從信息中心和經(jīng)營效益方向發(fā)展思路考慮有如下幾個(gè)建議： 10.1系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)有： 人防、公安、地籍、土地、房產(chǎn)、消防、人口、統(tǒng)計(jì)、銀行、保險(xiǎn)、企事業(yè)單位、街道 辦事處及重大隱患和重大危險(xiǎn)源等等與地理位置有關(guān)的信息，都可以通過該系統(tǒng)進(jìn)一步建 立；與此同時(shí)可將上述已形成的數(shù)據(jù)庫掛接到系統(tǒng)中，并將數(shù)據(jù)庫內(nèi)容進(jìn)行可視化顯示和圖 表連動(dòng)查詢顯示。 10.2系統(tǒng)經(jīng)營管理： 第一，提供各子系統(tǒng)之間的相互有償查詢服務(wù)；第二，向組成系統(tǒng)之外的其它企事業(yè) 單位提供有償查詢服務(wù)； 第三，可將系統(tǒng)中能公開的信息向社會(huì)各界 (含個(gè)人和國內(nèi)外人士) 提供有償查詢服務(wù)； 第四，將可公開信息上網(wǎng) (in ternet 和intranet )，并在提供服務(wù)的同 時(shí)招攬業(yè)務(wù)和商業(yè)廣告。 10.3輔助決策