【正文】 地下綜合管線管理地理信息系統(tǒng)方案 北京百景通信息技術有限公司 I ２ 1概述 地下管線是城市基礎設施的重要組成部分。城市地下管線包括給水、排水、燃氣、熱力、電信、電力、工業(yè)管道等幾大類，它就像人體內的“神經”和“血管”，日夜擔負著傳遞信息和輸送能量的工作，是城市賴以生存和發(fā)展的物質基礎，被稱為城市的“生命線”。由于多方面的原因，我國現(xiàn)有地下各類專業(yè)管線的資料殘缺不全，且有關資料精度不高或與現(xiàn)狀不符，造成在建設施工中時常發(fā)生挖斷或挖壞地下管線，造 成停氣、停水、停暖、通信中斷、污水四溢等嚴重事故。另一方面，我國現(xiàn)有的地下專業(yè)管線的資料都以圖紙、圖表等形式記錄保存，采用人工方式管理，效率低下。隨著時代和科學技術的發(fā)展，城市的現(xiàn)代化步伐日趨加快，城市建設、管理、發(fā)展的矛盾日益突出。采用高新技術和方法來高效管理地下各類專業(yè)管線，滿足決策、管理部門和施工單位的需要已成為當務之急?，F(xiàn)代的 GIS 技術非常適宜于解決這個問題。基于各種測繪數(shù)據(jù)和 GIS 技術建立的城市地下綜合管線信息系統(tǒng)，可以靈活地管理城市中各類管線信息，并為城市規(guī)劃、建設和管理提供一種有效的計算機 輔助決策手段。 地理信息系統(tǒng) (GIS)技術是采集、存貯、管理、分析和描繪整個或部分地球表面與空間和地理分布有關的數(shù)據(jù)的空間信息系統(tǒng)，是屬于信息科學和信息產業(yè)的一部分?，F(xiàn)代城市的管理，要求掌握大量現(xiàn)時性強、真實準確的信息 (包括地上、地下、地理現(xiàn)狀及社會全方位信息 )，并能隨時快速查詢，進行綜合分析，為城市發(fā)展預測、規(guī)劃、工程設計及政府各部門決策提供可靠的依據(jù)。城市綜合地下管線管理系統(tǒng)應用 GIS 技術可實現(xiàn)基礎設施信息的計算機管理、快速查詢檢索及輔助決策信息分析，將取代傳統(tǒng)的紙圖、文檔袋資料管理和手工作業(yè)方式，提高市政規(guī)劃管理效率，實現(xiàn)城市基礎設施信息管理的科學化、規(guī)范化和自動化，及時準確地提供各類專題查詢、綜合查詢、統(tǒng)計等輔助管理、決策信息。 ３ ： 。一個城鎮(zhèn)管線紙介質圖紙可多達數(shù)十噸。存放數(shù)間房屋，而用信息系統(tǒng)僅用若干磁盤或光盤就可存放全部信息，體積僅及一個小紙盒。 。利用信息系統(tǒng)查詢某一區(qū)域，某一地點或某種特征的管線信息僅需幾分鐘，這是利用人工查找難以比擬的。 。信息系 統(tǒng)既可以查閱局部地區(qū)管線的各種細節(jié)，又可瀏覽區(qū)域管線的宏觀分布；既可研究單種管線情況，又可了解各種管線的整體分布關系；既可用以指導工程施工，又可用來作新區(qū)規(guī)劃或管線設計，使管理工作得心應手。 提高了決策的科學性和合理性。管線信息便于傳輸，適于一次建設，多家共享。使用網絡工具來優(yōu)化資料調配，作各種應急處理，提高了決策的科學性與準確性。 2系統(tǒng)建設 原則 地理信息系統(tǒng)建設的指導思想 主要依據(jù) 地理信息系統(tǒng)的開發(fā)是一項復雜、艱巨的工程。它涉及到財力、人力、物力的大量投入。因此， 必須制定合理有效的開發(fā)策略和計劃，統(tǒng)籌安排系統(tǒng)的開發(fā)工作，以便為工程的順利完成打好良好的基礎。開發(fā)工作的指導思想 : 總體設計、長遠考慮、面向應用、近期見效。 為貫徹上述指導思想，我們要采取下面幾點做法： 1） 采用成熟可靠的技術 一方面保證系統(tǒng)運行可靠 ,另一方面能跟上計算機形勢發(fā)展的需要 , 建設一個 100 兆傳輸率的高速以太網 , 采用 windows 客戶 unix 服務器結構。 2） 合作開發(fā) ４ 開發(fā)人員與應用部門密切配合 , 成立由雙方領導和專家組成的專家組和雙方技術人員組成的聯(lián)合開發(fā) 小組。聯(lián)合 開發(fā)小組負責具體需求的收集、消化、整理及技術協(xié)調工作。 3） 培訓 充分重視用戶的培訓工作、邊開發(fā)邊培訓，逐步讓用戶轉變工作方法、適應采用計算機后的管理運行方式。 設計 基本原則 通用性 數(shù)據(jù)預處理作為一各獨立的模塊，數(shù)據(jù)的分層和屬性的定義遵循建設部和國家科委各項相應的規(guī)范 ,使軟件系統(tǒng)具有通用性。 現(xiàn)勢性 系統(tǒng)投入運行以后，要及時把管網的改造和新建的信息輸入計算機，以實現(xiàn)GIS 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的動態(tài)更新，這需要相應管理機制和措施相配套。保持數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，這一點非常重要，這 樣系統(tǒng)才有生命力?？紤]數(shù)據(jù)不斷增長和更新，系統(tǒng)要有好的數(shù)據(jù)更新和備份機制。 可操作性 系統(tǒng)的操作使用要盡量簡單，用戶界面友好，采用 (1)直觀自然的操作 (2)符合公認標準的快捷鍵 (3)整潔美觀的屏幕 (4)風格一致的屏幕設計 (5)較高的容錯性 (6)完整的容錯性 (7)用戶擁有控制權 (8)預測用戶行為并對用戶進行指導 。 可擴展性 系統(tǒng)、數(shù)據(jù)和硬件等必須具有較強的可擴展性和對需求變化的自適應能力，以適應業(yè)務管理內容變化造成的系統(tǒng)需求的變化。 經濟性原則 系統(tǒng)建設要求在實用的基礎上做到最經 濟，以較小的投入獲得最大的效益。 ５ 在硬件和軟件配置、系統(tǒng)開發(fā)和數(shù)據(jù)庫建立上都要充分考慮投入的經濟效益。 前瞻性原則 信息技術發(fā)展非常快，硬件更新?lián)Q代迅速，性能價格比不斷躍升，系統(tǒng)軟件版本升級也非?？欤骄?1 年時間就有新的版本推出。系統(tǒng)建設必須充分考慮技術的發(fā)展趨勢，如采用關系數(shù)據(jù)庫管理空間數(shù)據(jù)、 WebGIS 應用及空間數(shù)據(jù)互操作等問題。同時在硬件配置和系統(tǒng)設計中還充分考慮系統(tǒng)的發(fā)展和升級，使系統(tǒng)具有較強的擴展能力，處于應用系統(tǒng)技術領先地位，確保系統(tǒng)能適應現(xiàn)代信息技術高速發(fā)展。 安全性 原則 系統(tǒng)要有使用權限控制，對數(shù)據(jù)要有加密措施。要注重安全意識，嚴格執(zhí)行各級政府頒布的安全和保密規(guī)定，建立嚴格的信息公開審查制度，保證系統(tǒng)和信息的安全。在保證信息安全的前提下，開放和擴大信息服務。 要防止數(shù)據(jù)庫的非法使用、隨意擴散和遭受破壞，應采取一定的措施，如規(guī)定數(shù)據(jù)使用權限，定義用戶級別、采用上機口令等，限制非法用戶進入系統(tǒng)；在數(shù)據(jù)輸出時采取查詢日志方式記錄輸出日期、時間、數(shù)據(jù)內容、圖件張數(shù)；在相應的存儲外設上做數(shù)據(jù)備份。建立“磁盤鏡象”等數(shù)據(jù)安全保障措施，實行“運行日志制度”等。 3地下管線地理信息系 統(tǒng)的總體設計 地理信息系統(tǒng) GIS 是國際上近幾年來發(fā)展起來的一門新興邊緣學科。它是一個利用現(xiàn)代計算機圖形和數(shù)據(jù)庫技術來輸入、存儲、編輯、查詢、分析、顯示和輸出地理圖形及其屬性數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)。一些發(fā)達國家在 GIS 的發(fā)展上已取 ６ 得很大進展，許多城市已建立地下管網 GIS，且已進入專業(yè)化應用與商品化生產階段。國內也開始了管線 GIS 應用的研究，有的已取得了重大的應用成果。邯鄲高新供水管網信息系統(tǒng)是邯鄲高新技術發(fā)展總公司與方正智繪經過多年的調研后，針對國內的自來水公司而開發(fā)的管網信息系統(tǒng)。它具有友好的、方 便的操作界面，并且是開放性的應用地理信息系統(tǒng)，具有以下特點： ◆支持不同類型數(shù)據(jù)的集成 (光柵數(shù)據(jù)、矢量數(shù)據(jù)、非圖形數(shù)據(jù) )。 ◆管網與地形圖形數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)存儲在同一大型標準關系數(shù)據(jù)庫 ORACLE中。 ◆圖形數(shù)據(jù)無縫存儲，不存在圖幅拼接問題，易于管理。 ◆圖形數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的真接關聯(lián)，使圖形與屬性數(shù)據(jù)具有一致性。 ◆開放式的體系結構、模塊化設計，用戶可自由改變操作界面及增加系統(tǒng)功能，使系統(tǒng)具有強大的可擴展性。 ◆可以使用 COM 組件及 Active 文檔技術。 ◆結構化目標數(shù)據(jù)模型 (拓撲結構 )。 ◆ 強大的制圖 及圖形表示功能，用戶可自定義打印圖框格式及連接屬性數(shù)據(jù)，使輸出的管網圖能帶有屬性數(shù)據(jù)報表。 結構設計 根據(jù)系統(tǒng)目標，并結合各自單位的實際情況在構建系統(tǒng)時可采用單機版、C/S、 B/S 或 C/S+B/S 結構體系。 ７ 建立一個良好的 GIS應用所應遵循的規(guī)律是 GIS開發(fā)設計方法所要研究的問題。目前，最為常用的 GIS 設計方法主要有結構化系統(tǒng)分析方法、原型法和面向對象的分析與設計。 結構化系統(tǒng)分析方法是采用自上向下，劃分功