城市地下綜合管線設施地理信息管理系統(tǒng)方案

1、城市地下綜合管線設施地理信息管理系統(tǒng)方案 規(guī)劃建設部 、八 冃IJ言 城市地下綜合管線設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)，如燃氣、電力、電信、有線、供水、排水等等。它們可以分另腱立各自的獨立系統(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， 并且有級別和層次。具體內(nèi)容詳細介紹如下： 一目的及意義 隨著我國經(jīng)濟建設迅速發(fā)展，城市交通、建筑等基礎設施成倍增長，城市規(guī)模日益擴 大，城市經(jīng)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(guī)劃、 建設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、 燃氣、熱力、有線電視等）的圖紙和檔案繁多， 或不完整、不準確；圖檔管理維護手段落后； 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，遺漏、破損、老化、 信息重復等問題較多； 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(fā)生管線的意外事故； 在緊急災害事件發(fā)生時， 更是無法同時準確的提供多種、多幅管線資料，進而造成調(diào)度、指揮、決策遲緩；以致在城 市地下管線設施管理中，直接和間接的經(jīng)濟損失嚴重。 在新世

3、紀的知識經(jīng)濟和信息時代，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、計算機技術(shù)及相關(guān)信息管 理技術(shù)，建立城市地下管線設施管理信息管理系統(tǒng)，用來解決當前生產(chǎn)管理中存在的問 題是非常必要的。 此項工作，將有利于提高城市現(xiàn)代化管理水平， 提高城市經(jīng)濟效益， 輔助市領(lǐng)導依據(jù)科 學手段和科學數(shù)據(jù)進行決策、指揮、管理（特別是應付緊急突發(fā)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(tǒng)項目工程，應在政府的領(lǐng)導下，由主管部 門提出，經(jīng)政府批準，主管部門負責組織相應的組織機

4、構(gòu)。由于項目涉及的部門、行業(yè)廣 泛，故在項目動作中協(xié)調(diào)工作難度較大，必需組織”項目領(lǐng)導小組”和項目辦公室”。采取 統(tǒng)一計劃、統(tǒng)一設計、統(tǒng)一部署、統(tǒng)一組織、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一底圖、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一步調(diào) 的行動方案。以確保系統(tǒng)建成后的正常運行。 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(guī)格、性質(zhì)、材料等，并 編繪成地下管線圖。 3.3探測內(nèi)容 城市地下管線設施探測的市政公用管線，應是城市主干線管線，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)標準城市地下 管線探測技術(shù)規(guī)程的規(guī)定執(zhí)行。 3.4探測精度 隱蔽管線點的探測精度按國家行業(yè)標準精度要求。 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(xiàn)場勘察、探測方法實驗、編制 技術(shù)設計、實地調(diào)查、儀器探查、建立測量控制、管線點聯(lián)測、地下管線圖編繪、編寫報告、 成果驗收。 四系統(tǒng)標準化建設 在建立各種管線數(shù)據(jù)庫和建立系統(tǒng)之前，應首先著手總系統(tǒng)和各子系統(tǒng)標準的建立。這 是GIS系統(tǒng)建設的重要環(huán)節(jié)。 特別是城市地下管線設施 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)一次性建設成功， 標準化工作應從外

6、業(yè)普查工作開始進行。首先，對 度量、符號、坐標系及在圖中表示的各種參數(shù)等等要求統(tǒng)一；第二，當管線圖進行數(shù)字化時， 除對制圖參數(shù)等提出要求外，還應將圖層的分層作出規(guī)定和要求；圖層分層的標準化工作， 要與GIS系統(tǒng)建設的要求統(tǒng)一，這樣才能保證系統(tǒng)一次性拼接、調(diào)試成功。 標準的制定應采用國家部頒標準或行業(yè)標準。沒有標準的部分，應組織協(xié)議制定臨時標 準。 五GIS軟件系統(tǒng)選擇 根據(jù)價格性能比和項目應用需求等因素，在選擇GIS軟件平臺時，應遵循如下原則：首 先，GIS系統(tǒng)應滿足不同層次子系統(tǒng)的管理要求；第二，選擇系統(tǒng)在維護方面的適用條件上 要求低；第三，系統(tǒng)的擴展性要好，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。 六建設城市地下綜合管線設施數(shù)據(jù)庫 城市地下綜合管線設施數(shù)據(jù)庫建設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。 七城市地下管線設施管理系統(tǒng)總體框架設計 地下管線總系統(tǒng)與地下專業(yè)管線子系統(tǒng)是互為兩個級別且持有不同權(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， 還要服務于高一級城市市情管理系統(tǒng)和市 長輔助決策系統(tǒng)。 八 系統(tǒng)詳

8、細功能設計 8.1管線基礎信息子系統(tǒng) 本子系統(tǒng)是全系統(tǒng)的基礎，是系統(tǒng)服務人員的后臺技術(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(shù)據(jù)、坐標值的錄入； 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(tǒng)自動根據(jù)其坐標生成管線圖；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，既可以成批地快速錄入，也可以點中需錄入的設備圖形目標進行單一錄 入。 8.1.4數(shù)據(jù)查詢 1） 圖

9、形查屬性：用鼠標點擊管段或管點， 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(guān)的屬性，即可查詢出相對應的圖形（提供多 種方式，可以帶空間范圍查詢）。 3） 統(tǒng)計功能：按一定的條件來完成對管段及附屬設施的統(tǒng)計（提供多種方式）。各種查 詢結(jié)果均可以進行分組統(tǒng)計。 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、書簽等多種方式進行調(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， 可以建立分級專題圖

10、、 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(tǒng)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(shù) 據(jù)、各類統(tǒng)計報表及查詢統(tǒng)計結(jié)果。 制圖功能：栓點卡的制作與輸出， 沿路帶狀地形圖的輸出，標準圖幅、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(guān)的屬性，即可查詢出相對應的圖形（提供多種方式， 可以帶空間范圍查詢）。 統(tǒng)計功能：按一定的條件來完成對管段及附屬設施的統(tǒng)計（提供多種方式）。各種查詢 結(jié)果均可以進行分組統(tǒng)計。 8.3管線規(guī)劃設計子系

11、統(tǒng) 在現(xiàn)有城市地形圖管網(wǎng)圖的基礎上，結(jié)合城市近期及中遠期發(fā)展規(guī)劃，在給定條件的前 提下，進行管網(wǎng)布線、確定多種方案設計，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟比較，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)劃設計和管理的基礎，也是工程咨詢的必要信息。此組功能根 據(jù)管網(wǎng)的標高，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。 預警分析：根據(jù)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(wǎng)緊急事故處理： 在事故發(fā)生時，系統(tǒng)能自動地分析出應該關(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)將在地圖上自動把所

13、有需關(guān)閉的閥門作以特殊顏色標記，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備 狀況不正常。統(tǒng)計出由于關(guān)閉閥門而受影響的用戶，并將這些用戶的詳細情況打印出來。系 統(tǒng)將停水的管網(wǎng)閃爍顯示，輔助有關(guān)人員進行搶修。 管網(wǎng)運行的模擬計算分析：在管網(wǎng)圖文數(shù)據(jù)的基礎上應用管網(wǎng)平差原理模擬管網(wǎng)運行狀 態(tài)及水力分析，動態(tài)顯示任意管段的流向及相關(guān)屬性數(shù)據(jù)。 管網(wǎng)運行輸配管網(wǎng)的負荷分析；按給定的經(jīng)濟流速或流量的上、下限范圍，確定輸配水 管網(wǎng)在運行中是否超負荷或低負荷運行。為管網(wǎng)改造、管網(wǎng)規(guī)劃以及管網(wǎng)調(diào)度運行提供科學、 可靠的依據(jù)。 管網(wǎng)運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施地理信息系統(tǒng)通過建立企業(yè)中心局域網(wǎng)絡系統(tǒng)，實現(xiàn)信息共享， 各部門通過網(wǎng)絡系統(tǒng)進行查詢、統(tǒng)計、動態(tài)管理、輸出。 1單機版 硬件：微機 P川1.2GMHZ以上 內(nèi)存128M以上 軟件：操作平臺：Windows 2000 professional(或 Server ) 地理信息系統(tǒng)平臺：Arclnfo8 .3 ( 帶TIN模塊) 2、網(wǎng)絡版 硬件：客戶端：微機 P4 1.5G MHz以上 內(nèi)存256M以上

15、服務器：PC服務器P4 2.0G MHz以上 內(nèi)存512M以上 軟件：客戶端：操作平臺： Win dows2000 地理信息系統(tǒng)平臺：ArcInfo8.3 , MapObjects2.2 服務器：操作平臺：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施地理信息管理系統(tǒng)建成后，系統(tǒng)除具備可維護性之功能夕卜, 其外延擴展性，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、銀行、保險、企事業(yè)單位、街道 辦事處及重大隱患和重大危險源等等與地理位置有關(guān)的信息，都可以通過該系統(tǒng)進一步建 立；與此同時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)容進行可視化顯示和圖 表連動查詢顯示。 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；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； 第三，可將系統(tǒng)中能公開的信息向社會各界 (含個人和國內(nèi)外人士) 提供有償查詢服務； 第四，將可公開信息上網(wǎng) (in ternet 和intranet )，并在提供服務的同 時招攬業(yè)務和商業(yè)廣告。 10.3輔助決策