地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)技術(shù)研究

1、地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)技術(shù)研究摘要：基于工作實(shí)際，從平臺(tái)選擇、數(shù)據(jù)庫建庫、系統(tǒng)采用的架構(gòu)等方面對(duì)地下管網(wǎng)系統(tǒng)建立流程進(jìn)展了闡述，地下管線因其具有隱蔽性，所以建立地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)具有重要意義，方便掌握地下管網(wǎng)的詳細(xì)資料信息，更好地為人們的消費(fèi)、生活效勞。關(guān)鍵詞：地下管線；地形數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)庫；ArcGIS地下管網(wǎng)作為人類賴以生存和開展的根底，具有規(guī)模大、范圍廣、種類多、空間分布復(fù)雜等特點(diǎn)，同時(shí)承擔(dān)著信息傳輸、能源輸送等和人民生活親密相關(guān)的重要功能，地下管線存在地下管線分布不清，分布不合理、地下管線超負(fù)荷、病態(tài)運(yùn)行、對(duì)地下管線運(yùn)行缺乏有效監(jiān)管、多頭管理等弊端，傳統(tǒng)的手工辦案方式已跟不上信息時(shí)代的城市規(guī)劃

2、管理要求，因此，建立地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)成為信息化建立的重要組成部分，本文在遵循設(shè)計(jì)原那么、性能的根底上，對(duì)地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)建立中的開發(fā)平臺(tái)選擇、數(shù)據(jù)庫建立、系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)等方面進(jìn)展了闡述。1軟件的設(shè)計(jì)原那么根據(jù)軟件設(shè)計(jì)原那么，軟件系統(tǒng)的建立應(yīng)本著高效、平安、實(shí)用、可擴(kuò)大、標(biāo)準(zhǔn)性和開放性、完備性、方便管理、可更新等原那么，遵循國家對(duì)信息化建立要求的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)。1可用性。建成的系統(tǒng)應(yīng)具有較好的可用性，一方面可以滿足用戶需求，另一方面人機(jī)交互操作窗口應(yīng)符合人性化設(shè)計(jì)，防止人為因素造成的失誤。2適用性和可擴(kuò)大性。所設(shè)計(jì)的軟件應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)具有可擴(kuò)大性，主要表達(dá)在可以隨著用戶的增加或者用戶業(yè)務(wù)功

3、能需求的增加不斷地進(jìn)展擴(kuò)大，軟件系統(tǒng)容易向晉級(jí)系統(tǒng)過渡，同時(shí)在后期開發(fā)設(shè)計(jì)中，應(yīng)充分進(jìn)步復(fù)用模塊的利用率，降低擴(kuò)大的復(fù)雜性。3標(biāo)準(zhǔn)、開放。標(biāo)準(zhǔn)、開放是軟件設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原那么，不僅在軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮軟、硬件接口，還應(yīng)考慮與其他系統(tǒng)的互聯(lián)。2性能方面判斷一個(gè)系統(tǒng)的性能主要表達(dá)在可靠性、響應(yīng)時(shí)間、平安性、界面是否友好等多方面，響應(yīng)時(shí)間如操作平均響應(yīng)時(shí)間，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)響應(yīng)時(shí)間；執(zhí)行相應(yīng)操作時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)電腦死機(jī)；是否建立了平安機(jī)制來保障系統(tǒng)的平安性。3系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)介紹3.1GIS平臺(tái)ArcGIS是美國ESRI公司研發(fā)的一套從低到高的GIS平臺(tái)系列產(chǎn)品，ESRI公司從事GIS理論研究、產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域擁有全

4、球眾多用戶群體，可以滿足不同層次的用戶需求，在GIS領(lǐng)域具有不可交換的作用，其功能優(yōu)勢(shì)在空間分析、空間數(shù)據(jù)處理方面，遵循國際通用標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品建立在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和IT技術(shù)之上，有著完善的可擴(kuò)展的體系構(gòu)造，具有公共組件庫，總體來說，ArcGIS其具有功能強(qiáng)大、可伸縮性、標(biāo)準(zhǔn)、開放和互操作性、技術(shù)成熟、平安穩(wěn)定、版本管理等優(yōu)勢(shì)。3.2數(shù)據(jù)庫平臺(tái)Oracle數(shù)據(jù)庫是甲骨文公司的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)庫領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位，是業(yè)界公認(rèn)的最高效、最穩(wěn)定的大型數(shù)據(jù)庫管理工具，在各領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，其在可移植性、高吞吐量、高效率、數(shù)據(jù)平安性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)大性方面優(yōu)勢(shì)突出，具有管理海量的空間和非空間信息數(shù)據(jù)，擁有

5、成熟的數(shù)據(jù)庫技術(shù)，Oracle是目前最好和最穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫平臺(tái)之一，基于以上優(yōu)勢(shì)，地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的建立數(shù)據(jù)庫采用Oracle，保證數(shù)據(jù)的完好性、平安性，通過ArcGIS空間數(shù)據(jù)引擎ArcSDE訪問數(shù)據(jù)庫中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。4數(shù)據(jù)庫技術(shù)4.1系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通過空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE建立GIS和ORACLE連接，系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型均基于GeoDatabase模型，針對(duì)行業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)展適當(dāng)擴(kuò)展。Geodatabase模型中的數(shù)據(jù)集Dataset，要素類Featureclass，關(guān)系類Relationship、柵格目錄CatalogRaster、地表Terrain、屬性表Table作為根本模型，幾何網(wǎng)絡(luò)

6、GeometryNetwork、規(guī)那么Rule、子類Subtype、域Domain作為數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展的模型支撐。4.2數(shù)據(jù)庫建立1管線信息數(shù)據(jù)庫。地下管線數(shù)據(jù)包括各類管點(diǎn)、管線及附屬設(shè)施的空間位置和幾何形狀、屬性信息等，組織數(shù)據(jù)時(shí)按照國家或地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)統(tǒng)一組織，每一類管線如給水管線分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)表構(gòu)造，即給水管線點(diǎn)、給水管線。2根底地形數(shù)據(jù)庫。建立根底地形數(shù)據(jù)庫，利用現(xiàn)有地形數(shù)據(jù)資源如控制點(diǎn)、境界與行政區(qū)劃、工礦設(shè)施、居民地、交通設(shè)施、管線附屬設(shè)施、水系、植被、地質(zhì)地貌等，分別建立子庫，每個(gè)子庫包含點(diǎn)、線、面、注記等數(shù)據(jù)層，根據(jù)1：500或1：1000全要素現(xiàn)勢(shì)地形數(shù)據(jù)庫，檢查完好性、編碼正確性、圖層

7、標(biāo)準(zhǔn)性的根底上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展拼接、刪除偽節(jié)點(diǎn)、重復(fù)實(shí)體、高程注記打散等預(yù)處理后，整理合并為矢量根底地形數(shù)據(jù)。3索引數(shù)據(jù)。索引數(shù)據(jù)包括地名點(diǎn)數(shù)據(jù)、道路中心線、圖幅數(shù)據(jù)。其中根底索引點(diǎn)采用ArcGIS中ArcToolbox工具中的要素轉(zhuǎn)點(diǎn)Featuretopoint功能轉(zhuǎn)出地名索引點(diǎn)，轉(zhuǎn)出后按文本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容補(bǔ)充屬性字段名稱；根底索引線即道路中心線或地形中提供了道路中心線那么要直接轉(zhuǎn)換，或無提供道路中心線需要人工矢量化，注意遇到橋梁、隧道、車渡等處不能斷開以保證道路連續(xù)性；根底索引面可采用拓?fù)涑蓞^(qū)或配準(zhǔn)矢量化構(gòu)面。4系統(tǒng)配置元數(shù)據(jù)。系統(tǒng)配置元數(shù)據(jù)主要記錄的是管線和地形數(shù)據(jù)的圖層及字段、符號(hào)等配置信息。5

8、系統(tǒng)體系架構(gòu)地下管網(wǎng)信息管理體系構(gòu)造采用標(biāo)準(zhǔn)的三層體系構(gòu)造，即數(shù)據(jù)層、邏輯層和表現(xiàn)層三個(gè)不同的應(yīng)用層次，如圖1所示。1數(shù)據(jù)層：用來儲(chǔ)、管理系統(tǒng)中的管線數(shù)據(jù)和地形數(shù)據(jù)。2邏輯層：使用ArcGISServer標(biāo)準(zhǔn)企業(yè)版和ArcEngine負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)，并通過Internet效勞技術(shù)對(duì)外發(fā)布地圖效勞。3應(yīng)用層：地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)建立，該系統(tǒng)可以滿足內(nèi)部辦公、規(guī)劃及社會(huì)公眾的需要。6系統(tǒng)功能介紹系統(tǒng)在查詢統(tǒng)計(jì)、決策分析、圖形輸出、管線數(shù)據(jù)入庫、管線編輯等功能方面具有明顯優(yōu)勢(shì)：1視圖顯示。為方便控制系統(tǒng)中地圖的顯示范圍，系統(tǒng)提供放大、縮小、前一視圖、后一視圖、遨游等工具方便對(duì)系統(tǒng)地圖視

9、野的控制。2查詢功能。為方便查詢管線信息，系統(tǒng)提供了查詢功能，查詢可通過兩種方式查詢，通過管線圖形信息查詢屬性信息，通過屬性信息查詢出管線并定位到管線位置，即一種方式是根據(jù)圖上管線圖形查詢管線的詳細(xì)起始點(diǎn)號(hào)、終止點(diǎn)號(hào)、埋深、材質(zhì)、管徑、高程等重要信息；一種可根據(jù)設(shè)置管線屬性信息如管線材質(zhì)、管線管徑等在系統(tǒng)中定位到該屬性的管線的詳細(xì)位置。3統(tǒng)計(jì)功能。管線數(shù)據(jù)入庫后，為保證入庫后的管線數(shù)據(jù)的工作量和外業(yè)測(cè)繪成果統(tǒng)計(jì)一致，系統(tǒng)提供了管線統(tǒng)計(jì)功能，通過統(tǒng)計(jì)功能可按權(quán)屬單位、所在道路、管徑等屬性統(tǒng)計(jì)給水、排水、燃?xì)狻㈦娏?、熱力等某類或某個(gè)數(shù)據(jù)管線的長度、管點(diǎn)數(shù)量，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以圖形或?qū)С鯡XCEL方式進(jìn)展

10、查看。4定位功能。通過輸入索引數(shù)據(jù)如地名、道路、圖幅數(shù)據(jù)快速找到要查看的管線的位置，也可通過輸入坐標(biāo)值對(duì)管線位置進(jìn)展定位。5輔助工具。通過標(biāo)尺丈量工具可進(jìn)展間隔 、角度、面積等的量測(cè)，通過標(biāo)注可將管線屬性信息標(biāo)注到地圖上，假設(shè)批量管線可通過管線扯旗標(biāo)注功能將不同管線的各屬性信息標(biāo)注到地圖上；單根管線或管點(diǎn)可用單管點(diǎn)、單管線屬性標(biāo)注完成屬性信息的標(biāo)注。6決策分析。通過橫斷面、縱斷面分析圖為規(guī)劃施工設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)參考；通過程度、垂直凈距、覆土深度分析功能來查看管線鋪設(shè)是否符合國家標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)通過爆管、火災(zāi)搶險(xiǎn)功能為人們的消費(fèi)、生活效勞，盡可能地減少損失。7圖形輸出。為方便設(shè)計(jì)人員、管線權(quán)屬單位查看數(shù)據(jù)

11、，系統(tǒng)提供圖形輸出功能，可將橫、縱面圖或者管線平面圖打印輸出，為設(shè)計(jì)人員提供數(shù)據(jù)參考。8管線編輯。為保證數(shù)據(jù)的平安性，進(jìn)展編輯前需要注冊(cè)需要編輯的管線數(shù)據(jù)，然后才能執(zhí)行管線編輯功能，假設(shè)是少量的管線數(shù)據(jù)，可利用管線編輯功能完成對(duì)管點(diǎn)、管線數(shù)據(jù)的屬性信息修改，如修改管線、管點(diǎn)屬性信息，刪除管點(diǎn)、管線等，編輯完后提交到數(shù)據(jù)庫中完成管線的編輯。9系統(tǒng)設(shè)置。系統(tǒng)提供系統(tǒng)設(shè)置功能，提供對(duì)管線、地形圖層、字段、符號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)設(shè)置功能，如根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置給水管線藍(lán)色、電力管線紅色等，同時(shí)設(shè)置閥門、污水篦子、路燈等管點(diǎn)符號(hào)；根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)配置管線字段信息，如起始點(diǎn)號(hào)、終止點(diǎn)號(hào)、起點(diǎn)埋深、終點(diǎn)埋深、高程、管徑、

12、材質(zhì)等，管點(diǎn)字段信息如物探點(diǎn)號(hào)、X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、特征、附屬物，設(shè)置不同管類間的程度凈距值、垂直凈距值、覆土深度值供分析使用。10管線入庫。外業(yè)數(shù)據(jù)提交的成果一般是mdb數(shù)據(jù)庫，這種數(shù)據(jù)只有管線屬性記錄信息，并無管線圖形信息，為使管線既具有管線的屬性信息，又有圖形信息，需要通過管線入庫功能將外業(yè)提供給的數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)為GIS格式數(shù)據(jù)，方便軟件系統(tǒng)對(duì)管線數(shù)據(jù)的查詢、管理、分析功能。7結(jié)語地下管線一直是城市的“血管和“神經(jīng)，地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)信息化程度和人們的生活息息相關(guān)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、智慧云技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)的開展，地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的建立必將朝向智慧化、智能化、精細(xì)化方向開展，更好地為社會(huì)消費(fèi)、生活提供便捷效勞。參考文獻(xiàn)1蘭小機(jī)，劉德兒，魏瑞娟.基于