綜合管線信息管理系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)方案

綜合管線信息管理系統(tǒng)

技術(shù)設(shè)計(jì)方案

20XX年XX月

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目錄

第一章項(xiàng)目概述.................................................................7

第二章建設(shè)目標(biāo)................................................................10

2.1.目標(biāo)定位的原則...........................................................10

2.2.系統(tǒng)總體目標(biāo)..............................................................11

第三章項(xiàng)目目標(biāo)................................................................13

第四章建設(shè)原則................................................................15

1）先進(jìn)性......................................................................15

2）實(shí)用性......................................................................15

3）標(biāo)準(zhǔn)性......................................................................15

4）開放性......................................................................16

5）安全性......................................................................16

6）可靠性......................................................................16

7）擴(kuò)展性......................................................................17

第五章總體設(shè)計(jì)................................................................18

5.1.設(shè)計(jì)依據(jù)..................................................................18

5.2.技術(shù)路線..................................................................19

5.2.1.操作系統(tǒng)................................................................19

5.2.2.數(shù)據(jù)庫平臺..............................................................19

5.2.3.GIS軟件平臺............................................................20

5.2.4.開發(fā)語言................................................................23

5.2.5.系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境............................................................24

5.3.技術(shù)設(shè)計(jì)方法..............................................................26

5.3.1.充分、細(xì)致的調(diào)查研究....................................................26

5.3.2.協(xié)調(diào)關(guān)系，統(tǒng)一安排......................................................26

5.3.3.重視數(shù)據(jù)庫建立工作......................................................26

5.3.4.標(biāo)準(zhǔn)化問題..............................................................27

5.3.5.要具有長期規(guī)劃..........................................................27

3

5.3.6.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理性........................................................27

5.4.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)..............................................................27

5.4.1.系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)............................................................27

5.4.2.系統(tǒng)運(yùn)行模式............................................................29

5.4.3.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)............................................................31

5.5.系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)............................................................34

5.5.1.系統(tǒng)安全策略............................................................35

5.5.2.數(shù)據(jù)存儲策略............................................................37

5.5.3.系統(tǒng)保密措施............................................................39

第六章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)............................................................40

6.1.數(shù)據(jù)來源..................................................................40

6.1.1.基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)............................................................40

6.1.2.管線及相關(guān)設(shè)施數(shù)據(jù)......................................................40

6.2.數(shù)據(jù)的分層................................................................41

6.3.數(shù)據(jù)的編碼................................................................42

6.4.數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)................................................................42

1）管道類線庫結(jié)構(gòu)..............................................................42

2）管線點(diǎn)庫結(jié)構(gòu)................................................................44

3）電纜類線庫結(jié)構(gòu)..............................................................45

4）道路庫結(jié)構(gòu)..................................................................46

5）建筑物庫結(jié)構(gòu)................................................................47

6.5.數(shù)據(jù)建庫流程.............................................................48

第七章系統(tǒng)功能................................................................50

7.1.數(shù)據(jù)處理與更新............................................................52

7.L1.點(diǎn)線庫管線數(shù)據(jù)導(dǎo)入.....................................................53

7.1.2.測量格式管線數(shù)據(jù)導(dǎo)入....................................................54

7.1.3.CAD格式竣工管線數(shù)據(jù)導(dǎo)入...............................................55

7.1.4.管線數(shù)據(jù)入庫檢查.......................................................56

7.2,管線綜合管理..............................................................57

4

7.2.1.地圖管理................................................................57

7.2.2.數(shù)據(jù)瀏覽與定位..........................................................57

7.2.3.數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計(jì).....................................................58

7.2.4.圖形編輯................................................................60

7.2.5.數(shù)據(jù)輸出................................................................66

7.2.6.數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換................................................................66

7.2.7.系統(tǒng)工具...........................................................66

7.3.管線綜合分析..............................................................67

7.3.1.橫斷面分析..............................................................67

7.3.2.縱斷面分析..............................................................68

7.3.3.搶險(xiǎn)分析................................................................69

7.3.4.碰撞分析................................................................70

7.3.5.管線三維................................................................71

7.3.6.爆管關(guān)閥分析............................................................71

7.3.7.連通分析................................................................71

7.3.8.追蹤分析................................................................72

7.3.9.預(yù)警分析................................................................72

7.3.10.水平凈距分析...........................................................73

7.3.11.垂直凈距分析...........................................................74

7.4.網(wǎng)格化巡檢系統(tǒng)............................................................75

7.5.特種設(shè)備監(jiān)控..............................................................77

7.5.1.設(shè)備顯示................................................................77

7.5.2.設(shè)備信息檢索............................................................79

7.5.3.預(yù)警分析................................................................79

7.5.4.實(shí)時(shí)監(jiān)控................................................................80

7.5.5.應(yīng)急處置................................................................82

7.6.路燈智能監(jiān)控系統(tǒng)..........................................................84

7.6.1.系統(tǒng)原理................................................................84

5

7.6.2.GIS子系統(tǒng)..............................................................84

7.6.3.GIS子系統(tǒng)的主要功能....................................................85

7.7.系統(tǒng)管理..................................................................87

1）用戶賬戶管理................................................................87

2）用戶權(quán)限管理................................................................87

3）數(shù)據(jù)庫管理..................................................................88

4）系統(tǒng)設(shè)置....................................................................88

5）日志管理....................................................................88

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第一章項(xiàng)目概述

20XX年XXXXXX市區(qū)發(fā)生了燃?xì)夤艿辣ǖ闹卮笫鹿?，由于施工方對?/p>

地下埋設(shè)的管道情況掌握不足，在挖掘過程中致使管道破裂漏氣，并且沒有采取

及時(shí)的應(yīng)急處置措施，最終釀成事故。除了該事故中的相關(guān)責(zé)任人負(fù)有監(jiān)管不力，

違規(guī)施工的責(zé)任外，也警示我們，隨著城市的發(fā)展，錯(cuò)綜復(fù)雜的地下管線越來越

需要合理的規(guī)劃與有效的監(jiān)管，尤其對于燃?xì)狻㈦娏?、供排水管線以及其他壓力

管線等設(shè)施，必須提高監(jiān)管力度，建立相應(yīng)的規(guī)章制度，完善現(xiàn)有的信息化管理

系統(tǒng)，盡可能的避免類似事故的再次發(fā)生。

除了建立健全XXXXXX管線監(jiān)管體制外,還應(yīng)該在現(xiàn)有管理力度基礎(chǔ)之上,

建設(shè)具有特種設(shè)備安全監(jiān)管級別的《XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)》，采用特

種設(shè)備的安全監(jiān)管級別，對燃?xì)夤艿?，供排水管道，壓力管線，壓力容器等設(shè)施,

進(jìn)行綜合監(jiān)管，對于重大危險(xiǎn)設(shè)備源進(jìn)行全方位的監(jiān)控，對于超期未檢、帶病運(yùn)

行或整改措施沒落實(shí)的設(shè)備進(jìn)行預(yù)警，并能夠在發(fā)生壓力管線的事故時(shí)，提供快

速的應(yīng)急預(yù)案和信息，最終實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)管理，設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控，鼓掌預(yù)警，災(zāi)害

防治及救援，災(zāi)害評估提供直接的信息。

所謂城市地下管線信息，是指在城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)，埋設(shè)在城市主干路、次

干路、支路、社區(qū)道路以及城市廣場等區(qū)域地下管線的走向、空間位置、基本屬

性及其附屬物等信息。城市地下管線信息屬于城市的基礎(chǔ)地理信息，具有統(tǒng)一性、

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精確性、完整性和基礎(chǔ)性等特點(diǎn)。

利用地下管線探測技術(shù)、數(shù)字測繪技術(shù)對城市地下管線的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、入

庫，通過建立現(xiàn)狀城市地下管線信息共享數(shù)據(jù)庫和共享平臺，最終實(shí)現(xiàn)為城市各

種與地下管線相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享服務(wù)。

城市地下管線信息管理系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)軟件、硬件、數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡(luò)的支持下,

利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對城市地下管線及其附屬設(shè)施的空間和屬性信息進(jìn)行輸入、編

輯、存儲、查詢統(tǒng)計(jì)、分析、維護(hù)更新和輸出的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)。

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、城市化步伐的加快以及城市規(guī)模的擴(kuò)大和現(xiàn)代化

程度的不斷提高，作為城市重要基礎(chǔ)設(shè)施的城市地下管線也越來越龐大、密集，

其種類也越來越復(fù)雜，城市管理部門需要管理的管線已由單一、簡單的形式發(fā)展

到包括給水、排水（雨水、污水、雨污合流）、燃?xì)?、熱力、電力、通訊（電信?/p>

移動(dòng)、聯(lián)通、鐵通、網(wǎng)通、長途傳輸）、有線電視、工業(yè)管道等多類別、多權(quán)屬

且布局復(fù)雜的管線。地下管線的資料是城市建設(shè)和發(fā)展的基礎(chǔ)信息，在進(jìn)行城市

規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和管理工作中，如果沒有完整準(zhǔn)確的地下管線信息，高效辦公、

科學(xué)管理就無從談起。面對日益繁雜的管線種類和日漸增多的管線量，傳統(tǒng)的手

工管理方式已不能滿足管理的需要。

近年來，人們從城市可持續(xù)發(fā)展的角度考慮，認(rèn)識到必須采用地理信息系統(tǒng)

技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，從而徹底改變地下管網(wǎng)圖形、屬性及資料的傳統(tǒng)

管理模式，建立一個(gè)集城市地下管線基礎(chǔ)資料輸入、編輯、管理、分析于一體，

能快速提供真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠的地下管線資料，并能實(shí)現(xiàn)快速檢索、管網(wǎng)分析等

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功能的綜合管理系統(tǒng)，為城市地下管線的日常規(guī)劃、設(shè)計(jì)施工、統(tǒng)計(jì)分析、發(fā)展

預(yù)測提供可靠的科學(xué)依據(jù)。

在當(dāng)今社會(huì)，城市信息化已成為社會(huì)發(fā)展的必然趨勢，而數(shù)字化又是信息化

的基礎(chǔ)，伴隨信息技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，數(shù)字城市的建設(shè)工程也越來越現(xiàn)

實(shí)地走進(jìn)城市發(fā)展建設(shè)的日程中。通過建立綜合管線信息管理系統(tǒng)以及管線、設(shè)

施信息數(shù)據(jù)庫和公共數(shù)據(jù)交換服務(wù)平臺，建立一個(gè)切實(shí)可行的信息更新機(jī)制，實(shí)

現(xiàn)綜合管線、市政設(shè)施等信息的動(dòng)態(tài)管理和數(shù)據(jù)共享，為社會(huì)提供多元化的服務(wù)。

加強(qiáng)城市地下綜合管線的管理與信息化建設(shè)，是保障城市建設(shè)和人民正常生

產(chǎn)、生活的需要；是提高人民生活質(zhì)量的需要；是充分合理利用地下空間資源，

更有效地保護(hù)城市環(huán)境，保障城市建設(shè)和可持續(xù)性發(fā)展的需要，也是完善城市功

能和形成良好的投資環(huán)境，提高城市知名度，打造現(xiàn)代化城市的重要保障。

使用城市綜合管線信息管理系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)地、直觀地、全面地查看城市各

種地下管線和市政設(shè)施的基本特征、各種屬性及相互關(guān)系，并通過數(shù)據(jù)更新機(jī)制

保持系統(tǒng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

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第二章建設(shè)目標(biāo)

本項(xiàng)目集城市基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)和城市地下管線及相關(guān)設(shè)施數(shù)據(jù)管理于一體，是

城市信息化建設(shè)的重要基礎(chǔ)工作之一，也是“數(shù)字城市”建設(shè)的基礎(chǔ)。

本項(xiàng)目建設(shè)不僅能大力提高城市規(guī)劃管理的現(xiàn)代化水平，也將為城市各行各

業(yè)提供基礎(chǔ)、權(quán)威、及時(shí)和準(zhǔn)確的城市空間地理信息，滿足各類基于空間地理信

息的應(yīng)用需求，特別是能為管線的安全生產(chǎn)運(yùn)行，檢修檢查，事故預(yù)警提供重要

的輔助信息，推進(jìn)和諧城市的建設(shè)，為人民的日常生活提供保障。

2.1.目標(biāo)定位的原則

我們認(rèn)為在確定系統(tǒng)的總體目標(biāo)時(shí)，應(yīng)遵照下列原則：

1）功能：既是實(shí)用的，又有發(fā)展后勁；

2）技術(shù)：既是可行的，又有一定的超前；

3）時(shí)間：既能短期見效，又有中長期規(guī)劃。

功能上的實(shí)用、技術(shù)上可行和時(shí)間上短期見效，三者是一脈相承的，即明確

規(guī)定了系統(tǒng)建設(shè)的前期目標(biāo)是：建成一個(gè)緊貼管理業(yè)務(wù)，在技術(shù)條件、數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

及投資規(guī)模等方面可行的，經(jīng)過努力在一年時(shí)間內(nèi)能初見成效的管線管理信息系

統(tǒng)應(yīng)用平臺。

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功能上有發(fā)展后勁、技術(shù)上有一定的超前和有中長期規(guī)劃三者也是一脈相承

的，即要求在建立管線信息系統(tǒng)平臺時(shí)，應(yīng)在基礎(chǔ)平臺選擇、數(shù)據(jù)規(guī)范、應(yīng)用系

統(tǒng)的可維護(hù)性和可擴(kuò)充性等方面給予全面的考慮和留有充分的余地，使之能隨著

前期目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，有計(jì)劃有步驟地開展新的數(shù)據(jù)采集和建庫工作，不斷增加系統(tǒng)

功能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍，使系統(tǒng)逐步演進(jìn)成一個(gè)更高層次的信息管理系統(tǒng)。

2.2.系統(tǒng)總體目標(biāo)

根據(jù)市政管理局對城市地下管線及市政設(shè)施管理的需求，以及城市信息化、數(shù)

字化發(fā)展的趨勢，綜合管線信息管理系統(tǒng)建設(shè)的總體目標(biāo)是：

建立城市地下綜合管線及設(shè)施數(shù)據(jù)庫及基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)各類信息的數(shù)

字化存儲和管理。

建立城市綜合管線信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)匯集地下綜合管線及設(shè)施和城市基

礎(chǔ)地理信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、屬性查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、綜合分析、資料

輸出、管線管理等多種功能。

實(shí)現(xiàn)管線及相關(guān)設(shè)施、城市基礎(chǔ)地理信息的動(dòng)態(tài)管理，為規(guī)劃、建設(shè)及各有

關(guān)部門提供服務(wù)，為管線規(guī)劃、搶險(xiǎn)、改擴(kuò)建決策提供技術(shù)支持。

實(shí)現(xiàn)特種設(shè)備質(zhì)量技術(shù)監(jiān)管的管理方式，提供超檢、未檢信息，隱患和危險(xiǎn)

源監(jiān)控，應(yīng)急處置等功能。

建立數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，使系統(tǒng)數(shù)據(jù)的更新維護(hù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，從而保

it

證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

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第三章項(xiàng)I==標(biāo)

在項(xiàng)目建設(shè)中認(rèn)真貫徹落實(shí)中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)、建設(shè)部及信息產(chǎn)業(yè)部等頒

發(fā)的相關(guān)的規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、辦法及建設(shè)部、工業(yè)和信息化部及江蘇省建設(shè)行

政主管部門下發(fā)的相關(guān)文件和規(guī)定。

以國家和省信息化建設(shè)總體思路為理論依據(jù)，借鑒其他省市地下管線信息化

建設(shè)和綜合地下管線信息管理系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，緊密結(jié)合城市管線信息化建設(shè)的

具體情況和實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

以先進(jìn)的計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和軟件技術(shù)為支撐，以發(fā)揮系統(tǒng)整體效益為重點(diǎn)，提

高管線信息化建設(shè)的科技含量。開拓設(shè)計(jì)理念，采用超前、創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，使其在

較長的時(shí)間內(nèi)不落后，達(dá)到高起點(diǎn)，高標(biāo)準(zhǔn)。

建立切實(shí)可行的數(shù)據(jù)更新機(jī)制，實(shí)現(xiàn)地下管線數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)管理。實(shí)現(xiàn)城市綜

合管線信息從規(guī)劃設(shè)計(jì)、竣工測量、數(shù)據(jù)更新的全過程動(dòng)態(tài)管理，可實(shí)現(xiàn)管線數(shù)

據(jù)管理、管線審批業(yè)務(wù)管理、輔助分析決策、管線數(shù)據(jù)服務(wù)以及管線數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更

新等目標(biāo)。

具備數(shù)據(jù)采集、處理、統(tǒng)計(jì)分析、查詢功能。采用最優(yōu)化的算法和程序代碼

結(jié)構(gòu)，最大限度的提高軟件的響應(yīng)時(shí)間。系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)滿足標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通

用化標(biāo)準(zhǔn)。

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在技術(shù)和系統(tǒng)容量上留有充分的擴(kuò)展余地，在較長時(shí)間內(nèi)保持系統(tǒng)的先進(jìn)

性，滿足城市管線信息化建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的需要。

系統(tǒng)從數(shù)據(jù)精度、數(shù)據(jù)質(zhì)量、系統(tǒng)運(yùn)行響應(yīng)時(shí)間上滿足系統(tǒng)性能要求，空間

數(shù)據(jù)具備相應(yīng)比例尺地圖的精度指標(biāo)，地理要素的內(nèi)容以及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能滿足各子

系統(tǒng)功能要求，屬性數(shù)據(jù)完整、正確。

從技術(shù)上和管理體制上保障信息的共享和綜合利用，保障系統(tǒng)建設(shè)的整體

性、實(shí)用性、先進(jìn)性、安全性、開放性、可擴(kuò)展性和連續(xù)性，保證管線信息化系

統(tǒng)持久的生命力。

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第四章建設(shè)原則

XXXXXX綜合管線管理信息系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)長期而復(fù)雜的過程，必須立

足當(dāng)前、兼顧長遠(yuǎn)、統(tǒng)一規(guī)劃、分布實(shí)施。為保證整個(gè)工程建設(shè)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，系

統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須堅(jiān)持如下基本原則：

1）先進(jìn)性

系統(tǒng)采用先進(jìn)的GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，結(jié)合操作系統(tǒng)的最新

發(fā)展方向，以確保系統(tǒng)運(yùn)行的高效率。系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，組件

化技術(shù)，方便今后系統(tǒng)的升級和維護(hù)?；谶@些基礎(chǔ)建立的系統(tǒng)，不僅保證在現(xiàn)

階段技術(shù)的領(lǐng)先地位，而且為今后留下了足夠的發(fā)展空間。

2）實(shí)用性

系統(tǒng)要以滿足管線及相關(guān)設(shè)施管理需求為原則，注重系統(tǒng)的實(shí)用性和操作的

便捷性，應(yīng)采用成熟和高效的GIS技術(shù)，采用人性化的操作方式，一切從用戶的

實(shí)際需求出發(fā)，貼身定制，確保系統(tǒng)能夠盡快地投入實(shí)際應(yīng)用。系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)友

好、便捷，系統(tǒng)的各項(xiàng)操作簡便、靈活，使用方便。

3）標(biāo)準(zhǔn)性

系統(tǒng)嚴(yán)格按照現(xiàn)有的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)和數(shù)據(jù)生產(chǎn)。系統(tǒng)建

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立按照統(tǒng)一的數(shù)據(jù)編碼與規(guī)范，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)化。在信息的收集、處理、匯

總和傳遞過程中建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口，保證各層次之間形成高效規(guī)范的體系，確

保對各種信息的高效收集和利用，建立科學(xué)的平臺數(shù)據(jù)采集與更新規(guī)范，最終達(dá)

到與其它應(yīng)用系統(tǒng)的資源共享。

4）開放性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮系統(tǒng)的開放性，提供多種數(shù)據(jù)格式間的轉(zhuǎn)換接口，保

證各層次之間形成高效規(guī)范的體系，確保對各種信息的高效收集和利用，從而實(shí)

現(xiàn)數(shù)據(jù)來源的多樣化選擇，系統(tǒng)將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)存放在商用數(shù)據(jù)庫中，并

能進(jìn)行空間海量數(shù)據(jù)的管理，最終達(dá)到與其它應(yīng)用系統(tǒng)的資源共享。

5）安全性

系統(tǒng)管理的數(shù)據(jù)極為重要，為保證數(shù)據(jù)的安全性，其查詢、修改等操作必須

經(jīng)過相應(yīng)的授權(quán)才能進(jìn)行。系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)配置和用戶權(quán)限管理要充分考慮各種數(shù)據(jù)

與資料的保密與安全。在網(wǎng)絡(luò)版系統(tǒng)中專門定制用戶管理模塊，實(shí)現(xiàn)用戶權(quán)限控

制和數(shù)據(jù)訪問控制。由系統(tǒng)管理員按照用戶的管理需求，分配多種級別的權(quán)限，

相應(yīng)權(quán)限的用戶，只能在其允許的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢索或維護(hù)操作。

6）可靠性

城市管線信息系統(tǒng)承擔(dān)著保證城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵任務(wù)，所以要求系統(tǒng)必須

安全可靠地運(yùn)行。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多用戶多任務(wù)實(shí)時(shí)操作時(shí)，將確保在意外故障或重

負(fù)載情況下的穩(wěn)定性。要做好數(shù)據(jù)入庫的審核工作，做好數(shù)據(jù)的備份工作。

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7）擴(kuò)展性

系統(tǒng)的軟硬件應(yīng)具有擴(kuò)充升級的余地，保護(hù)以往的投資，能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)及計(jì)

算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和需求的不斷變化，使系統(tǒng)中的信息資源具有長期維護(hù)使用

能力，使系統(tǒng)的升級和維護(hù)更加方便。考慮在用戶的管理水平和信息技術(shù)應(yīng)用水

平進(jìn)一步提高之后，會(huì)對系統(tǒng)的性能和功能提出新的要求。系統(tǒng)建設(shè)充分考慮擴(kuò)

展性，以滿足發(fā)展的需要。

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第五章總體設(shè)計(jì)

5.1.設(shè)計(jì)依據(jù)

(1)《1:10000基礎(chǔ)地理信息更新與建庫技術(shù)指南》(國家測繪局頒布)

(2)《1:500、1:1000、1:2000地形圖數(shù)字化規(guī)范》(GB/T17160—1997)

(3)《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》(GB/T13923—2006)

(4)《1:500,1:1000,1:2000地形圖圖式》(GB7929-87)

(5)《國家城市測量規(guī)范》(CJJ8-99)

(6)《城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程》(CJJ61—2003J271-2003)

(7)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)軟件產(chǎn)品開發(fā)文件編制指南》

(8)《城市基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(CJJ100-2004)

(9)《中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)規(guī)范》

(10)國家基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)使用許可管理規(guī)定(1999年12月22日國家測繪

局第5號令)

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(11)重要地理信息數(shù)據(jù)審核公布管理規(guī)定(2003年3月25日中華人民共和

國國土資源部第19號令發(fā)布)

(12)軟件產(chǎn)品管理辦法(中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部令第5號)

(13)城市建設(shè)檔案管理規(guī)定(中華人民共和國建設(shè)部令第61號)

(14)中華人民共和國測繪法(2002年8月29日第九屆全國人民代表大會(huì)常

務(wù)委員會(huì)第二十九次會(huì)議通過)

5.2.技術(shù)路線

5.2.1.操作系統(tǒng)

建設(shè)城市綜合管線信息管理系統(tǒng)，考慮到系統(tǒng)專業(yè)服務(wù)的開展，必須著眼于

未來的發(fā)展，在操作系統(tǒng)選型上，根據(jù)性能價(jià)格比和實(shí)際需求，結(jié)合XXXXXX

市政管理局實(shí)際情況，服務(wù)器端選用Microsoft的產(chǎn)品Windows2003Server,客

戶端選用Microsoft的系列產(chǎn)品MicrosoftWindowsXP/2003o在Windows網(wǎng)絡(luò)系

統(tǒng)平臺上按照要求展開了研究，把Internet的新技術(shù)引進(jìn)來，從整體上把

XXXXXX綜合管線管理信息系統(tǒng)推向一個(gè)新的高度。

5.2.2.數(shù)據(jù)庫平臺

系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)，所以對海量數(shù)據(jù)進(jìn)行安全、有效地存儲是整個(gè)信息系統(tǒng)

建設(shè)的重要一環(huán)。XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)由專門的數(shù)據(jù)庫

服務(wù)器提供，由客戶機(jī)實(shí)時(shí)訪問這些數(shù)據(jù)。目前支持這種模式的數(shù)據(jù)庫有Oracle、

19

SQLServer,等。根據(jù)系統(tǒng)建設(shè)的要求，考慮到系統(tǒng)運(yùn)行涉及大量矢量、柵格地

圖，為有效管理海量空間信息及其屬性信息，充分利用XXXXXX市政管理局現(xiàn)

有資源，避免重復(fù)投資造成資源浪費(fèi)，可以選用SQLServer或Oracle作為系統(tǒng)

的數(shù)據(jù)庫平臺。

5.2.3.GIS軟件平臺

綜合管線地理信息管理系統(tǒng)是GIS技術(shù)的一個(gè)很重要的應(yīng)用領(lǐng)域，建立這樣

的系統(tǒng)對于底層的GIS技術(shù)，有其特殊的要求，關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)劣，關(guān)系到系統(tǒng)運(yùn)

行的效率、功能和可擴(kuò)展性，隨著計(jì)算機(jī)硬、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展，促使GIS軟

件朝著實(shí)用化方向迅速發(fā)展。不同的GIS軟件平臺有不同的特性和優(yōu)勢，對軟、

硬件配置要求不同，對使用及維護(hù)人員要求也不同，客戶在選擇時(shí)，一定要充分

考慮自己的實(shí)際情況，充分利用已有的軟件、硬件資源，以及資金安排情況，選

擇相應(yīng)的GIS軟件平臺，不一定選擇大的GIS軟件平臺就能管理的更好，滿足需

要就可，要注重其實(shí)用性。

根據(jù)XXXXXX政局的情況，我們將在SuperMap平臺上為XXXXXX定制

開發(fā)XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)。

SuperMap地理信息系統(tǒng)是一個(gè)國產(chǎn)優(yōu)秀GIS平臺，是北京超圖軟件股份有

限公司自主研發(fā)的集數(shù)字制圖、空間分析、影像處理、數(shù)據(jù)庫管理為一體的大型

的地理信息系統(tǒng)平臺。SuperMap基于共相式的技術(shù)內(nèi)核，研發(fā)了包括組件、桌

面、服務(wù)器、移動(dòng)終端的系列產(chǎn)品解決方案，提供了強(qiáng)大的GIS功能，非常適用

于用戶快速開發(fā)企業(yè)級GIS應(yīng)用系統(tǒng)。它可對數(shù)字、文字、地圖、遙感圖像、航

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片、GPS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的采集、一體化管理、綜合空間分析以及

可視化表示。該系統(tǒng)是一個(gè)功能強(qiáng)大的大型軟件系統(tǒng)，能將傳統(tǒng)的地圖制圖軟件、

數(shù)據(jù)庫軟件以及數(shù)據(jù)分析軟件功能匯集到一個(gè)統(tǒng)一的平臺，從而為多源數(shù)據(jù)的綜

合評價(jià)與分析創(chuàng)造了一個(gè)理想的環(huán)境。SuperMap不僅結(jié)構(gòu)合理、數(shù)據(jù)模型齊全,

功能完善、強(qiáng)大，而且直接支持多種關(guān)系型大型數(shù)據(jù)庫，支持多種數(shù)據(jù)格式。因

此SuperMap完全能夠勝任各種大型GIS系統(tǒng)建設(shè)，是GIS系統(tǒng)建設(shè)的理想選擇。

SuperMap平臺特點(diǎn)

1)SuperMap支持空間數(shù)據(jù)庫管理、關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理和文件管理等數(shù)據(jù)管理

方式，特別是其空間數(shù)據(jù)庫引擎(SDX+)支持空間拓?fù)洌哂袛?shù)據(jù)冗余小，檢

索快速的特點(diǎn)。

2)SuperMap將所有的空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)存儲在SQLServer或ORACLE中，

充分利用商用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)分布式處理方面的特點(diǎn)。

3)SuperMap能適應(yīng)內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的要求，充分利用操作系統(tǒng)和商用數(shù)據(jù)庫在

安全管理方面的優(yōu)勢，具有身份認(rèn)證、權(quán)限管理的功能，系統(tǒng)具有靈活而強(qiáng)有力

的恢復(fù)機(jī)制，保障系統(tǒng)不被惡意的破壞，在并發(fā)響應(yīng)和交互環(huán)境下能保證數(shù)據(jù)的

安全和一致性。

4)SuperMap已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全面的組件化、服務(wù)式開發(fā)，為用戶的開發(fā)提供了

良好的條件，支持現(xiàn)在市面上普遍使用的開發(fā)環(huán)境。

5)SuperMap支持B/S和C/S的混合結(jié)構(gòu)，對于數(shù)據(jù)服務(wù)中心，多種操作可

21

以認(rèn)為是統(tǒng)一的。

6)SuperMap支持多種數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)入和轉(zhuǎn)出，如：Arcinfo.AutoCAD,

MicroStation,Mapinfo＞國家空間數(shù)據(jù)交換格式等，具有很強(qiáng)的開放性。

SuperMap平臺優(yōu)勢

1)國產(chǎn)GIS軟件符合中國國情，注重實(shí)用性，與國外軟件相比，在安全性

和性價(jià)比上具有明顯優(yōu)勢。

2)SuperMap榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)，連續(xù)多年保持在國家科技部基

礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)測評中獲得“首選推薦”的殊榮，產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)，符合未來發(fā)展

方向與趨勢。

3)該軟件擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，采用了全新的軟件結(jié)構(gòu)，基于組件式軟

件技術(shù)，在系統(tǒng)的開放性、海量數(shù)據(jù)處理、多源空間數(shù)據(jù)無縫集成等許多GIS關(guān)

鍵技術(shù)方面優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。

4)為市政、國土、規(guī)劃、電信、安全、電力、供水等部門服務(wù)多年，熟悉

相關(guān)工業(yè)和部頒標(biāo)準(zhǔn)，并能嚴(yán)格遵守，最大范圍滿足用戶的需求。

5)SuperMap平臺對二次開發(fā)商提供了深層次的支持，而國外軟件往往只提

供了用戶最基本的功能，在應(yīng)用系統(tǒng)的二次開發(fā)上，其開放性較差，這對系統(tǒng)軟

件的升級、維護(hù)和深度開發(fā)帶來諸如費(fèi)用、技術(shù)支持等方面很大的麻煩。特別是

二次開發(fā)商技術(shù)力量薄弱時(shí)，這一弱點(diǎn)尤為突出。

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6)SuperMap具有很好的并發(fā)控制能力、數(shù)據(jù)存儲速度、圖形數(shù)據(jù)顯示速度、

圖形屬性數(shù)據(jù)編輯功能，以及數(shù)據(jù)調(diào)用效率高，并且具有高效的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)解決方

案。

7)SuperMap支持瘦客戶端、胖客戶端兩種形式，對于瘦客戶端還支持在客

戶端零代碼、零數(shù)據(jù)、零維護(hù)和需要自動(dòng)下載安裝一個(gè)SuperMap控件的兩種形

式，用戶可以根據(jù)自己的需要靈活選擇。

8)全面采用了商用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具有良好的安全可靠性。

9)全面組件化開發(fā)方便，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)開放兼容性好。

5.2.4.開發(fā)語言

系統(tǒng)采用目前先進(jìn)的、成熟的企業(yè)級技術(shù)架構(gòu)(J2EE/.NET),進(jìn)行基于組件或

面向服務(wù)的架構(gòu)體系開發(fā)，以保證平臺的先進(jìn)性和適應(yīng)性、可擴(kuò)展性，注重體系

架構(gòu)的兼容性和集成性，保護(hù)現(xiàn)有的投資并避免風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)過大量工業(yè)實(shí)踐的，技

術(shù)成熟，有大量的輔助解決方案供參考與借鑒的企業(yè)級應(yīng)用技術(shù)，是構(gòu)建電子政

務(wù)基礎(chǔ)平臺的重要基礎(chǔ)。如應(yīng)用門戶技術(shù)提供個(gè)性化和適應(yīng)性接口；應(yīng)用工作流

技術(shù)實(shí)現(xiàn)電子政務(wù)業(yè)務(wù)處理和規(guī)劃審批；應(yīng)用跨平臺數(shù)據(jù)、信息交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)信

息共事；應(yīng)用全文檢索技術(shù)高效率的獲取所需信息等。

因此系統(tǒng)可以基于J2EE或.NET框架進(jìn)行開發(fā)。

23

5.2.5.系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

5.2.5.1.硬件配置

系統(tǒng)硬件平臺是支持系統(tǒng)高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)設(shè)施，它的使用壽命

是最長的，而且一經(jīng)建設(shè)后就相對固定，不易更新和改造，這就要求系統(tǒng)硬件平

臺建設(shè)必須有一定的先進(jìn)性和前瞻性，保證滿足未來5-10年內(nèi)的應(yīng)用需求，要充

分利用有限的投資，選用性能價(jià)格比最好的設(shè)備，既要避免不必要的超前投資，

又要防止因重復(fù)投資或設(shè)備可用性差被過早淘汰造成的浪費(fèi)。

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件架構(gòu)包括以下部分：系統(tǒng)管理服務(wù)器、客戶端微機(jī)、數(shù)據(jù)備份

設(shè)備、客戶端輸入輸出設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。根據(jù)需求，系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)首先用

Windows2000Server,交換機(jī)、TCP/IP、路由器、PSTN等技術(shù)將LAN及客戶機(jī)、

遠(yuǎn)程LAN等連接成一個(gè)有機(jī)整體的物理結(jié)構(gòu)，采用局域網(wǎng)模式，合理地、科學(xué)

地構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便于后期的系統(tǒng)應(yīng)用和數(shù)據(jù)更新。實(shí)現(xiàn)信息資源的共享與發(fā)布,

完成管線管理和相關(guān)業(yè)務(wù)處理。

服務(wù)器的選用主要應(yīng)考慮速度、容量和可靠性三方面，它們應(yīng)滿足系統(tǒng)的設(shè)

計(jì)要求。速度和容量比較直觀，可靠性方面的內(nèi)容較多，包括自動(dòng)恢復(fù)、多級容

錯(cuò)、環(huán)境監(jiān)視等；同時(shí)還要儲存城建檔案資料，因此，需要配置比較高端的服務(wù)

器。

客戶端微機(jī)可以選用名牌機(jī)、品牌機(jī)和兼容機(jī)。目前名牌機(jī)和品牌機(jī)只有較

高檔次的品種，基本都在P4以上，根據(jù)實(shí)用和經(jīng)濟(jì)的原則，也可以選用較低檔

24

次的兼容機(jī)、還可以選用無盤和有盤工作站，并考慮是否配備打印機(jī)等?？傊?，

做到適當(dāng)考慮長遠(yuǎn)發(fā)展而又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就是網(wǎng)絡(luò)防火墻、路由器、集線器、UPS、交換機(jī)等的選用，

根據(jù)客戶端微機(jī)的數(shù)量和速度的要求來確定集線器的檔次和數(shù)量。

輸入輸出設(shè)備包括：掃描儀、數(shù)碼照相機(jī)/攝像機(jī)、繪圖儀、打印機(jī)等可根據(jù)

實(shí)際需要配置。

5.2.5.2,軟件配置

服務(wù)器

操作系統(tǒng)：Windows2003Server

數(shù)據(jù)庫：Oracle10g

GIS平臺：SuperMap2008

客戶端

操作系統(tǒng)：Windows2000/WindowsXP/Windows2003

應(yīng)用系統(tǒng)：XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)

工具軟件：Office辦公軟件、AutoCAD（可選）

25

5.3.技術(shù)設(shè)計(jì)方法

XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)的建立本身是一個(gè)系統(tǒng)工程，系統(tǒng)組織尤

為重要。GIS技術(shù)是一種對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲、組織、分析和可視

化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，數(shù)據(jù)的組織是系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵因素?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)內(nèi)容，數(shù)據(jù)質(zhì)量

如何，怎樣使數(shù)據(jù)隨城市現(xiàn)狀的變化而及時(shí)更新是GIS系統(tǒng)中的首要問題。此次

系統(tǒng)的建立主要注意以下幾個(gè)方面：

5.3.1.充分、細(xì)致的調(diào)查研究

系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)是為用戶服務(wù)的，要進(jìn)行充分的用戶需求調(diào)查，對用戶的運(yùn)

行機(jī)制、信息流程、現(xiàn)有數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、用戶對系統(tǒng)和產(chǎn)品的要求等方面做詳細(xì)研究，

做認(rèn)真的方案設(shè)計(jì)，并在開發(fā)過程中，根據(jù)使用者的意見，不斷修正設(shè)計(jì)方案，

對系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整和完善。

532.協(xié)調(diào)關(guān)系，統(tǒng)一安排

數(shù)據(jù)的收集和更新，以及數(shù)據(jù)共享方面的協(xié)調(diào)和管理是系統(tǒng)建設(shè)過程中一大

難點(diǎn)，也就是組織協(xié)調(diào)問題。這種協(xié)調(diào)在不同部門間進(jìn)行，若各部門沒有統(tǒng)一的

領(lǐng)導(dǎo)和規(guī)劃，由于資料各有歸屬，則會(huì)在工作中出現(xiàn)難以逾越的障礙。

5.3.3.重視數(shù)據(jù)庫建立工作

數(shù)據(jù)是GIS的核心，一個(gè)系統(tǒng)的好壞很大程度上依賴于數(shù)據(jù)質(zhì)量的好壞。建

庫包括數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)錄入、外部數(shù)據(jù)庫引用。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)要求對系統(tǒng)內(nèi)的各

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類數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，并分類編碼，采取嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制辦法。

5.3.4.標(biāo)準(zhǔn)化問題

系統(tǒng)的開發(fā)涉及到許多標(biāo)準(zhǔn)化問題，如地理信息編碼、數(shù)據(jù)交換格式、基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和圖形定制都有許多標(biāo)準(zhǔn)化問題，要求其符合一定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，以

利于數(shù)據(jù)的交換、共享、更新和系統(tǒng)的推廣應(yīng)用。盡量在開發(fā)建設(shè)過程中注意標(biāo)

準(zhǔn)化問題。

5.3.5.要具有長期規(guī)劃

綜合管線信息管理系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)長期的工程項(xiàng)目，運(yùn)行周期較長。因此，

應(yīng)該有一個(gè)保證其數(shù)據(jù)更新、模型改進(jìn)的長期預(yù)算。

5.3.6.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理性

本系統(tǒng)為綜合管線信息管理子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)類型多、數(shù)據(jù)量大，管線與管點(diǎn)之

間又有復(fù)雜的拓?fù)潢P(guān)系，因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的合理性非常重要，在系統(tǒng)分析和數(shù)據(jù)庫

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該給予充分重視，以保證系統(tǒng)高效穩(wěn)定運(yùn)行。

5.4.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

5.4.1.系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)由市政局統(tǒng)一規(guī)劃實(shí)施，并在市政局與相

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關(guān)下屬單位間兩級部署管理和應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對于數(shù)據(jù)的共享和互操作，對于業(yè)務(wù)的及

時(shí)掌握和溝通，實(shí)現(xiàn)市政設(shè)施規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)的統(tǒng)一決策與協(xié)調(diào)，同樣在應(yīng)對

突發(fā)事故中起到至關(guān)重要的作用。

圖系統(tǒng)體系框架圖

28

綜合管線信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺采用適度集中方式：即地下管線

數(shù)據(jù)集中共享和統(tǒng)一維護(hù)由市政管理單位負(fù)責(zé)，業(yè)務(wù)專題圖層數(shù)據(jù)由各專業(yè)權(quán)屬

單位進(jìn)行維護(hù)。采用面向服務(wù)的方式，市政中心統(tǒng)一集中維護(hù)數(shù)據(jù)，各專業(yè)權(quán)屬

單位負(fù)責(zé)定期更新數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)面向社會(huì)公眾服務(wù)發(fā)布、綜合管線信息管理、專

業(yè)管線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)、相關(guān)職能部門應(yīng)急指揮調(diào)度、特種設(shè)備監(jiān)控?fù)屝?、網(wǎng)格化巡

檢系統(tǒng)等業(yè)務(wù)。

本系統(tǒng)在市政局建立數(shù)據(jù)中心，綜合基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)管線數(shù)據(jù)，以及實(shí)

時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，形成一套完整的XXXXXX管線數(shù)據(jù)，供市政局統(tǒng)一管理使用。在

市政局部署綜合管線信息系統(tǒng)，建立包括GIS通用功能、專業(yè)功能、GIS動(dòng)態(tài)信

息和復(fù)雜模型為功能主體的綜合監(jiān)管平臺，輔助領(lǐng)導(dǎo)和管理員從宏觀層面監(jiān)管市

政管線設(shè)施，尤其是具有危險(xiǎn)性的壓力管道、易燃易爆管道，敦促業(yè)務(wù)單位對未

檢、帶病運(yùn)行的管道進(jìn)行檢修，對危險(xiǎn)源進(jìn)行排查和監(jiān)控，并在突發(fā)事件發(fā)生情

況下，快速掌握事態(tài)發(fā)展情況，并啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案輔助領(lǐng)導(dǎo)決策。

而各業(yè)務(wù)下屬單位則基于市政局的數(shù)據(jù)服務(wù)中心，建立適于自身業(yè)務(wù)的GIS

系統(tǒng)，并維護(hù)自身的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

兩級系統(tǒng)間通過加密設(shè)備及市政專網(wǎng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)上載更新和數(shù)據(jù)服務(wù)共享，

確保兩級數(shù)據(jù)的同步和統(tǒng)一。

5.4.2.系統(tǒng)運(yùn)行模式

目前，計(jì)算機(jī)應(yīng)用結(jié)構(gòu)的演變主要經(jīng)歷了三個(gè)階段：集中式或終端式的結(jié)構(gòu)、

29

Client/Server（客戶機(jī)/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)、Browser/Server（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)和嵌入式

手持設(shè)備。

綜合管線地理信息管理系統(tǒng)采用C/S+B/S+PDA模式構(gòu)建，在C/S運(yùn)行模式

主要是實(shí)現(xiàn)地形、管線及設(shè)施數(shù)據(jù)管理，包含數(shù)據(jù)錄入、編輯和更新、查詢統(tǒng)計(jì)、

分析、數(shù)據(jù)庫備份恢復(fù)、系統(tǒng)管理等模塊；在B/S運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)管線及設(shè)施服務(wù)

發(fā)布，包含地圖控制、數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、系統(tǒng)管理等功能模塊。

1、C/S模式

C/S結(jié)構(gòu)具有良好的人/機(jī)交互能力，對圖形數(shù)據(jù)具有很強(qiáng)的處理和編輯能

力，對于空間數(shù)據(jù)的存取效率高的特點(diǎn)，方便用戶開展管理工作。

因此，本系統(tǒng)在市政管理各部門之間建立C/S架構(gòu)的局域網(wǎng)，主要由負(fù)責(zé)數(shù)

據(jù)編輯/更新和系統(tǒng)維護(hù)等涉及大數(shù)據(jù)量的專業(yè)技術(shù)人員使用，用來進(jìn)行系統(tǒng)配

置、數(shù)據(jù)錄入/建庫/編輯、數(shù)據(jù)備份等工作。

2、B/S模式

B/S結(jié)構(gòu)下的主要命令執(zhí)行、數(shù)據(jù)計(jì)算都在服務(wù)器上完成，而且應(yīng)用程序也

安裝在服務(wù)器，客戶機(jī)幾乎是零安裝零維護(hù)，大大減輕了系統(tǒng)管理員的工作量，

而且這種方式對客戶端的用戶數(shù)沒有限制。同時(shí)，由于所有日常辦公操作可通過

瀏覽器完成，也可大大降低對基層辦公人員的計(jì)算機(jī)技術(shù)要求（會(huì)使用計(jì)算機(jī)打

字、上網(wǎng)即可）。

30

采用C/S+B/S+PDA模式開發(fā)綜合管線地理信息管理系統(tǒng)。采用多級分布式

開發(fā)方式，三層結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)層相互獨(dú)立，最終用戶不直接

與數(shù)據(jù)庫發(fā)生關(guān)系，不需要了解所訪問數(shù)據(jù)庫的技術(shù)細(xì)節(jié)，而把著眼點(diǎn)放在所要

瀏覽的數(shù)據(jù)結(jié)果上，應(yīng)用人員更容易提出對系統(tǒng)的要求并參與設(shè)計(jì)。

5.4.3.網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

5.4.3.1.系統(tǒng)架構(gòu)

圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

31

存儲目新的管河故

I1^和GIS幺統(tǒng)

差分UK務(wù)蔚

PDA性跟Q備

服務(wù)器

目前IT行業(yè)中，Wintel(Windows+Intel)的應(yīng)用模式備受推崇，在商業(yè)用

戶中的使用極為廣泛。與其他專用系統(tǒng)相比較具有投資小，維護(hù)簡單等優(yōu)點(diǎn)。推

薦采用Intel架構(gòu)的服務(wù)器。

根據(jù)本項(xiàng)目規(guī)模，我們預(yù)計(jì)需要使用1臺服務(wù)器，用于基礎(chǔ)地形、地下管線

服務(wù)和部署信息共享和發(fā)布。

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況，我們選用使用Microsoft公司出品的WindowsServer

2003o該操作系統(tǒng)功能強(qiáng)大，性能穩(wěn)定，支持的硬件種類多，易于使用和維護(hù)。

32

5.4.32網(wǎng)絡(luò)安全管理體系

網(wǎng)絡(luò)安全管理體系在結(jié)構(gòu)上主要考慮安全對象和安全機(jī)制，安全對象主要包

括網(wǎng)絡(luò)安全、系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)庫安全、信息安全、設(shè)備安全、信息介質(zhì)安全和計(jì)

算機(jī)病毒防治等。

網(wǎng)絡(luò)安全管理體系設(shè)計(jì)原則：

①需求、風(fēng)險(xiǎn)、代價(jià)平衡分析原則；

②綜合性、整體性原則；

③一致性原則；

④易操作原則；

⑤適應(yīng)性、靈活性原則；

⑥多重保護(hù)原則。

具體來說分為：

①網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)安全

通過合理的網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)，使該骨干網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)物理鏈路與物理設(shè)備的備份，

應(yīng)用動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，做到網(wǎng)絡(luò)層次的自動(dòng)備份。在重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以及對于一些

重要的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模塊，采用雙機(jī)熱備份的設(shè)置，避免出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換或者是業(yè)

33

務(wù)模塊的單點(diǎn)故障。充分考慮對物理鏈路保護(hù)。推薦采用802.1X認(rèn)證技術(shù)，防止

諸如DHCP攻擊、IP地址盜用等問題，保護(hù)網(wǎng)絡(luò)接入的安全。對于網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)整

體管理應(yīng)配備網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)管理軟件，及時(shí)解決網(wǎng)絡(luò)配置不當(dāng)、硬件故障、Dos攻擊、

蠕蟲病毒攻擊等情況。

配備的交換機(jī)設(shè)備應(yīng)具有802.1X功能。

配備的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)管理軟件：交換機(jī)廠商的網(wǎng)管軟件。

②網(wǎng)絡(luò)主機(jī)安全

規(guī)范管理主機(jī)操作系統(tǒng)的安裝配置，并建立可靠的系統(tǒng)漏洞自動(dòng)修補(bǔ)機(jī)制，

建立合理可靠的權(quán)限機(jī)制，加強(qiáng)數(shù)據(jù)訪問的認(rèn)證和審核工作。建立可集中控制的

網(wǎng)絡(luò)主機(jī)管理體系，即時(shí)解決各類主機(jī)問題。

③計(jì)算機(jī)病毒

選擇可靠的網(wǎng)絡(luò)防病毒產(chǎn)品，建立覆蓋全網(wǎng)的整體計(jì)算機(jī)病毒網(wǎng)絡(luò)防治體

系，強(qiáng)制所有主機(jī)安裝防病毒軟件客戶端，并及時(shí)升級病毒代碼庫和殺毒引擎。

要建立相應(yīng)的管理制度，強(qiáng)化管理外來數(shù)據(jù)的病毒檢查。

5.5.系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)

系統(tǒng)安全是整個(gè)系統(tǒng)可靠運(yùn)行和進(jìn)行安全防范的基石，系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)需要在

統(tǒng)一設(shè)計(jì)的原則下，在不同的安全層次，在預(yù)防、檢測和恢復(fù)等各個(gè)階段，確保

系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，防止信息的損壞、泄露或被非法修改，并保證系統(tǒng)安全。

34

XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)安全的建設(shè)不是孤立某一方面或某一層次

的安全問題，應(yīng)形成一個(gè)完善的安全體系。系統(tǒng)的安全性應(yīng)具有三個(gè)方面的意義:

一是系統(tǒng)自身的堅(jiān)固性，即系統(tǒng)應(yīng)具備對不同類型、規(guī)模數(shù)據(jù)和使用對象都不能

崩潰的特質(zhì)，以及靈活而強(qiáng)有力的恢復(fù)機(jī)制；二是系統(tǒng)應(yīng)具備完善的權(quán)限控制機(jī)

制以保障系統(tǒng)不被有意或無意地操作破壞；三是系統(tǒng)應(yīng)具備在并發(fā)響應(yīng)和交互操

作的環(huán)境下保障數(shù)據(jù)安全和一致性。

5.5.1.系統(tǒng)安全策略

對于一個(gè)聯(lián)入Internet的私有網(wǎng)絡(luò)(Intranet網(wǎng))，可能受到來自Internet上有

意或無意的非法訪問，特別是對一些重要和敏感信息，必須通過一定的保密措施

來加以保護(hù)。目前常用的保護(hù)措施有三種，一是采用數(shù)據(jù)加密法；二是采用口令;

三是采用防火墻技術(shù)。對于一些需要嚴(yán)格保密的信息應(yīng)該采取網(wǎng)絡(luò)物理隔斷的方

式才能確實(shí)的把保證數(shù)據(jù)的安全性。

數(shù)據(jù)安全體系建設(shè)必須符合以下三個(gè)原則：

1、系統(tǒng)安全功能的易操作性：對大多數(shù)用戶來說，系統(tǒng)的安全機(jī)制是透明

的和易操作的。用戶易于訪問和操作安全功能的軟、硬件設(shè)施。

2,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析：在基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)過程中，不僅僅要考慮到系

統(tǒng)的安全功能，而且應(yīng)該采用風(fēng)險(xiǎn)分析方法，對系統(tǒng)整體進(jìn)行安全分析，包括系

統(tǒng)可能的破壞，數(shù)據(jù)的泄漏、偽造，病毒侵入造成的影響等以及科學(xué)的對策方面

進(jìn)行研究，并提出完整的解決方案。

35

3、經(jīng)濟(jì)的原則：在考慮安全性的同時(shí)，也要考慮到經(jīng)濟(jì)的承受能力。做到

投入小、效果好。

5.5.1.1.數(shù)據(jù)加密

對需要保護(hù)的數(shù)據(jù)首先進(jìn)行加密，這個(gè)工作可以在數(shù)據(jù)管理軟件的內(nèi)部完

成，即對客戶端需要讀取的數(shù)據(jù)先加密再發(fā)往客戶端，也可在數(shù)據(jù)管理軟件和通

信軟件之間加入一個(gè)加密軟件來完成，即對數(shù)據(jù)管理軟件與通信信道之間流通的

信息進(jìn)行加密。

客戶端則對授權(quán)用戶采用相應(yīng)的解密措施，在客戶端軟件中實(shí)施解密或在通

信軟件和客戶端軟件之間加入解密軟件。

實(shí)際情況是服務(wù)器和客戶端之間的加解密是雙方的，在兩方都有加解密過

程。數(shù)據(jù)加密法的優(yōu)點(diǎn)在于可靠性較強(qiáng)，缺點(diǎn)是軟件比較復(fù)雜?？梢允褂肙racle

自身的加密數(shù)據(jù)傳輸機(jī)制，例如：DES等。但是加密的過程可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸速

度效率下降。對于整個(gè)系統(tǒng)而言，需要進(jìn)行綜合的權(quán)衡。

5.5.1.2,口令

在這個(gè)方法中，對授權(quán)用戶分配各自的口令，數(shù)據(jù)管理軟件中加入一個(gè)用戶

口令識別模塊，該模塊通過對用戶口令的識別來確定用戶對數(shù)據(jù)的訪問權(quán)限，用

戶一旦進(jìn)入系統(tǒng)，系統(tǒng)先進(jìn)行口令識別，對不同權(quán)限的用戶，確定對數(shù)據(jù)存取的

權(quán)限。

36

5.5.2.數(shù)據(jù)存儲策略

數(shù)據(jù)安全是本項(xiàng)目一項(xiàng)關(guān)鍵性內(nèi)容。整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)做到下面幾點(diǎn)：

1、保證數(shù)據(jù)被合法利用；

2、數(shù)據(jù)不應(yīng)遭到意外、甚至是非法的破壞；

3、數(shù)據(jù)在受到意外的破壞時(shí)應(yīng)該能夠進(jìn)行有效的恢復(fù)；

數(shù)據(jù)被合法利用問題，首先關(guān)系到用戶的身份和權(quán)限問題，它可以從四個(gè)方

面進(jìn)行控制：設(shè)備管理、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)。

另外，系統(tǒng)還要建立起定期備份和恢復(fù)機(jī)制（基于操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系

統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)）、網(wǎng)絡(luò)安全管理機(jī)制和病毒防護(hù)機(jī)制等。

下面將從設(shè)備管理以及數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)方面說明保障系統(tǒng)安全的措施。

5.5.2.1.設(shè)備的安全管理

1、系統(tǒng)建設(shè)的機(jī)房環(huán)境應(yīng)符合GB2867—82標(biāo)準(zhǔn)（即計(jì)算機(jī)場地設(shè)計(jì)技術(shù)要

求）；

2、應(yīng)建立切實(shí)可行的管理制度，制定各種應(yīng)急故障處理的辦法；

3、對系統(tǒng)運(yùn)行情況要有詳細(xì)記錄，及時(shí)分析，發(fā)現(xiàn)隱患加以排除。

37

5.5.2.Z.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的安全設(shè)計(jì)

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫具有完善的數(shù)據(jù)管理功能，包括數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)和數(shù)據(jù)自動(dòng)

備份功能。系統(tǒng)要能按一定的時(shí)間間隔自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份，以保障數(shù)據(jù)的安全。

信息系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)必須每天24小時(shí)可用，系統(tǒng)必須通過定期的、經(jīng)常的和有

效管理的數(shù)據(jù)備份來保存和保護(hù)這些數(shù)據(jù)，使用戶可以隨時(shí)訪問這些數(shù)據(jù)。至于

具體備份手段，多年以來，磁帶驅(qū)動(dòng)器技術(shù)結(jié)合存儲管理軟件一直是一種經(jīng)濟(jì)簡

便的備份手段；而近年來，自動(dòng)磁帶備份系統(tǒng)提供了更好的備份解決方案，在存

儲管理、容量、性能和可靠性方面都大大超過了單磁帶驅(qū)動(dòng)器解決方案。因此，

我們在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮采用自動(dòng)磁帶備份系統(tǒng)對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行自動(dòng)備份。事

實(shí)上，隨著系統(tǒng)中需要?jiǎng)?chuàng)建、修改和存檔的信息量的急劇增加，自動(dòng)磁帶備份系

統(tǒng)將會(huì)成為整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的基本子系統(tǒng)之一。與以往較傳統(tǒng)的手動(dòng)單磁帶驅(qū)動(dòng)器

備份方案相比，自動(dòng)磁帶備份方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、減少了人為誤操作；

2、備份數(shù)據(jù)量大；

3、降低了備份工作的成本；

4、提高了備份、恢復(fù)性能；

5、省時(shí)和使備份工作更舒適；

6、提高了數(shù)據(jù)的可用性。

38

5.5.3.系統(tǒng)保密措施

1、要建立安全保密的規(guī)章制度，各用戶要養(yǎng)成良好的保密習(xí)慣；

2、確定各用戶的權(quán)限級別，各類人員只能在自己的權(quán)限之內(nèi)運(yùn)用本系統(tǒng)；

3、設(shè)置各用戶的上網(wǎng)口令和系統(tǒng)的啟動(dòng)口令；

4、關(guān)鍵模塊，特別是系統(tǒng)的維護(hù)軟件模塊要設(shè)置二級口令；

5、數(shù)據(jù)庫的部分信息要加密存放，特別是各類人員的代碼和口令，一般人

員無法打開查看；

應(yīng)用軟件設(shè)置用戶日志，自動(dòng)記錄各用戶上機(jī)時(shí)間和下機(jī)時(shí)間等信息，出現(xiàn)

問題可方便查找。

39

第六章數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)（包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)）是城市綜合管線信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，建

立好管線及相關(guān)設(shè)施數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)有效運(yùn)行的前提條件。

本系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)和管線及相關(guān)設(shè)施數(shù)據(jù)。

6.1.數(shù)據(jù)來源

6.1.1.基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)

基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)是城區(qū)最基本的地理信息，包括各種平面高程測量控制點(diǎn)、建

筑物、道路、水系、境界、地貌、植被、地名以及某些屬性信息等，用于表示城

市的基本面貌并作為各種專題信息空間定位的載體。

地形數(shù)據(jù)的獲取：對已有的電子數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，在處理過程中按照相應(yīng)的規(guī)

范進(jìn)行分層、編碼、面狀處理和填充顏色。對道路還要專門建立道路中心線拓?fù)?/p>

關(guān)系，以便進(jìn)行相關(guān)分析。

6.1.2,管線及相關(guān)設(shè)施數(shù)據(jù)

管線及相關(guān)設(shè)施數(shù)據(jù)：是指地下綜合管線及相關(guān)設(shè)施信息，包括空間及屬性

信息等，包括：給水、排水（雨水、污水、雨污合流）、燃?xì)狻⒐╇婋娎|、路燈

電纜、電力通信電纜、交通信號電纜、電信、移動(dòng)、聯(lián)通、鐵通、網(wǎng)通、有線電

40

視、長途傳輸光纜及軍用等專用地下管線的空間及屬性信息。

管線數(shù)據(jù)通過實(shí)際探測和調(diào)查獲得。

在綜合基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)和管線及相關(guān)設(shè)施數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立XXXXXX綜合管

線數(shù)據(jù)庫。

6.2.數(shù)據(jù)的分層

各類數(shù)據(jù)表，根據(jù)具體情況和用戶需求，采用分層的辦法存放。分層有利于

數(shù)據(jù)管理和對數(shù)據(jù)的多途徑快速檢索與分析。

數(shù)據(jù)分層的原則為：

?同一類數(shù)據(jù)放在同層；

?相互關(guān)系密切的數(shù)據(jù)盡可能放在同層；

?用戶使用頻率高的放在主要層，否則放在次要層；

?某些為顯示繪圖或控制地名注記位置的輔助點(diǎn)、線、面的數(shù)據(jù)，放

在輔助層。

對于地形信息，通常按區(qū)域、控制點(diǎn)、主要建筑物、次要建筑物、道路、水

系、境界、地貌、植被、注記等分層。

對于管線信息，將按不同的專業(yè)管線進(jìn)行分層，如分成給水、排水、燃?xì)狻?/p>

41

電力、通訊等；如有特殊要求，可按要求進(jìn)行分層。

所有的數(shù)據(jù)在GIS數(shù)據(jù)庫中均體現(xiàn)為空間信息和屬性信息。

6.3.數(shù)據(jù)的編碼

作為XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)，重點(diǎn)是對地下綜合管線數(shù)據(jù)以及相

關(guān)的設(shè)施進(jìn)行管理，因此可對管線制定相應(yīng)的分類編碼方案。

本系統(tǒng)以《城市地下管線探測規(guī)程》為依據(jù)，制定標(biāo)準(zhǔn)的編碼管理體系和圖

庫，用戶可以在本系統(tǒng)編碼體系的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展，使之滿足日后擴(kuò)展的要求。

6.4.數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)以滿足XXXXXX綜合管線信息管理系統(tǒng)的管理工作為主，根據(jù)

實(shí)際情況和系統(tǒng)的需要，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：

1）管道類線庫結(jié)構(gòu)