综合管线系统建设技术方案.doc

*地下管线信息系统技术方案2016年3月目 录1.对项目系统总体要求的理解11.1.概述11.1.1.项目背景11.1.2.项目建设目标11.1.3.系统建设的意义和作用21.2.项目建设内容31.2.1.建立完善配套的技术标准体系31.2.2.建立地下管线信息管理平台31.2.3.建立地下管线三维系统41.2.4.建立地下管线服务共享平台41.2.5.与已有基础地理信息系统之间的衔接41.2.6.建立地下管线动态更新机制52.项目总体架构及技术解决方案52.1.总体设计52.1.1.技术设计依据52.1.2.设计原则62.1.3.系统架构设计72.1.4.系统可扩展性设计122.1.5.硬软件运行环境122.1.6.技术路线132.1.7.关键技术163.数据库设计213.1.数据库设计思想213.2.数据库设计要求223.3.管线数据库结构设计223.4.数据库规范化设计253.5.数据库安全性设计263.6.数据库扩展性设计273.7.历史数据库管理与更新274.地下管线管理子系统（C/S）284.1.功能组成284.2.用户管理模块284.3.查询统计模块304.4.监理入库模块304.5.动态更新与管理模块324.6.系统配置管理345.地下管线信息发布子系统（B/S）355.1.功能组成355.2.地图发布模块365.3.地图浏览模块365.4.标尺丈量模块385.5.信息查询模块385.6.数据统计模块415.7.管线数据分析模块446.地下管线三维可视化子系统466.1.功能组成466.2.三维管线自动生成模块476.3.地图操作模块486.4.查询统计模块496.5.测距模块506.6.三维显示设置模块516.7.剖面分析模块536.8.三维空间分析模块546.9.系统帮助567.地下管线服务共享平台577.1.功能组成577.2.数据服务模块577.3.缓存地图服务587.4.功能服务模块587.5.地下管线目录服务模块598.外部系统衔接601. 对项目系统总体要求的理解1.1. 概述1.1.1. 项目背景2014年6月14日，国务院办公厅印发了关于加强城市地下管线建设管理的指导意见（国办发201427号），要求各城市开展地下管线普查，建立综合管理信息系统，编制完成地下管线综合规划。地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划、建设和管理的重要内容，也是城市赖以生存和发展的物质基础，是城市的地下“生命线”。近年来，随着城市建设的快速发展、道路的更新改造、输油（气）管道等重点工程的建设，城市地下管线的种类不断增多且随着建设进程而延伸。为了更好地贯彻实施住建部城市地下管线工程档案管理办法、城市市区地下管线管理办法，城市启动地下管线普查，同步建设信息管理和服务共享平台，切实掌握地下管理实情，有效预防和化解安全隐患，保障城市安全运行，并为智慧城市建设做好信息基础和应用技术衔接工作。1.1.2. 项目建设目标总体目标：以创新数据管理、创新更新机制、创新服务应用为宗旨，高定位高标准，立足城市面向全国，力争打造成一流水平的示范工程。从而实现城市地下管线信息的集中统一管理和共建共享，为城市规划、建设、管理以及应急抢险提供服务。（1）实现城市地下管线信息数字化、网络化管理，实现对地下管线信息的综合管理、动态更新；（2）为城市规划、建设、管理提供信息资源和技术支持；（3）通过搭建共享平台，实现管线管理部门与管线权属单位间的信息共享，充分发挥管线集约化优势，降低使用和维护成本、提高管理效率；（4）为市政府、各级领导和管线权属单位提供决策支持、应急指挥、综合管理的科学依据；（5）为社会特别是建设、施工单位提供地下管线查询，降低挖断管线等事故的多元化服务，为城市可持续发展及减灾防灾提供信息服务。1.1.3. 系统建设的意义和作用（1）产生经济效益、社会效益和环境效益通过开展地下管线信息化建设，为消除管线信息“孤岛”、实现信息共享做了有益尝试，为数字城市建设提供地下管线信息提供了保障的作用。可以减少管线事故发生，降低管道漏损率，避免重复建设等；地下管线信息化建设改善了城市地下管线信息管理分散，管线信息不完整，数据标准不统一的现象，规范、统一了城市地下管线信息的管理，从而可以做到地下管线数据的动态管理和最大限度的资源共享。（2）改变传统的管理方式，提高工作效率和管理水平地下管线信息化建设实现了管线信息的数字化与信息化管理，促进了城市地下管线管理的科学化、规范化，可以提高城市现代化管理水平，增强城市应急和防灾减灾能力，改善城市投资环境，提高城市竞争力，加强城市可持续发展等具有重要的意义。（3）提供准确数据，有利支持决策分析通过开展地下管线信息化建设可为城市规划、建设和管理提供详细、准确的地下管网信息，有助于优化城市地下管网设计，为政府决策提供准确可靠的依据等。（4）为搭建地下管线安全预警决策的平台提供基本条件城市地下管线信息化工作，为及时依据准确的管线相关信息，制定应急抢险方案，满足防灾和应付突发性重大事故的需要等提供了条件，对保证城市地下管线安全运行具有重要意义。（5）信息化管理，使应用更快捷方便 缩小了管线信息的存储空间一个城镇管线纸介质图纸可多达数十吨。存放数间房屋，而用信息系统仅用若干磁盘或光盘就可存放全部信息，体积仅及一个小纸盒。 大大提高了查询检索速度利用信息系统查询某一区域，某一地点或某种特征的管线信息仅需几秒钟，这是利用人工查找难以比拟的。 提高了管线管理水平信息系统既可以查阅局部地区管线的各种细节，又可浏览区域管线的宏观分布；既可研究单种管线情况，又可了解各种管线的整体分布关系；既可用以指导工程施工，又可用来作新区规划或管线设计，使管理工作得心应手。 提高了决策的科学性和合理性管线信息便于传输，适于一次建设，多家共享。使用网络工具来优化资料调配，作各种应急处理，提高了决策的科学性与准确性。1.2. 项目建设内容1.2.1. 建立完善配套的技术标准体系结合本地情况，建立一套信息数据的分类、组织和交换相关标准，并与国家标准、行业标准、相关数据标准、数据交换标准衔接配套，以此作为城市地下管线信息化管理的技术依据。项目中涉及的各类技术和数据资源必须遵守统一的技术标准和规范，主要包括：（1）地下管线数据建库标准；（2）软件标准体系建设： 数据管理平台软件接口标准； 共享平台服务接口标准。1.2.2. 建立地下管线信息管理平台结合我市地下管线信息化建设的具体情况，以及城市管线信息化建设的专业特点，采用先进的计算机网络技术、GIS技术、大型数据库管理技术，构架集中管理、分散控制的体系结构，实现城市管线资源的高效管理和科学统计分析，建立一个实用、安全、可靠、综合、高效的城市地下管线信息管理平台,旨在对全市各类管线相关数据进行综合管理，并通过完善的数据更新与交换机制实现数据的动态更新与维护,同时能对相关组件进行封装，为权属单位提供二次开发接口。1.2.3. 建立地下管线三维系统本次项目将建设三维地下综合管线子系统，满足三维管线与数字城市的三维成果融合展示、共享互通，建立城市地上、地下一体化的三维地下综合管线子系统。实现二三维的深度一体化，包括二三维数据融合，二三维服务管理的一体化，以及二三维展示界面的无缝集成和深层次互动。一体化还体现在地上地下空间的一体化展示。使用更为直观、先进的方法和工具对错综复杂的地下管网进行管理、编辑，采用三维方式直观生动地展示管线的走向、连接、跨越、管线间的相对位置等空间信息，并可对三维模型进行近距分析、碰撞分析等辅助设计操作，可帮助管线规划相关人员更有效地设计与维护管线，为规划、管理与决策提供有力支撑，进一步增强系统的先进性与实用性。1.2.4. 建立地下管线服务共享平台地下管线服务共享平台为管线权属单位和政府相关部门提供管线数据服务和功能服务，并提供服务注册和目录服务，最大程度实现地下管线数据共享，系统还包括运行维护管理和地下管线网上共享发布系统。通过地下管线服务共享平台提供的服务及系统框架，为地下管线业务应用系统的构建提供了理想的数据和功能的环境。其中，地下管线服务共享平台服务体系的应用主要有三种模式：网站访问、标准服务调用和服务注册。1.2.5. 与已有基础地理信息系统之间的衔接通过系统接口，实现城市地下管线信息系统与已有基础地理信息系统之间的衔接，长期积累的全市基础地理信息数据资源，直接读取成为城市地下管线信息系统的基础空间信息参考，实现基础地理信息数据的“一源多用”，从而破除基础地理信息共享与应用之间的“信息壁垒”，大大提高基础地理信息资源的利用程度，节省基础地理信息的重复投资。1.2.6. 建立地下管线动态更新机制建立地下管线竣工测量和相关配套的管理制度，规范管理程序，措施有力得当，并委托本地专业测绘公司实行管线竣工测量，保证新建管线档案资料按时按质报送，实现地下管线数据的动态管理。研制地下管线动态更新软件，能方便实现地下管线数据检查、审批和动态更新，并实现管线相关版本的管理。2. 项目总体架构及技术解决方案2.1. 总体设计2.1.1. 技术设计依据. 相关标准规定编号资料名称描述来源备注1计算机软件需求说明编制指南 ANSI/IEEE 829项目开发建设的指导标准国家标准GB 9385-19882计算机软件文档编制规范项目开发建设的指导标准国家标准GB 8567-20063信息技术软件生存期过程项目开发建设的指导标准国家标准GB/T 8566-20074信息处理数据流程图、程序流程图、系统流程图、程序网络图和系统资源图的文件编制符号及约定，相关国际标准项目开发建设的指导标准国家标准GB 1526-1989ISO5807:198551:500 1:1000 1:2000地形图图式GIS行业信息化国家标准国家标准GBT20257.1-20076城市地理要素城市道路、道路交叉口、街坊、市政工程管线编码结构规则GIS行业信息化国家标准国家标准GBT 14395-20097基础地理信息要素分类与代码GIS行业信息化国家标准国家标准GBT 13923-20068城市基础地理信息系统技术规范GIS行业信息化行业标准建设部标准CJJ 100-200491:500 1:1000 1:2000地形图数字化规范GIS行业信息化国家标准国家标准GBT17160-200810城市地下管线探测技术规程GIS行业信息化行业标准建设部标准CJJ61-200. 建设依据（1）城市地下管线工程档案管理办法（2）浙江省城市建设档案管理办法2.1.2. 设计原则（1）共享原则。管线信息系统建设要按照城市信息化工作建设思路和要求，在推进管线信息资源开发利用的基础上，形成有效的信息资源集中管理模式和共享机制。（2）经济原则。信息资源系统建设要从管线管理机制现状和信息化建设的实际出发，充分利用和整合各部门现有的数据资源，避免重复投入；广泛调动社会资源，优化系统的管理模式，确保指挥系统的正常运转。（3）可靠性原则。地下管线信息系统承担着保证城市正常运转的关键任务，地下管线管理的日常工作对它的依赖性将会非常大。充分考虑系统的可靠性，用Windows作为数据库服务器操作系统，用Oracle作为数据库软件，同时做好数据的审核校验和备份工作。（4）高性能、先进性原则。系统的设计采用国际上先进而成熟的技术，应用广泛，以充分提高生产效率。（5）高安全性原则。信息资源系统建设必须同步实施安全工程，建立基于授权的访问控制模式，逐步完善信息安全保障体系，结合具体情况，按照不同的业务内容，采取不同的安全策略。处理好发展与安全、控制与效益的关系，使安全措施成为保障信息资源系统正常运行的重要手段。（6）易操作性原则。本系统设计界面应友好生动、操作简便、查询快捷、不需要用户有专门的计算机知识就可以完全掌握。（7）标准化原则。由于本系统是一个开放的系统，系统建立要按照统一的数据编码与规范，实现数据格式标准化。在信息的收集、处理、汇总和传递过程中建立统一的数据接口，保证各层次之间形成高效规范的体系，确保对各种信息的高效收集和利用，最终达到与其它应用系统的资源共享。系统开发使用的各种技术标准应符合国家、行业及地方有关技术规定。（8）开放性原则。系统设计时要考虑支持行业标准、提供与常用的应用程序的接口，支持与其它应用的集成。同时满足管理和应用的多样性、复杂性，具备良好的扩展和升级能力，便于系统的维护和升级。（9）易维护和易扩展性原则。考虑到用户数据量的增长、数据类型的增减；考虑到在用户的管理水平和信息技术应用水平进一步提高之后，会对系统的性能和功能提出新的要求，故系统平台要便于维护和扩展。（10）科学性原则。系统的结构具有科学性，即软硬件配置科学合理、具有先进性，功能结构尽可能达到最佳。对于工程的实施，也要按现代软件工程和系统工程的思想组织建设，实现工程实施和管理的科学化。2.1.3. 系统架构设计. 软件体系结构系统整体体系结构遵循SOA服务体系，采用C/S与B/S结构相结合的组织模式，为城市地下管线探测办公室提供对城市地下管线数据、地形数据、影像数据的管理，并提供对外服务的功能，系统采用Arcgis Server 10.1为GIS平台，Oracle11g为数据库服务器，利用WebServices技术，实现对城市管线数据、地形数据的显示、查询、统计、分析、更新、服务等功能，为城市地下管线探测办公室管理工作提供软件支撑。系统的总体结构图如下：图21系统总体结构图. 系统网络结构系统要为城市建设局或规划局网络办公和对外服务提供应用，大部分用户通过浏览器来应用系统，城市地下管线普查管理人员使用桌面系统维护系统数据。管线数据存储在Oracle数据库系统中，客户端通过GIS数据引擎来访问管线数据。相关管线权属单位通过光纤专用网络和数据中心互联，实现了系统在线应用。中间层由多种服务组成，主要包括Web Service和数据层接口服务，通过中间层提高了整个系统的安全性。应用层主要是基于GIS平台的扩展，根据应用方向的不同，使用不同的GIS组件和开发工具，开发相应的应用功能。以地理信息系统为基础平台，以数据管理中心为核心，形成市政府、市相关职能部门和各管线权属单位等机构之间多级管理网络，建立多层次、实用的地理信息系统。其目的是要实现各类管线数据的集中有效管理，并实现管线信息的动态更新和数据共享。图22系统网络结构图. 功能模块结构系统按照所实现功能的类别，划分为五个子系统，分别为地下管线管理子系统（C/S）、地下管线信息发布子系统（B/S）、地下管线三维可视化子系统、地下管线社会化应用系统和地下管线服务共享平台。系统功能模块结构图如下：图23系统功能模块结构图地下管线管理子系统实现城市地下管线数据的管理和查询、统计、分析等应用，对系统用户的管理和权限分配，以及系统配置等功能。该软件由用户管理模块、查询统计模块、监理入库模块、动态更新与管理模块、综合分析模块、管线辅助设计、系统配置管理七部分组成；地下管线信息发布子系统为B/S结构，主要任务是满足Web用户浏览、查询管线数据的需要和管线空间分析的需要，并可以实现网络用户的权限管理。地下管线信息发布子系统包括地图发布模块、地图浏览模块、标尺丈量模块、信息查询模块、数据统计模块、管线数据分析模块、数据上报模块和权限管理模块。地下管线三维可视化子系统可以实现三维模式下的地图浏览、信息查询、数据统计和空间分析等功能。三维可视化子系统可以提供多种在二维模式下难以实现的分析功能，更好的满足用户管理和利用管线数据的需要，为用户提供决策支持。地下管线三维可视化子系统包括三维管线自动生成模块、地图操作模块、查询统计模块、测距模块、地图浏览模块、剖面分析模块和三维空间分析模块。地下管线服务共享平台主要通过局域网或专线网络对外发布基于地下综合管线数据及功能的应用服务，并以此向包括市建设局及各管线权属单位在内的单位和部门提供应用。数据共享交换平台对外提供的服务内容主要包括目录服务、数据服务及功能服务三个部分。城市地下管线社会化应用系统对现有的城市管线业务分发状态发布系统进行分析与对接，落实对各类管线的规划、设计、建设、运营和维护等全生命周期管理，主要实现管线全生命周期业务在多个政务部门之间的流程监控及业务状态查询，并提供建设信息动态发布、管线新闻等功能。同时提供移动应用模块，结合当前的移动设备来辅助管线应用系统的运行。. 系统权限结构系统通过权限来为登录用户提供服务，系统的权限分为三类权限，一类系统级权限，对系统开发提供访问授权，允许系统访问数据库和服务器。二类权限为用户级别权限，用户级别权限提供由管理系统可限定的访问授权。三类权限为WebService 访问权限，通过权限限定了用户可以使用哪些web服务方法。. 配置结构系统从外部展现界面到功能调用实现上都进行配置开发，允许在不改变代码的情况下来自定义用户功能界面、自定义功能所对应数据库结构。配置包括系统功能配置，用户权限配置，用户界面应用功能配置，Web服务配置。（1）系统功能配置系统功能配置是从系统开发层上进行配置，对于所实现的功能要以元数据的方式进行参数设置，通过配置元数据来适应数据结构、内容的变化。对于将来数据结构调整后，可以方便的进行配置迁移。（2）用户权限配置权限配置是从应用层上进行设计，包括功能权限的设置、可访问数据类型权限的设置、数据内容的权限、数据范围的权限、web服务权限设置； 用户功能权限设置可以设置用户可以使用系统提供的哪些功能； 可访问数据类型权限设置限定用户可以访问数据源中的图层； 数据内容权限限定用户对于可访问数据类型中特定字段的访问； 数据范围可以为特定用户定义允许访问的数据的范围。（3）用户界面设置用户界面设置可以根据用户来设定用户可以加载的功能，不同的用户登录系统后所看到的功能菜单内容不同。（4）Web服务设置允许用户使用系统所提供的特定WebServices方法。2.1.4. 系统可扩展性设计建成的系统有极大的灵活性，能够让用户以后进行功能模块的扩展。主要包括以下几个方面的扩展：功能扩展，数据服务扩展，业务流程扩展。（1）功能扩展：通过平台的二次开发接口，可以方便的进行新增功能的设计开发，满足用户不断更新的需求。（2）数据服务扩展：通过灵活可配置的数据服务发布机制，用户可以在新增数据源时，通过手工配置的形式发布新数据服务。（3）业务流程扩展：通过对已有业务流节点的灵活组合，可以根据用户需求调整已有业务流执行过程。2.1.5. 硬软件运行环境. 软件环境序号设备名称配置要求1服务器操作系统Windows Server 2008企业版2数据库Oracle11g 企业版3客户端操作系统Windows 7 旗舰版 SP14地理信息支撑软件ArcGIS .2. 硬件环境序号设备名称配置要求1数据库服务器机架式服务器，可扩至四路处理器，配置2个Intel 6核 eon E7 4807处理器，32G内存，内置阵列控制器，配置8个300GB 10K SAS硬盘，DVD-RW，4口千兆网卡，冗余电源、风扇。2GIS应用服务器机架式服务器，可扩至四路处理器，配置2个Intel 6核Xeon E7 4807处理器，32G内存，内置阵列控制器，配置4个300GB 10K SAS硬盘，DVD-RW，4口千兆网卡，冗余电源、风扇。3业务应用服务器机架式服务器，可扩至四路处理器，配置2个Intel 6核Xeon E7 4807处理器，32G内存，内置阵列控制器，配置4个300GB 10K SAS硬盘，DVD-RW，4口千兆网卡，冗余电源、风扇。4数据备份服务器机架式服务器,配置1个英特尔至强E5645（6 核，2.40 GHz）处理器，16G内存，内置阵列控制器，配置8个300GB 10K SAS硬盘，DVD-RW，4口千兆网卡，冗余电源、风扇。5服务器机柜套件42U标准服务器机柜，双路PDU，8口KVM/折叠式液晶显示器/键盘鼠标套件。6客户端台式机，英特尔酷睿i7处理器3.30GHz,3MB 2G内存，250G硬盘，DVD，512 MB AMD RADEON HD 6350显卡，双VGA20宽屏WLED高清显示器，7网络交换机三层以太网交换机,支持 24个10/100/1000BASE-T端口,支持4个10G/1G BASE-X SFP+端口,支持1个接口模块扩展插槽,AC电源供电8防火墙百兆防火墙，4个百兆以太网端口2.1.6. 技术路线系统采用商业数据库Oracle11g结合ArcSDE存储和管理各类空间数据；并利用ESRI的GeoDataBase格式对这些数据进行组织，对具备空间关联关系的数据进行关联；利用ESRI的ArcEngine进行二次开发；在开发层面所涉及到的控制信息、消息信息就均采用XML统一传递。对B/S系统，采用C#结合Siverlight技术进行Web前端开发，后台服务开发则使用C#完成，地理信息服务通过 ArcGIS Server进行发布。对三维系统采用自主知识产权的三维平台进行研发，保证数据得高度可定制性。. 基于UML的面向对象设计在软件开发技术中, 面向对象的软件开发技术成为当今主流。本系统建设与开发将采用面向对象的软件工程方法，包括面向对象的分析方法、面向对象的建模技术、面向对象的编程技术，严格按照软件工程的思想和技术要求进行项目需求分析、系统设计、编码、测试和维护、质量控制和项目的管理与监控，项目进行的各个阶段都能够提供完备详实的文档资料。同时严格按照软件工程的要求进行系统建设的规划、管理、开发、风险跟进及规避。同时，软件开发是复杂度很高的知识工程体系，软件的开发必须按照软件工程的要求，规范系统需求分析、详细设计、程序编码和系统测试阶段管理，提交相应阶段的开发文档。经过这些年来软件工程的实践，软件的过程管理越来越成为软件工程的核心，在本系统的开发中，我们将结合CMM和RUP的过程管理思想控制和管理软件的开发过程。. 基于ORACLE、ESRI的应用模式空间数据层采用Oracle 11g+ ArcSDE实现基础数据的存储。采用ArcSDE作为数据服务器构成数据管理层，利用.NET开发语言与ArcEngine的结合，建立系统数据管理层的应用，其中通过SDE实现数据的访问，实现数据库的调用和查询和统计功能，实现数据的更新。. 面向服务架构的SOA技术面向服务的架构是一个架构方法，能够创建松耦合、互操作的业务服务，这些服务能够容易的在企业内部和外部共享。面向服务体系结构特征：自包含和模块化、互操作性、松散耦合、位置透明可组合性、明确定义的接口。SOA是一种体系结构风格，它将应用程序的不同功能单元服务(service)，通过服务间定义良好的接口和契约(contract)联系起来。接口采用中立的方式定义，独立于具体实现服务的硬件平台、操作系统和编程语言，使得构建的系统中的服务可以使用统一和标准的方式进行通信。这种具有中立的接口定义的特征称为服务之间的松耦合。. 采用“快速构建”的开发模式采用基于业务基础平台的“快速构建”开发模式，通过业务构建和维护管理平台，实现业务所涉及的流程、表单和报表等业务组成元素的可视化快速构建和维护。由于各项业务、审批流程，以及业务所需的各种表单、必备材料等需求是不断变化和发展的。为了达到随需应变的需求，而不改动系统代码。我们利用可定制和可配置的技术，采用基于业务平台的“快速构建”开发模式，通过业务构建和维护管理平台，实现业务所涉及的流程、表单和报表等业务组成元素的快速构建和维护。这样在系统运行的过程中，可根据用户需求实现“快速构建”，因变而变。. 采用XML和WebService技术XML(Extensible Markup Language，可扩展标识语言)是ISO（国际标准化组织）所制订的SGML（Standard Generalized Markup Language，通用语言标识标准）的一个精简集。它是用于定义其它标识语言的一种元语言，它用于描述信息的各种标识都可以由设计者自行建立，以强化特定专业数据的结构和关联。由于XML具有数据来源的多样性和多种应用的灵活性、柔韧性和适应性，内容与形式的分离，它具有开放的标准，有助于实现数据的标准化、结构化。因此在数据交换和协议描述上有着先天的优势，我们在系统中将大量采用XML语言来描述信息，并作为数据交换的基本格式。WCF是使用托管代码建立和运行面向服务（Service Oriented）应用程序的统一框架。它使得开发者能够建立一个跨平台的安全、可信赖、事务性的解决方案，且能与已有系统兼容协作。WCF是微软分布式应用程序开发的集大成者，它整合了.Net平台下所有的和分布式系统有关的技术，例如.Net Remoting、ASMX、WSE和MSMQ。以通信(Communication)范围而论，它可以跨进程、跨机器、跨子网、企业网乃至于 Internet；以宿主程序而论，可以以ASP.NET，EXE，WPF，Windows Forms，NT Service，COM+作为宿主(Host)。WCF可以支持的协议包括TCP，HTTP，跨进程以及自定义，安全模式则包括SAML， Kerberos，X509，用户/密码，自定义等多种标准与模式。也就是说，在WCF框架下，开发基于SOA的分布式系统变得容易了，微软将所有与此相关的技术要素都包含在内，掌握了WCF，就相当于掌握了叩开SOA大门的钥匙。另外，AJAX技术可大幅降低页面刷新次数，提高数据访问效率，优化用户使用体验。. 采用规则元数据驱动的系统架构体系“规则元数据”采用人们可理解的接近自然语言方式表达业务规则，通过元数据解释器处理后转化为系统执行逻辑。如何合理地设计各类规则表达模式，便于元数据解释器执行，是系统业务规则智能化的关键，也是系统设计的难点。将业务规则从系统代码中分离出来，利用元数据表达业务规则，这也是目前软件行业构件技术发展的一个热点。本系统设计时将尽可能多的业务规则纳入元数据管理，提高系统建设的水平。2.1.7. 关键技术. 管线管理长效建设机制建立管线管理长效机制，主要从下面几方面着手： 明确管理部门明确规定城市地下管线的综合管理部门，解决管线管理混乱、多头建设、各自为政等问题。 数据标准和技术规范制定地下管线普查技术规程、地下管线数据建库标准等规范，地下管线都按照一套标准执行，保证了管线数据统一性。 法律法规制定地下管线放线验线技术规定、地下管线竣工测量技术规定等规范，地下管线都按照一套标准执行，保证了管线数据统一性。 更新机制建设制定地下管线管理办法、地下管线工程实施办法，明确管线规划、建设、管理的分工和责任，建立一套完善的地下管线动态更新机制，保证管线的生命力。 共建共享构建统一的管线数据中心，实现各单位之间数据共享与交换，提高效益。. 管线数据的动态更新机制综合管线数据的更新主要有两种来源： 竣工测量更新采用竣工测量方式更新主要针对专业管线单位没有开发专业管线管理信息系统或者系统没有完成与综合管线信息管理系统之间的接口。为了保障基于竣工测量的管线数据能够及时更新，我们将管线的更新与管线审批业务结合起来考虑，通过管线的业务审批流程设计方案报批、管线施工图报批、核发建设规程许可证等过程，经过放样施工之后，需要经过竣工测量并将竣工测量的数据提交入库后才可以将许可证副本换正本，这样，可以利用体制来保证数据的更新。 数据交换式更新利用数据交换方式对综合管线数据更新目前在国内还是创新应用，数据更新与交换标准的设计主要针对各个专业管线管理部门的应用系统，数据更新主要通过从专业管线应用系统中，抽取综合管线相关的数据来完成对综合管线的更新，而各个专业管线公司对其他类型管线信息的需求也可以通过综合管线数据库实现更新，与竣工测量方式更新类似，本更新方案也是考虑通过体制来保证数据更新的及时性，只不过数据的更新是按照数据交换的标准，由系统来完成。为解决地下管线系统数据动态更新问题，结合地下管线规划、设计、审批、建设、测绘、归档、运营与维护、应用与服务全生命周期，考虑到如何提高数据更新的方便程度以及如何减少各相关单位之间的协调工作，我们制定出一套行之有效的数据动态更新方案，指导管线系统后期的数据生产、动态更新。 范围级更新“更新范围内整体替换”的方式，即删除更新范围内的所有实体（也可分子库、大类、图层），再写入更新范围内所有新实体数据。该方式可操作性强，简单实用，但是数据冗余量大，可借助历史数据分离、版本机制等手段缓解数据量问题。按照范围进行更新，必须要考虑的就是管线接边的问题，做约束如下：从系统中创建更新范围面，作为更新范围依据。创建的更新范围方式包括自由面选择图幅，和自由多边形创建更新范围两种方式，但自由面面积不能为0，切必须是边线无交叉。图幅的范围更新的管线必须完全包含在图幅内部：如图，若导出图幅范围为，图幅1，图幅2，图幅3，图幅4；则可更新的管线为管线：EB、BD、BC，管点：B、C、D均为可更新，管线AE，管点A和E不可更新。其中红色边线行程的区域即为工程范围面。图24范围更新示意图自由多边形创建的更新范围必须包含所有要更新的管线、管点、注记，且更新范围边缘存在一定的缓冲区域，该缓冲区域内的管线数据是不可修改的。具体表现为和范围边线相交的管线以及该管线两端的管点不能变动。如图管点A、管点B、管线AB是不能变动的。图25多边形范围更新更新管线数据的过程中，更新范围面是不能变动的；该方式适用于管线普查数据入库和工程范围更新，往往以空间范围作为入库的依据，系统根据空间范围面进行自动接边处理。 要素级更新该方式实现的重点是要素的比对识别技术，对要更新的数据实体逐一进行比对识别，然后根据比对结果进行数据更新，识别结果有三种更新状态：新增、删除、修改。如果更新数据中管线标识为“新增”，则写入一个新的实体到SDE库；如果更新数据中管线标记为“修改”，则用新的实体替换到SDE库中对应的实体，老实体迁入历史库。如果更新数据中有管线标为“废弃”，则通过管线编号找到SDE中对应实体迁入历史库。市政工程竣工阶段，先从系统中输出用于要素集更新的点线表格式现状管线，然后采用CAD辅助设计系统加载现状点线表数据，根据工程铺设情况进行数据调整，然后再导出成点线表格式的中间数据（记录了每一个要素的更新状态），接着进行监理成图，再按照要素集方式进行更新。图26要素集更新流程该方式适用于管理过程中，解决管线数据的动态更新问题。该方式不用考虑接边的情况，具有更新效率高、历史冗余数据小、便于维护和实施的特点。. 二三维一体化技术实现二三维的深度一体化，包括二三维数据融合，二三维服务管理的一体化，以及二三维展示界面的无缝集成和深层次互动。一体化还体现在地上地下空间的一体化展示。. 富客户端应用利用富客户端开发技术，解决在B/S开发模式下的异步调用，界面无刷新，浏览器兼容性等多项难题。. 移动应用综合管线应用系统的移动端应用，不仅能为管线数据采集、管线竣工验收、离线方案汇报、现场应急分析等实际工作提供更加高效的工具平台，同时对综合管线应用系统建设的长远发展具有战略性意义。. 管线普查数据入库系统建成后，将外业探测标段验收成果（符合GIS入库要求的地下综合管线数据整理成果（ArcGIS格式的mdb文件）进行入库。建立现状管线库，作为管线信息化建设的基础。为了保持管线数据的实时性和正确性，以后管线业务的开展、市政工程开发、数据更新等，都要遵循本次系统建设的功能要求和工作机制。. 与权属单位的数据交互共享为了达到和权属单位之间的数据交互共享，在规划局提供给权属单位（专业管线管理单位）查询综合管线数据同时，也要求权属单位将他们的管线数据提交给规划局，由管线信息管理办公室负责他们所提交的数据审核和入库。各管线单位将新增和报废管线测绘成果及时报送至市地下管线信息管理办公室，市地下管线信息管理办公室应及时对地下管线信息系统数据库进行更新，各管线权属单位与市地下管线信息管理办公室应建立互动机制，确保地下管线信息成果共建共享。（1）规划局向权属单位提供数据通过地下管线综合应用系统(B/S)，权属单位可以通过局域网内部进行浏览查询各类综合管线数据和地图浏览、定位。通过用户权限设置，可以实现不同用户的数据权限，该方式重分的考虑了数据的安全性和易操作性。（2）权属单位向规划局提供数据各权属单位的专业管线系统所采用的软件平台和数据格式各异，需要建立统一的中间数据格式，权属单位提交的成果数据要符合本系统建设要求的竣工测量成果入库规范要求。3. 数据库设计3.1. 数据库设计思想本系统数据库设计的主导思想是：利用Oracle Spatial提供的全新的空间数据存储能力及ArcSDE对空间数据的管理分析能力，对系统所用到的地形、管线数据进行存储管理，利用C# 结合ArcGIS Server及ArcEngine提供的二次开发组件作为开发平台，坚持实用性、先进性、扩充性的设计原则，建立一个开放的、灵活的综合管线据库，保证建成数据库可以支持其他系统如专业管网地理信息系统等的正常运转，并且可以为政府其他行政部门及商业应用提供不同数据格式的数字化管线图数据。3.2. 数据库设计要求综合管线数据库用来一体化地存储和管理城市综合管线空间数据及属性数据，其数据结构和数据库设计要求如下：1）图形数据存储在Oracle Spatial中，通过ArcSDE来调用和管理；2）在满足既定规范的情况下设计结构尽量简洁明了；3）统一考虑各项数据的组织关系和存储模式（包括管线空间数据和属性数据，管线显示风格等的配置数据，管线数据与元数据，管线数据与基础地理数据及框架数据等的关系和储存）；4）实现数据内容和配置数据的分离（配置数据主要指数据管理、显示等的控制性数据）；5）数据结构合理，易于数据迁移；6）方便历史数据的管理。3.3. 管线数据库结构设计数据库结构以满足综合管线地理信息管理系统的管理工作为主，根据城市地下管线普查技术规程终稿以及系统的需要，系统的数据库结构设计如下：管线点信息表记录管点、附属物信息，表名为管线种类汉字名称+“点”（例如：给水点），具体结构要求见下表：字段名类型长度是否 必填备注物探点号Char20是唯一识别码图上点号Char16是标准分幅内唯一识别码管线性质Char15是管线子类汉字名称X坐标Numeric12.3是测量坐标系横坐标，单位为米，精确到毫米Y坐标Numeric12.3是测量坐标系纵坐标，单位为米，精确到毫米地面高程Numeric8.3是单位为米，精确到厘米节点性质Char15是管线点类型汉字名称，根据附属物和特征填写，填写规则：附属物特征偏心井位Char20否当物探点号为偏心点时，填写对应偏心附属物的物探点号井底深Numeric6.2否井类节点必须填写，单位为米，精确到厘米井室规格Char20否井类节点必须填写，单位为毫米，圆形井室填写直径，方形井室填写长X宽X高图幅号Char12是图例角度Numeric4否单位：度，正方向所在道路Char30是不在道路时填写单位名称或地名探测单位Char60是单位名称探测时间Date是备注Char60否管线线段表用于建立管线之间的连接关系，记录管线线段属性，表名为管线种类汉字名称（例如：给水），具体结构要求见下表：字段名类型长度是否必填备注管线性质Char15是管线子类汉字名称起点点号Char20是管线段起点的物探点号终点点号Char20是管线段终点的物探点号起点埋深Numeric6.2是起点端的埋深，单位为米，精确到厘米终点埋深Numeric6.2是终点端的埋深，单位为米，精确到厘米起点高程Numeric8.3是起点端的管线高程，单位为米，精确到毫米终点高程Numeric8.3是终点端的管线高程，单位为米，精确到毫米管径Numeric4否管线横断面为圆形时填写圆的直径，单位为毫米沟截面宽高Char20否管线横断面为方形时填写断面的宽高，乘号使用大写英文字母X表示，单位为毫米材质Char15否直埋管线为管线材质，电缆类含保护材料时为保护材料材质。压力Char12否燃气类管道填写：高压、中压、低压；排水管道有压力时填写：有压电压Char8否多等级电压时填写最高等级电压，单位kV，空管时为空总孔数Numeric4否电缆类管线为管埋、管块、顶管埋设时填写已用孔数Numeric4否电缆类管线为管埋、管块、顶管埋设时填写电缆根数Numeric4否电缆类管线为直埋或管沟埋设时填写埋设类型Char15是直埋、管埋、管块、管沟、顶管、架空、上架、地表、小通道、综合沟、人防建设年代Date否可以为空使用年限Numeric4否可以为空权属单位Char60是单位名称，不明管线填“不明”通道权属Char60否通讯类通道所属单位名称使用状态Char12否使用、废弃、闲置线型Char12否空管、顶管、架空等线型标识值探测状态Char15否探测管线、竣工测量、推测、资料管线所在道路Char30是不在道路时填写单位名称或地名探测单位Char60是单位名称探测时间Date是备注Char60否注：1）起点高程=起点地面高程-起点埋深，终点高程=终点地面高程-终点埋深2）雨水、污水、雨污合流为保持管线的连通性，三个专业数据放同一表内。3.4. 数据库规范化设计管线数据库设计的数据错综复杂，要处理好它们，必须执行严格的规范。（1）定义管线的类别代码管线分类颜色大类子类名称色号给水JS饮用水JS深蓝5非饮用水FS深蓝5排水PS雨、污合流HS棕色42雨水YS棕色42污水WS棕色42燃气RQ煤气MQ粉红6液化气YQ粉红6天然气TQ粉红6强电类DL供电GD大红1交通信号XD大红1弱电类TX中国电信DX深绿94中国联通LX深绿94中国移动YX深绿94中国铁通TX深绿94中国网通WX深绿94城市电信CX深绿94监控信号KX深绿94军用JX深绿94保密BX深绿94电力通信EX深绿94电视DV浅绿70网络WV浅绿70RL热力RL紫色200工业GY氨管AG桔黄30石油YG桔黄30酸管SG桔黄30预埋管道YM黑色7基础地形灰色252注：地下管线图上各种管线符号，包括点号注记均应采用与上表相应的颜色。（2）规范管线点的特征命名和编码特征命名在参考现有系统的基础上，结合国家探测技术规程来进行命名。（3）规范管线的属性数据及其相应的编码管线中的属性数据，可根据原来的系统命名规定并结合各专业公司的习惯进行命名。3.5. 数据库安全性设计（1）系统安全数据安全:由系统管理员定期将数据备份到磁光盘等外部存储介质，可采用手工备份或使用自动备份软件两种方式。软件安全:本系统软件安装在客户机上。系统提供安装程序作为软件系统的恢复工具，由系统管理员负责维护。（2）数据保密保密分级：根据对数据控制的程度，我们将数据保密等级分为以下三个级别:一级：通过应用程序控制数据操作，在本系统操作环境内，可防止用户对数据的破坏，也可防止数据流失。但在本系统操作范围之外不能防止用户使用文件操作等方式拷贝数据，是最低等级的保密。二级：通过网络共享权限控制数据操作，可以防止对计算机知识不够熟悉的用户对数据的破坏，但不能根本防止数据流失。三级：通过数据库权限设置，限制数据操作，可防止计算机知识熟练的用户对数