城市地下管线安全管理信息化解决方案.doc

城市地下管线安全管理信息化解决方案整理时间 2005-07-29 阅读次数 1615作者：朱顺痣 来源：福建厦门市建设信息中心 文字大小：【大】【中】【小】 地下管线是一个城市的“生命线”，掌握和摸清城市地下管线的现状是城市规划、建设和管理的需要，也是抗震、防灾和防止城市建设发生管线事故的需要。建设城市综合地下管线信息系统也就成为所有城市保护自己“生命线”的必经途径。 地下管线是城市基础设施的重要组成部分，管线担负着输送能量、传输物质和传递信息的重要任务，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的“生命线”。掌握和摸清城市地下管线的现状是城市规划、建设和管理的需要，也是抗震、防灾和防止城市建设发生管线事故的需要。厦门市于1995年就进行了地下管线的普查工作，并提供了管线资料查询和出图服务。但由于没有进行管线动态管理，资料缺乏现实性，城市地下管线事故仍屡有发生，造成停水、停电、通信中断、燃气泄漏等事故。鉴于地下管线管理现状给城市建设和生活带来的影响，从2002年开始，厦门市开展了“厦门市地下管线探测及信息化建设”项目。总体设计结合城市本身的实际情况，厦门市制定出了系统建成后的总体目标:建立综合地下管线、各专业管线信息管理系统;建成分级、分布式的地下管线空间数据库;建立管线数据服务中心和公共数据交换平台;建立具有空间化、数字化、网络化、智能化和可视化的技术系统;建立切实可行的信息更新机制，实现地下管线信息的动态更新。为了实现系统的总体目标，结合厦门实际，在该项目实施过程中，技术专家提出了分3个阶段搭建系统的构想。第1阶段:采用统一的内外业一体化测图软件，完成地下管线的数据采集建库，确保数据的一致性，实现地下管线资料信息化管理。第2阶段:建立严格的信息更新和档案归档制度，确保系统数据的现势性和准确性，实现地下管线动态管理。第3阶段:在确保管线数据安全的前提下，实现信息的多元化应用，服务社会。厦门市综合地下管线信息系统主要包括:综合应用子系统，建库与入库子系统，动态更新子系统(客户端)，公众服务子系统。构建以数据管理为中心，和市政府有关部门、专业管线权属单位等互联的远程通信网，实现分布式应用和集中管理的管线信息系统，系统框架如图1所示。网络结构在该项目的建设过程中，还引入了Geodatabase空间数据库模型，利用ArcGIS系列平台和Oracle9i关系型数据库等先进成熟的计算机和通讯技术，实现任意断面生成、管线查询与输出、网络分析、管线工程规划综合、管线工程辅助设计等复杂的具有空间决策支持和专家系统雏形等功能的分布式应用和集中管理的管线信息系统。系统采用三层架构，管线数据存储在Oracle9i for AIX数据库服务器中，中间层叠加应用服务层，提高了系统安全性，应用层根据应用方向的不同，在内网的综合应用子系统、专业管线权属单位客户端以及Web信息发布上分别采用ESRI公司的不同开发组件实现。网络结构如图2所示(其中:ArcSDE是用户与数据库的接口，通过它可以访问到GeoDatabase)。系统功能厦门市综合地下管线信息系统是以计算机网络为载体，GIS软件为支持平台的应用型技术系统。它以电子地图为基础空间数据、以空间信息和属性信息数据为资源，通过地下管线信息和城市基础空间信息的联合查询、统计和分析，为城市规划、建设、管理提供了技术决策支持。该系统共分为四个子系统，通过ArcGIS地理信息平台，实现了对地形图数据和管线数据的统一管理和应用。这里，以综合应用子系统为例子介绍系统功能。该系统基于数字地形图数据、地下管线的矢量数据库，实现对管线及相关数据的管理、查询显示、统计报表、制图输出、剖面分析、空间分析、管线工程辅助设计、地图综合、三维图、辅助决策等功能。在利用Geodatabase进行数据建库过程中，首先将地下管线普查或竣工测量的成果输入数据库，并进行数据预处理、检查、纠错和处理，形成具有拓扑关系的地下管线点表和线表。通常，一个城市的地下管线数据量大，涉及的数据项也多，数据预处理工序比较复杂。地下管线数据建库在建设的过程中，也存在难点，比如:依据探测的原始记录进行数据库结构设计;入库的数据需要进行人工和软件检查，以确保入库的数据与现场探测的数据一致;经软件检查出的数据错误应查明错误的原因，必要时到现场进行复核，并将复核结果在数据库中改正，数据经过改正后应重新用软件进行检查;数据入库后要进行接边处理等。为确保厦门市综合地下管线信息管理系统项目开发的安全和质量，加强系统开发过程的质量控制，该系统还引入了软件监理机制。应用效果经过一年多的运行，城市综合地下管线信息系统稳定可靠、功能完善、框架完整，能为不同的应用需求提供相应的技术支撑子系统，并通过互联网向公众提供地下管线的网上浏览、查询、投诉、报建等服务，子系统主界面如图3所示。该系统把ArcGIS平台的强大功能与综合地下管线信息的应用充分结合，在系统功能开发和空间数据存储管理方面都进行了创新性的尝试，如率先采用支持TB级空间数据存储的专用数据库模型(Geodatabase)与ArcGIS平台的AO、MO控件相结合，提高了可靠性和稳定性。并利用专业的分析算法和专业模