管線動態(tài)更新問題的探討

張 峰，商利薇

(保定金迪地下管線探測工程有限公司，河北保定071051)

一、引 言

我國城市綜合地下管線信息化建設(shè)，已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展階段，許多城市已經(jīng)利用地下管線普查數(shù)據(jù)，建立了完整、準(zhǔn)確、現(xiàn)勢的現(xiàn)狀綜合地下管線數(shù)據(jù)庫(以下簡稱現(xiàn)狀庫)，并通過地下綜合管線信息管理系統(tǒng)進(jìn)行管理和應(yīng)用，但是隨著城市的發(fā)展，地下管線也在不斷地鋪設(shè)，為了保證現(xiàn)狀庫的完整性、準(zhǔn)確性、現(xiàn)勢性，必須對現(xiàn)狀庫進(jìn)行數(shù)據(jù)動態(tài)更新。

在數(shù)據(jù)更新過程中產(chǎn)生的問題，造成了城市管線現(xiàn)狀與數(shù)據(jù)信息的差別，而且隨著更新次數(shù)的增多，這些差別會越來越大，已經(jīng)嚴(yán)重影響了地下管線信息的使用。因此，針對數(shù)據(jù)更新過程的主要問題，本文提出了完整、準(zhǔn)確的更新管線信息數(shù)據(jù)庫的方法。

二、現(xiàn)狀庫數(shù)據(jù)動態(tài)更新存在的問題

1.更新數(shù)據(jù)的通用性

不同城市對地下管線數(shù)據(jù)的管理制度都不盡相同，并且對地下管線的更新，都有自己城市的數(shù)據(jù)要求、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使用的更新數(shù)據(jù)存在多種文件格式，如 Excel、Access、CAD 等。

2.更新數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

在城市管線鋪設(shè)施工后，會制作和整理施工竣工數(shù)據(jù)，這些竣工數(shù)據(jù)是管線數(shù)據(jù)更新的基礎(chǔ)，但是提交的竣工數(shù)據(jù)，往往沒有經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，就更新到現(xiàn)狀庫中，這樣造成的后果是:如果竣工數(shù)據(jù)中，存在連接關(guān)系不正確、數(shù)據(jù)錄入錯誤、數(shù)據(jù)類型不規(guī)范等錯誤，都會造成數(shù)據(jù)更新后管線信息的丟失，屬性信息錯誤等問題。

3.更新過程的正確性

竣工數(shù)據(jù)中可能包含改建、擴(kuò)建、新建的管線，所以在竣工數(shù)據(jù)入庫的過程，可能會在現(xiàn)狀庫中產(chǎn)生重疊管線數(shù)據(jù)和不連接管線數(shù)據(jù)。重疊管線數(shù)據(jù)是指竣工數(shù)據(jù)在制作的過程中，包含原有管線或者原有管線邊界的內(nèi)容;不連接數(shù)據(jù)是指竣工數(shù)據(jù)中管道數(shù)據(jù)不完整，或者因?yàn)閿?shù)據(jù)誤差造成的不連接管線。這些重疊管線和不連接管線數(shù)據(jù)，會造成現(xiàn)狀庫的數(shù)據(jù)冗余，并且不能正確、完整地反映管線現(xiàn)狀，而且會嚴(yán)重影響管線信息的管理和應(yīng)用。

4.歷史數(shù)據(jù)保存

城市的發(fā)展不能一蹴而就，管線的更新也是逐步進(jìn)行的過程。隨著時間的推移，更新的數(shù)據(jù)也會越來越多，這樣就對管線信息的歷史數(shù)據(jù)保存提出了新的要求。因?yàn)槊恳淮蔚墓芫€數(shù)據(jù)變更，就意味著城市地下管道的變化，意味著城市人力物力的投入，作為地下管線竣工成果的現(xiàn)狀地理信息數(shù)據(jù)庫和城市規(guī)劃的重要依據(jù)，應(yīng)該而且必須能夠記錄這個變化過程，要對每一次的數(shù)據(jù)變更，都要可以追溯到變更前狀態(tài)。

三、數(shù)據(jù)動態(tài)更新方法

針對以上問題，本文提出數(shù)據(jù)動態(tài)更新的解決方法如下:

1.統(tǒng)一制度，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

政府相關(guān)部門統(tǒng)一規(guī)劃，建立完整的數(shù)據(jù)管理制度、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工作規(guī)范，這樣才能保證管線更新數(shù)據(jù)的通用性，做到統(tǒng)一管理，同時為今后城市地下管線信息數(shù)據(jù)共享打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。目前，可以利用大部分城市使用的CAD或Access文件，作為管線更新的數(shù)據(jù)依據(jù)，CAD和Access文件中必須包含管線及附屬設(shè)施的坐標(biāo)、管線的連接關(guān)系、管線性質(zhì)等字段信息，其他管線屬性內(nèi)容可以任意增加，來滿足不同城市中不同的日常辦公要求;作為管線數(shù)據(jù)管理和更新的地理信息管理系統(tǒng)，能夠使用這些管線數(shù)據(jù)，并且支持非必要信息內(nèi)容的任意增加和刪改。

2.要求數(shù)據(jù)嚴(yán)格準(zhǔn)確，需要數(shù)據(jù)嚴(yán)格檢查

從城市地下管線具體的施工過程，到竣工數(shù)據(jù)成果的提交，存在諸多環(huán)節(jié)，每一個環(huán)節(jié)都有可能對竣工數(shù)據(jù)的質(zhì)量產(chǎn)生影響，造成竣工數(shù)據(jù)的不完整、不準(zhǔn)確，因此要確保數(shù)據(jù)的正確性，必須對質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，需要對每一個環(huán)節(jié)都制定嚴(yán)格的質(zhì)量管理制度和質(zhì)量要求，嚴(yán)格履行施工驗(yàn)收、數(shù)據(jù)驗(yàn)收的檢查流程，這樣才能確?？⒐?shù)據(jù)的質(zhì)量。在竣工數(shù)據(jù)質(zhì)量保證的前提下，再對竣工數(shù)據(jù)進(jìn)行更新所必要的拓?fù)錂z查，數(shù)據(jù)類型檢查等檢查過程，進(jìn)一步保證竣工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，為竣工數(shù)據(jù)的入庫提供準(zhǔn)確依據(jù)。

3.自動接邊、人工接邊相結(jié)合

在數(shù)據(jù)更新入庫過程中，主要解決的問題就是重疊數(shù)據(jù)和不連接數(shù)據(jù)。

對重疊數(shù)據(jù)進(jìn)行自動替換或指定替換，并且可以根據(jù)實(shí)際情況，人工修改數(shù)據(jù)邊界的連接信息。執(zhí)行替換的內(nèi)容主要是管線空間信息和屬性信息，在替換后，只保留最新的空間信息和屬性信息。這樣不僅去掉數(shù)據(jù)庫的冗余數(shù)據(jù)，也能最真實(shí)地反映管線現(xiàn)狀。

對不連接數(shù)據(jù)，設(shè)置容差范圍，在范圍內(nèi)的管線實(shí)現(xiàn)自動連接;對連接的管線提供人工修改提示，可以人工微調(diào);對容差范圍外的管線，人工接邊，實(shí)現(xiàn)管線的連接;對人工干預(yù)修改的管線連接信息，記錄詳細(xì)的修改日志，以方便今后管線數(shù)據(jù)的核實(shí)。

4.歷史數(shù)據(jù)管理

歷史數(shù)據(jù)可以使用ArcGIS的版本功能進(jìn)行管理。ArcGIS版本與傳統(tǒng)關(guān)系數(shù)據(jù)庫的版本(復(fù)制、鎖定)有著本質(zhì)的區(qū)別，可以把ArcGIS版本理解為對數(shù)據(jù)庫的快照。版本代表著一種狀態(tài)，它只記錄編輯變化的數(shù)據(jù)，所謂變化的數(shù)據(jù)就存儲在相關(guān)的變化表中，沒有變化的數(shù)據(jù)在物理上只存儲一次，ArcGIS版本可以為多個用戶創(chuàng)建屬于該用戶自己的版本，每個用戶在對應(yīng)的版本上可以進(jìn)行長時間的編輯也就是長事務(wù)的編輯，而且它們之間互不影響，因?yàn)楦髯跃庉嫷臄?shù)據(jù)都存儲在變化表中。在用戶編輯事務(wù)完畢后，可以將對應(yīng)版本協(xié)調(diào)相關(guān)的父版本，如果有沖突解決相關(guān)沖突，協(xié)調(diào)完畢后可以提交到上一版本。所有的子版本都可以利用相關(guān)的操作過程進(jìn)行提交，將所有子版本的相關(guān)編輯信息都提交到最終的Default版本，也就完成了一個多版本、多用戶并發(fā)協(xié)作項目。

ArcGIS的版本功能使用增量備份，減少了數(shù)據(jù)庫中歷史數(shù)據(jù)的冗余，并且支持長事務(wù)管理，對現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了很好的保護(hù)。在版本功能使用的時候，可以把城市普查數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)版本保存，對每一次的數(shù)據(jù)更新，都可以創(chuàng)建一個新的版本，并且在新版本中加入描述信息，作為備忘內(nèi)容。在新版本中進(jìn)行管線數(shù)據(jù)更新的過程，就是在原有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，加入更新數(shù)據(jù)的過程。

這樣不僅可以保存更新前的管線數(shù)據(jù)，而且可以做到新舊版本的對比，對更新的每一根管線都可以做到精確查找定位。如果管線數(shù)據(jù)經(jīng)過多次更新，對應(yīng)存在多個版本的時候，可以通過版本的切換來顯示管線數(shù)據(jù)更新的完整過程。

四、結(jié)束語

地下綜合管線數(shù)據(jù)庫的動態(tài)更新，是一項長期的、持續(xù)性的工作，解決在管線數(shù)據(jù)更新過程中的問題，能夠保證管線數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性，是管線數(shù)據(jù)應(yīng)用的保障，為市政工程提供科學(xué)的依據(jù)，為城市規(guī)劃提供準(zhǔn)確、完整的地下綜合管線信息。

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