基于GIS的地下空間綜合管理信息系統(tǒng)

霍志勇

摘 要：地下空間安全使用管理作為平安城市的重要建設(shè)內(nèi)容越來(lái)越被重視。本文闡述了地下空間綜合管理信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)、安全管理流程、系統(tǒng)功能模塊，并重點(diǎn)討論了利用上?；A(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)，將地下空間專(zhuān)題信息與基礎(chǔ)地理信息無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)了對(duì)地下空間綜合管理的效能。

關(guān)鍵詞：城市 地下空間 安全使用管理 GIS 數(shù)據(jù)更新

中圖分類(lèi)號(hào)：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）03（b）-0031-02

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

地下空間綜合管理信息系統(tǒng)采用C/S和B/S模式相結(jié)合的復(fù)合型體系結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能包括：地下空間的生產(chǎn)生活服務(wù)設(shè)施、公共基礎(chǔ)設(shè)施和軌道交通設(shè)施及附屬設(shè)施的各類(lèi)基本信息、權(quán)屬信息、使用業(yè)態(tài)等，安全檢查時(shí)對(duì)地下空間中是否存在安全隱患、隱患類(lèi)型及其是否整改等專(zhuān)題信息。地理空間專(zhuān)題數(shù)據(jù)的編輯、綜合管理、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、空間分析等。

1.2 系統(tǒng)的開(kāi)放運(yùn)行環(huán)境

地下空間綜合管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境，完全基于.NET標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，遵循“開(kāi)閉原則”，數(shù)據(jù)庫(kù)選用Oracle，地理信息平臺(tái)選用ArcGIS，ArcSDE作為空間數(shù)據(jù)庫(kù)管理，ArcGIS Server作為GIS WebService服務(wù)器軟件，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的空間處理、共享、發(fā)布，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境采用Visual Studio.Net 2005，Adobe Flash Builder 4.0。系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境（服務(wù)器）：Windows 2003，Microsoft Office系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境（客戶(hù)端）：2000以上操作系統(tǒng)，IE6.0及以上版本。

1.3 系統(tǒng)總體構(gòu)架

本市地下空間綜合管理系統(tǒng)的總體架構(gòu)分為基礎(chǔ)設(shè)施層、數(shù)據(jù)資源層、應(yīng)用支撐層、業(yè)務(wù)功能層、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系層和信息安全體系層?；A(chǔ)設(shè)施層主要是構(gòu)建平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與運(yùn)行環(huán)境。通過(guò)安全系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、主機(jī)系統(tǒng)、存儲(chǔ)系統(tǒng)等硬件設(shè)備的支撐，為平臺(tái)提供安全保障、網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通、服務(wù)運(yùn)行、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等方面的支持。數(shù)據(jù)資源層存儲(chǔ)GIS地理信息數(shù)據(jù)、地理編碼數(shù)據(jù)、地下空間基本數(shù)據(jù)、事件數(shù)據(jù)、安全檢查處理數(shù)據(jù)、綜合評(píng)估數(shù)據(jù)等。應(yīng)用支撐層提供一個(gè)開(kāi)放的框架，該框架具有良好的可擴(kuò)展性，為應(yīng)用系統(tǒng)提供統(tǒng)一的系統(tǒng)管理、用戶(hù)認(rèn)證與授權(quán)、數(shù)據(jù)交換、GIS電子地圖、綜合數(shù)據(jù)管理、接口服務(wù)以及統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。應(yīng)用支撐層功能的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)依據(jù)各類(lèi)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，使得本系統(tǒng)在應(yīng)用支撐層上能夠快速、高效、穩(wěn)定的構(gòu)建。系統(tǒng)的應(yīng)用功能體現(xiàn)在業(yè)務(wù)功能層上，主要是地下空間綜合管理系統(tǒng)，包括地下工程的基本信息、工程形式、結(jié)構(gòu)類(lèi)別、埋置深度、權(quán)屬信息、使用業(yè)態(tài)等，安全檢查（日常檢查、監(jiān)督巡查、聯(lián)合檢查）工程的情況、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、重點(diǎn)工程、規(guī)章制度等。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是通過(guò)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、交換標(biāo)準(zhǔn)、系統(tǒng)維護(hù)規(guī)范、更新維護(hù)機(jī)制、共享管理機(jī)制等，保障地下空間綜合管理信息系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)時(shí)性與正確性。信息安全體系包括對(duì)地下空間綜合管理信息系統(tǒng)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)安全、服務(wù)器主機(jī)安全和數(shù)據(jù)庫(kù)及各類(lèi)數(shù)據(jù)安全等，安全防范對(duì)象及系統(tǒng)安全等級(jí)的確定，以及應(yīng)采取的各類(lèi)應(yīng)急措施和安全策略。

2 基本業(yè)務(wù)流

檢查人員在對(duì)地下空間進(jìn)行安全使用檢查時(shí)，對(duì)照《地下空間日常安全檢查內(nèi)容（試行）》9大項(xiàng)65條的要求開(kāi)展，如若在檢查中發(fā)現(xiàn)，地下空間安全使用管理上存在安全隱患是民防自己職責(zé)范圍內(nèi)管理的，檢查人員發(fā)出整改單；如若地下空間存在隱患是地下空間聯(lián)系會(huì)議成員單位職責(zé)范圍內(nèi)管理的，檢查人員發(fā)出抄告單，抄告相關(guān)職能部門(mén)。待被檢查工程存在的隱患全部解決后，檢查人員再次進(jìn)行檢查確認(rèn)，完成結(jié)案。

鑒于上海已經(jīng)建成基于政務(wù)網(wǎng)的基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)提供地理信息（影像地圖、基礎(chǔ)地圖）等服務(wù)。地下空間綜合管理信息系統(tǒng)充分利用基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)，將地下空間各類(lèi)專(zhuān)題信息與基礎(chǔ)地理信息無(wú)縫集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下空間綜合管理信息系統(tǒng)的有效管理，便于對(duì)地下空間基本數(shù)據(jù)、位置、分布、業(yè)態(tài)、安全檢查后工程是否存在隱患，隱患的狀態(tài)、隱患工程位置分布、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)分析、輔助決策等的直觀(guān)展示。使之在地下空間綜合管理時(shí)，更加快速、直觀(guān)、準(zhǔn)確的反映地下工程的狀態(tài)。

3 系統(tǒng)功能模塊

3.1 用戶(hù)權(quán)限管理模塊

主要包括用戶(hù)身份驗(yàn)證和用戶(hù)密碼修改功能。用戶(hù)通過(guò)身份驗(yàn)證模塊，確定是否有訪(fǎng)問(wèn)該系統(tǒng)的權(quán)限，根據(jù)用戶(hù)的角色賦予用戶(hù)查詢(xún)統(tǒng)計(jì)相應(yīng)信息的范圍及專(zhuān)題信息的權(quán)限。用戶(hù)密碼修改功能，即用戶(hù)可以根據(jù)需要設(shè)定自己的密碼，超級(jí)管理員有權(quán)修改所有用戶(hù)的密碼。（如圖2）

3.2 地圖瀏覽模塊

實(shí)現(xiàn)地圖瀏覽功能，可以放大、縮小、平移地圖，查看自己感興趣的信息，也可以查看相應(yīng)的比例尺。地理底圖為上海市基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)提供的資源，包含主要道路、河流、公園綠地、軌道交通、新村、大廈、學(xué)校、醫(yī)院等要素。影像數(shù)據(jù)為上海市基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)發(fā)布的影像。各類(lèi)民防專(zhuān)題圖主要指地下空間的生產(chǎn)生活服務(wù)設(shè)施、公共基礎(chǔ)設(shè)施和軌道交通及附屬設(shè)施的基本信息、安全檢查時(shí)對(duì)地下空間中的存在隱患、隱患類(lèi)型及其是否整改等專(zhuān)題信息。（如圖3）

3.3 專(zhuān)題圖圖層控制模塊

將影像、各類(lèi)專(zhuān)題信息做成菜單式開(kāi)關(guān)控制，允許用戶(hù)任意選擇需要打開(kāi)的專(zhuān)題，查看專(zhuān)題信息，同時(shí)將各專(zhuān)題的圖例與圖層名稱(chēng)顯示在一起，便于用戶(hù)讀取。

3.4 專(zhuān)題信息查詢(xún)模塊

屬性查詢(xún)：允許用戶(hù)自定義組合各查詢(xún)條件，如：所屬區(qū)縣、所屬街道、圖層、關(guān)鍵字、等級(jí)、面積等。以列表的形式分頁(yè)顯示查詢(xún)結(jié)果，并將當(dāng)頁(yè)顯示的查詢(xún)結(jié)果點(diǎn)位在地圖上明確顯示，且與記錄編號(hào)一致，同時(shí)將所有查詢(xún)結(jié)果均在當(dāng)前屏幕中居中顯示。點(diǎn)擊列表中的名稱(chēng)，可以在地圖上將該點(diǎn)居中顯示，彈出簡(jiǎn)單信息列表，提供對(duì)該點(diǎn)位詳細(xì)信息顯示的接口。

空間查詢(xún)：允許用戶(hù)設(shè)置緩沖區(qū)的半徑和中心點(diǎn)或任意畫(huà)多邊形，查詢(xún)?cè)搮^(qū)域內(nèi)某一專(zhuān)題的信息，以列表的形式分頁(yè)顯示查詢(xún)結(jié)果，并將當(dāng)頁(yè)顯示的查詢(xún)結(jié)果點(diǎn)位在地圖上明確顯示，且與記錄編號(hào)一致，同時(shí)將所有查詢(xún)結(jié)果均在當(dāng)前屏幕中居中顯示。點(diǎn)擊列表中的名稱(chēng)，可以在地圖上將改點(diǎn)居中顯示，彈出簡(jiǎn)單信息列表，提供對(duì)該點(diǎn)位詳細(xì)信息顯示的接口。

3.5 民防專(zhuān)題統(tǒng)計(jì)分析模塊（如圖4）

系統(tǒng)提供地下空間基本信息、安全使用管理信息的統(tǒng)計(jì)功能，用戶(hù)不僅可以掌握地下工程總量、增量、工程的結(jié)構(gòu)、類(lèi)別分布、工程的業(yè)態(tài)、權(quán)屬等情況、工程安全使用的情況、工程是否存在安全隱患、隱患的類(lèi)型等分布狀況，同時(shí)也提升地下工程管理的便捷性和可視化程度。系統(tǒng)允許用戶(hù)自定義統(tǒng)計(jì)條件，如：統(tǒng)計(jì)圖層、統(tǒng)計(jì)指標(biāo)、統(tǒng)計(jì)范圍。分別以柱狀圖、餅圖、圖表的形式顯示統(tǒng)計(jì)結(jié)果。系統(tǒng)允許用戶(hù)自定義統(tǒng)計(jì)條件，生成指定格式的業(yè)務(wù)報(bào)表。

3.6 理信息查詢(xún)模塊

系統(tǒng)允許用戶(hù)根據(jù)關(guān)鍵字查詢(xún)上海市基礎(chǔ)地理信息（指上海市基礎(chǔ)地理信息公共服務(wù)平臺(tái)提供的基于150萬(wàn)條門(mén)址信息庫(kù)），分頁(yè)顯示查詢(xún)結(jié)果，并實(shí)現(xiàn)在地圖上精確定位的功能。

3.7 數(shù)據(jù)維護(hù)

系統(tǒng)針對(duì)地下空間中的生產(chǎn)生活服務(wù)設(shè)施、公共基礎(chǔ)設(shè)施和軌道交通設(shè)施的基本信息、安全檢查的信息提供修改功能，同時(shí)提供對(duì)單個(gè)工程點(diǎn)位的新增、刪減功能，對(duì)工程的屬性信息提供編輯、修改的功能。

4 系統(tǒng)安全

系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)系統(tǒng)用戶(hù)的角色進(jìn)行了分析，對(duì)用戶(hù)權(quán)限進(jìn)行設(shè)定，使不同區(qū)縣民防相關(guān)職能部門(mén)統(tǒng)計(jì)自己所管轄區(qū)域的相關(guān)數(shù)據(jù)，確保民防數(shù)據(jù)的保密性。地下空間中的生產(chǎn)生活服務(wù)設(shè)施、公共基礎(chǔ)設(shè)施和軌道交通設(shè)施的基本信息、安全檢查信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，要訪(fǎng)問(wèn)需通過(guò)用戶(hù)和密碼驗(yàn)證通過(guò)方可，地圖發(fā)布的服務(wù)進(jìn)行加密處理，確保數(shù)據(jù)接口的安全性。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著本市地下空間安全使用管理工作的推進(jìn)，為城市管理帶來(lái)了新的思路，按照地下空間安全使用管理工作的整體理念，結(jié)合地下空間工程管理工作方面的具體情況和特點(diǎn)，建成了市區(qū)兩級(jí)的地下空間綜合管理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)建成后，地下空間專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、地下空間安全使用管理各類(lèi)數(shù)據(jù)由市防辦負(fù)責(zé)更新，通過(guò)系統(tǒng)更新維護(hù)頁(yè)面更新專(zhuān)題數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)地理信息由市政務(wù)外網(wǎng)地理信息維護(hù)單位負(fù)責(zé)定期維護(hù)和更新，提供一年兩次整體更新，重大工程提供及時(shí)更新。這樣一來(lái)，民防部門(mén)在建設(shè)自己的應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，只需要關(guān)注民防專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)的更新維護(hù)，無(wú)需困擾于購(gòu)買(mǎi)和維護(hù)基礎(chǔ)地理信息。另一方面，將地下空間工程專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)與地理信息進(jìn)行無(wú)縫聚合，提高了信息系統(tǒng)中各類(lèi)數(shù)據(jù)的可視化程度，為地下空間的基本信息、安全檢查中各類(lèi)隱患信息的查詢(xún)與管理，提供了直觀(guān)的展示，便于更加完整更加清晰的了解地下空間的綜合信息。地下空間綜合管理信息系統(tǒng)的建成，進(jìn)一步增強(qiáng)了本市地下空間安全使用管理的效能。