青島：建設地下管線信息化

文｜青島市城建檔案館

2014年6月，國務院辦公廳印發(fā)了《關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》（國辦發(fā)〔2014〕27號，以下簡稱《意見》），要求2015年底前，完成城市地下管線普查，建立綜合管理信息系統(tǒng)。完善法規(guī)標準。青島市城鄉(xiāng)建設委早于2012年5月向市政府提報了《關于啟動全市地下管線普查與信息化建設工作的請示》（青建發(fā)〔2012〕49號），提出了盡快開展青島市地下管線普查和信息化建設工作，建立全市地下管線信息管理的長效機制，健全管理制度和技術標準，提升綜合管理水平。經(jīng)市領導批示同意后，2012年6月，青島市正式啟動了地下管線普查與信息化建設工作。

建設目的

通過先進的技術手段，以地下管線普查成果為基礎建立青島市地下管線數(shù)據(jù)庫，建設地下管線信息管理系統(tǒng)、地下管線三維展示系統(tǒng)和地下管線信息瀏覽查詢系統(tǒng)，實現(xiàn)地下管線資料的信息化、動態(tài)化和可視化管理，促進城市地下空間的統(tǒng)一規(guī)劃、合理開發(fā)和科學管理，為城市信息化建設提供重要城市基礎設施數(shù)據(jù)信息服務，為城市規(guī)劃、建設、管理以及突發(fā)事件應急指揮提供決策支持，提高青島市可持續(xù)發(fā)展及防災減災信息化手段管理水平。

圖1

總體設計

本次青島市地下管線信息化建設總體設計遵循“標準化、安全性、實用性、可維護性和擴展性、高性能和穩(wěn)定性、資源整合和動態(tài)更新”等原則，總體架構由四層結(jié)構、兩大保障體系構成，如圖1所示。息有序，防止信息管理混亂，使信息化建設和運作有章可循、規(guī)范發(fā)展。同時，信息安全體系的建立須滿足信息安全保密的要求，保障信息化系統(tǒng)運行在完善的安全保障體系之下，確保數(shù)據(jù)安全與系統(tǒng)安全。

從圖中可以看出，該架構采用了層次化設計思想，以實現(xiàn)不同層次間的相互獨立性，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定性、實用性和可擴展性。

自底向上，總體框架每一層的主要建設內(nèi)容和職責為：

第一層是基礎設施層。該層提供了系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、桌面操作系統(tǒng)及企業(yè)級數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等基礎軟件環(huán)境，提供信息化系統(tǒng)運行所依賴的機房環(huán)境設施、存儲設施、計算設施、網(wǎng)絡設施等，是信息化建設必需的軟硬件基礎設施。

第二層是數(shù)據(jù)層，是信息資源中心。其核心是地下管線數(shù)據(jù)庫，它是在統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準與技術規(guī)范的規(guī)定下，由基礎地理空間框架數(shù)據(jù)、綜合管線數(shù)據(jù)、三維模型數(shù)據(jù)及元數(shù)據(jù)等組成。在此基礎上，建設地下管線成果發(fā)布數(shù)據(jù)庫，作為地下管線信息瀏覽查詢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)支撐。

第三層是管理層。是地下管線信息的管理層，主要是實現(xiàn)管線數(shù)據(jù)監(jiān)理檢查、入庫、更新和用戶及權限管理；實現(xiàn)地下管線成果的三維展示與分析；提供地下管線信息的瀏覽與查詢等服務。

第四層是應用層。是與具體應用需求相結(jié)合，開發(fā)并集成各類地下管線信息管理、查詢、統(tǒng)計與分析等應用功能，以實現(xiàn)地下管線的全過程管理與綜合應用。

在上述四層結(jié)構之外，需建立相應的信息化標準規(guī)范技術、安全保障體系等，以保證信

圖2 地下管線信息管理系統(tǒng)體系架構

進展情況

截至目前，青島市市內(nèi)三區(qū)（包括市南區(qū)、市北區(qū)和李滄區(qū)）地下管線普查與信息化建設工作已結(jié)束，并于2015年6月28日完成專家評審驗收工作。通過該項工作的開展，面向全市編制并發(fā)布了《青島市地下管線探測與信息化建設技術導則》，并印發(fā)了《青島市地下管線普查與信息化建設工作方案》，將國家現(xiàn)行相關法規(guī)政策、標準規(guī)范與青島市實際相結(jié)合，確定了地下管線探測、數(shù)據(jù)建庫、信息系統(tǒng)建設等內(nèi)容的技術標準和細則，確保數(shù)據(jù)能與現(xiàn)行規(guī)劃建設等系統(tǒng)共享使用，為地下管線普查與信息化建設整體工作奠定了標準基礎。

此外，搭建了青島市地下管線數(shù)據(jù)庫，作為全市地下管線信息的資源庫，初步實現(xiàn)了地下管線數(shù)據(jù)的集中管理；開發(fā)了地下管線信息管理系統(tǒng)、地下管線三維展示系統(tǒng)和地下管線信息瀏覽查詢系統(tǒng)，基本實現(xiàn)了地下管線數(shù)據(jù)庫資源管理、綜合應用、輔助決策、三維展示等功能，為其它區(qū)（市）地下管線信息系統(tǒng)的建設提供了技術支撐與保障。

圖3 系統(tǒng)體系結(jié)構圖

除此之外，其它各區(qū)（市）目前都在緊張有序的開展地下管線信息化建設工作，基本都在市內(nèi)三區(qū)已完成工作的基礎上結(jié)合其實際情況深化開展，目標都定在2015年底之前完成。

系統(tǒng)介紹

（一）地下管線信息管理系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

地下管線信息管理系統(tǒng)主要是為管線專業(yè)技術及管理人員提供一個管理和維護地下管線數(shù)據(jù)庫的技術平臺，同時為本項目中地下管線三維展示系統(tǒng)和地下管線信息瀏覽查詢系統(tǒng)提供技術支撐。系統(tǒng)主要以地下管線數(shù)據(jù)和基礎地理空間框架數(shù)據(jù)為基礎，實現(xiàn)城市地下管線數(shù)據(jù)動態(tài)管理和信息應用為目標。

2、系統(tǒng)架構

地下管線信息管理系統(tǒng)采用基于C/S的視圖-模型-控制器（Model-View-Controller，MVC）架構，從邏輯上劃分為基礎層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務層、應用層，從業(yè)務上劃分為入庫檢查子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、綜合應用子系統(tǒng)、應急決策子系統(tǒng)、安全管理子系統(tǒng)、發(fā)布數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)等六個子系統(tǒng)，主要解決管線數(shù)據(jù)的檢查糾錯、數(shù)據(jù)入庫、數(shù)據(jù)編輯、動態(tài)更新，同時滿足管線應用與應急決策分析的需要。系統(tǒng)體系架構設計如圖2所示。

（二）地下管線三維展示系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

地下管線三維展示系統(tǒng)旨在以基礎地理信息數(shù)據(jù)（建筑物、道路、DEM、DOM等）和管線數(shù)據(jù)（給水、排水、燃氣、電力、電信、熱力、工業(yè)、綜合管溝等）等空間資源數(shù)據(jù)為核心，綜合運用地理信息系統(tǒng)、多媒體、虛擬現(xiàn)實、三維建模等現(xiàn)代化信息技術手段，實現(xiàn)地上和地下場景的三維可視化表達，以直觀展示地下管線的空間位置分布，并能快速提供真實準確的空間資源信息，為更好的發(fā)揮管線資料在城市規(guī)劃、建設、管理中的作用提供新的技術手段。

2、系統(tǒng)架構

地下管線三維展示系統(tǒng)采用C/S體系結(jié)構，實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中存儲，支持分布式計算，減輕服務器的負擔，以滿足對海量三維數(shù)據(jù)管理的需求。

系統(tǒng)從邏輯上劃分為基礎層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務層、應用層，在計算機軟、硬件的支持下，通過三維展示平臺將各類空間資源信息整合、存儲、管理，并通過信息挖掘以瀏覽、分析等形式展示給最終用戶。系統(tǒng)的體系結(jié)構如圖3所示。

（三）地下管線信息瀏覽查詢系統(tǒng)

1、系統(tǒng)概述

地下管線信息瀏覽查詢系統(tǒng)將來部署在市檔案館獨立機房內(nèi)，并在其局域網(wǎng)中運行，主要為政府部門、專業(yè)管線單位、企事業(yè)單位等提供管線信息的瀏覽、查詢和檢索等服務，根據(jù)查詢的具體情況結(jié)合實際需求提供有關統(tǒng)計與簡單分析等功能服務。

2、系統(tǒng)架構

地下管線信息瀏覽查詢系統(tǒng)采用SOA架構，實現(xiàn)對基礎地理信息的集成，全面支持OGC標準的WFS、WMTS、WMS、GeoRSS等開放標準接口，支持行業(yè)標準、國家測繪局標準以及擴展的SOAP和REST協(xié)議的服務接口。

系統(tǒng)建設主體框架由數(shù)據(jù)層、引擎層、服務層、應用層等四部分組成。此外，標準規(guī)范制度體系和安全保障體系作為平臺的支撐體系，也是平臺建設必不可少的部分。系統(tǒng)總體體系架構如圖4所示。

圖4 地下管線信息瀏覽查詢系統(tǒng)體系架構圖