面向共享交換的地下管線管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王敏曄，管延文，何頌宇

（1.浙江省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310030； 2.華中科技大學(xué)，湖北 武漢 430074；3.景德鎮(zhèn)華潤燃?xì)庥邢薰荆?景德鎮(zhèn) 333000）

面向共享交換的地下管線管控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王敏曄1，管延文2，何頌宇3

（1.浙江省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，浙江 杭州 310030； 2.華中科技大學(xué)，湖北 武漢 430074；3.景德鎮(zhèn)華潤燃?xì)庥邢薰?，江?景德鎮(zhèn) 333000）

為保證對地下管線普查數(shù)據(jù)的持續(xù)更新，避免數(shù)據(jù)失效引起的再次大規(guī)模更新，將數(shù)字城市地理空間框架“共享交換”的思路引入地下管線系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對地下管線的規(guī)劃審批、建設(shè)、竣工驗(yàn)收等整個流程中多個政務(wù)部門之間的流程監(jiān)控和業(yè)務(wù)狀態(tài)查詢，從技術(shù)層面加強(qiáng)執(zhí)法監(jiān)督力度，確保每個管線項(xiàng)目的竣工測繪數(shù)據(jù)都能及時更新到系統(tǒng)中。

地下管線；共享交換；管控；數(shù)字城市

地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的重要內(nèi)容，也是城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，是城市的地下“生命線”。近年來，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展、道路的更新改造、輸油（氣）管道等重點(diǎn)工程的建設(shè)，城市管線的種類大大增加；隨著城市新區(qū)、中央商務(wù)區(qū)等區(qū)塊的開發(fā)建設(shè)，各類地下管線隨著建設(shè)進(jìn)程而延伸。2014-06-14國務(wù)院辦公廳印發(fā)了國辦發(fā)〔2014〕27號《關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)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)，編制完成地下管線綜合規(guī)劃。我國城市管線信息系統(tǒng)的建立開始于20 世紀(jì)80 年代末，先后在北京、上海、廣和無錫、常州、佛山等中小城市建立了一批相對較先進(jìn)的城市管線信息系統(tǒng)。浙江省10 a前也開始了統(tǒng)籌規(guī)劃工程管線集約利用地下空間的相關(guān)研究[1]。

國內(nèi)學(xué)者對地下管線系統(tǒng)進(jìn)行了大量研究，如文獻(xiàn)[2]～ [4]對城市地下管線的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行了研究，文獻(xiàn)[5]、[6]對城市地下管線的軟件系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行了研究，文獻(xiàn)[7]、[8]對城市地下管線的三維可視化進(jìn)行了研究；但對管線數(shù)據(jù)的共享交換和持續(xù)維護(hù)更新研究得較少。

各地在管線普查階段，通過建設(shè)地下管線系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的有效管理。但隨著時間的推移，普查數(shù)據(jù)由于沒有得到持續(xù)更新，很快就失效的問題也隨之暴露。究其原因，主要有3個方面：①城市管線的審批、建設(shè)、竣工驗(yàn)收等涉及眾多單位和部門，由于相關(guān)單位之間無有效協(xié)作，滋生監(jiān)管的真空地帶；②缺乏有效的管理制度，對各個部門職責(zé)未進(jìn)行明確劃分，對施工單位的竣工測繪數(shù)據(jù)上報(bào)也無強(qiáng)制執(zhí)行的懲罰措施；③缺少一個能有效串聯(lián)各管線權(quán)屬單位的信息化務(wù)審批等多種功能（圖1）。

圖1 總體框架圖

同時，整個系統(tǒng)分為Web端與移動端兩部分。Web端主要實(shí)現(xiàn)管線項(xiàng)目審批流程各環(huán)節(jié)結(jié)果的上傳和查閱，并能發(fā)布各類政策法規(guī)、新聞公告；移動端作為系統(tǒng)的一個擴(kuò)展端，主要解決即時項(xiàng)目圖文數(shù)據(jù)加載，滿足現(xiàn)場巡查執(zhí)法需求，與Web端共用數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)，未能利用技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)管線的全生命周期管理。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.1 總體框架

本項(xiàng)目按照層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，分為數(shù)據(jù)層、服務(wù)層和應(yīng)用層。數(shù)據(jù)層基于Oracle，實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、地下管線數(shù)據(jù)的管理，基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)和三維模型數(shù)據(jù)則從地理信息公共服務(wù)平臺獲??；服務(wù)層則通過ArcSDE、3D組件等第三方軟件訪問數(shù)據(jù)層；應(yīng)用層主要完成管線探測成果數(shù)據(jù)的校檢、入庫、更新、瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)、分析、信息發(fā)布、共享交換和業(yè)

1.2 技術(shù)路線

系統(tǒng)采用商業(yè)數(shù)據(jù)庫Oracle11g結(jié)合ArcSDE存儲和管理各類空間數(shù)據(jù)；并利用ESRI所提供的GeoDatabase模型對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，對具備空間關(guān)聯(lián)關(guān)系的數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。對C/S系統(tǒng)，基于ArcEngine采用應(yīng)用框架+插件技術(shù)進(jìn)行開發(fā)，所涉及到的控制信息、消息信息均采用XML統(tǒng)一傳遞；對B/S系統(tǒng)，采用C#結(jié)合JavaScript技術(shù)進(jìn)行Web前端開發(fā)，后臺服務(wù)開發(fā)則使用C#完成，地理信息服務(wù)通過 ArcGIS Server進(jìn)行發(fā)布。

本系統(tǒng)已在金華市進(jìn)行了實(shí)地部署，目前系統(tǒng)運(yùn)行正常，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期的目標(biāo)（圖2～5）。

圖2 案卷辦理

圖3 系統(tǒng)設(shè)置

圖4 項(xiàng)目查詢（移動端）

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 基于共享交換的業(yè)務(wù)協(xié)同技術(shù)

本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與權(quán)屬單位專業(yè)管線系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的共享交換（圖6）。專業(yè)管線系統(tǒng)可從本系統(tǒng)中獲取地形圖數(shù)據(jù)和準(zhǔn)確的管線坐標(biāo)信息，以支持管線的設(shè)計(jì)和對專業(yè)管線中管線坐標(biāo)的更新；本系統(tǒng)可從專業(yè)管線系統(tǒng)中獲取更完備的屬性信息，在應(yīng)急情況下，通過專業(yè)管線系統(tǒng)提供的應(yīng)急分析服務(wù)進(jìn)行災(zāi)情/事件模擬及應(yīng)急處置的決策支撐分析。同時，系統(tǒng)將與城市規(guī)劃管理信息系統(tǒng)充分對接，為規(guī)劃管理信息系統(tǒng)提供輔助決策支持，在報(bào)批管線項(xiàng)目時，可以調(diào)用本系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)服務(wù)，通過分析功能判斷管線項(xiàng)目設(shè)計(jì)的合理性。

圖5 監(jiān)督舉報(bào)（移動端）

圖6 與其他系統(tǒng)關(guān)系圖

2.2 基于工作流的管線全生命周期管理技術(shù)

為實(shí)現(xiàn)對地下管線系統(tǒng)的全生命周期管理，系統(tǒng)按照管線項(xiàng)目的申報(bào)立項(xiàng)、竣工驗(yàn)收、運(yùn)維管理的流程，設(shè)計(jì)了線上業(yè)務(wù)流程，將所有涉及的部門和權(quán)屬單位都納入其中，對流程的審批和建設(shè)過程的監(jiān)管全部實(shí)行在線管理。整個系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個順序流程，前一步?jīng)]有確認(rèn)，則無法進(jìn)入后一步（圖7）。

3 結(jié) 語

系統(tǒng)改變了以往管線項(xiàng)目施工違規(guī)現(xiàn)象監(jiān)管、處罰困難的現(xiàn)狀，使各政務(wù)部門都能清晰地看到經(jīng)辦管線項(xiàng)目的來龍去脈，保障每個管線項(xiàng)目的竣工測繪成果數(shù)據(jù)都能及時更新到管線現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫中，保證了管線現(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)勢性和準(zhǔn)確性。通過對違規(guī)項(xiàng)目的施工單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并建立征信記錄，可有效提高后續(xù)管線項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量。對于施工單位，系統(tǒng)可使其減少現(xiàn)場遞交材料的次數(shù)，并可了解項(xiàng)目的審批進(jìn)度，施工過程中心里有底，涉及危險(xiǎn)管線時可得到監(jiān)管部門的現(xiàn)場提醒和指導(dǎo)，防止開挖導(dǎo)致的管線事故，保障現(xiàn)場人員安全，減少因事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失、法律責(zé)任。系統(tǒng)還對社會公眾提供了查閱相關(guān)的法律法規(guī)、辦事流程的途徑，使公眾對各類管線施工享有一定的知情權(quán)，在發(fā)現(xiàn)違法施工時可及時監(jiān)督舉報(bào)，實(shí)現(xiàn)管線施工過程的全民監(jiān)管。該系統(tǒng)應(yīng)用性強(qiáng)、可靠度高，兼濟(jì)傳統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了地下管線管控手段的創(chuàng)新。

圖7 業(yè)務(wù)流程圖

[1] 方毅立,趙萍,王敏曄.統(tǒng)籌規(guī)劃工程管線集約利用地下空間[J].城市規(guī)劃,2010(10):99-102

[2] 殷麗麗,施苗苗,張書亮.GIS時空數(shù)據(jù)模型在城市地下管線數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用[J].測繪科學(xué),2006 ,31(6):151-152

[3] 佘江峰,馮學(xué)智,林廣發(fā),等.多尺度時空數(shù)據(jù)的集成與對象進(jìn)化模型[J].測繪學(xué)報(bào),2005,34(1):71-77

[4] 王春波,張軍,蔣濤.基于事件的時空數(shù)據(jù)模型應(yīng)用研究[J].測繪科學(xué),2005 ,30(2):62-69

[5] 石金峰,綦瑞萍,余小軍,等.基于GIS的城市地下綜合管網(wǎng)系統(tǒng)的建立[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào),2005(4):508-510

[6] 程耀東,孫建國.基于組件的城市地下綜合管網(wǎng)信息系統(tǒng)開發(fā)研究[J].測繪與空間地理信息,2005,28(1):5-8

[7] 劉軍,錢海峰,孫永新.基于Skyline的三維綜合地下管線應(yīng)用與研究[J].城市勘測,2011(4):43-45

[8] 程承旗.地理信息系統(tǒng)三維建模[M].北京:北京大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所,2002:19-21

P208

B

1672-4623（2016）07-0101-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.07.033

王敏曄，高級工程師，研究方向?yàn)槌鞘谢A(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理。

2016-04-05。