住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)建設(shè)與應(yīng)用

姜頑強(qiáng)

[摘 要] 通過住宅小區(qū)地下管線、管線上附屬設(shè)施及地下管線參照物等地理數(shù)據(jù)采集，利用GIS技術(shù)對地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分圖層處理，建立住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)地下管線屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的集成，借助GIS查詢、統(tǒng)計等基本功能，開展系統(tǒng)在小區(qū)改造規(guī)劃設(shè)計、挖掘作業(yè)、日常檢維修、應(yīng)急處置等方面的基礎(chǔ)應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] 住宅小區(qū)；地下管線；GIS

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 17. 086

[中圖分類號] TB21；TP317.4 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）17- 0184- 02

0 引 言

住宅小區(qū)是一個集住宅、臨街商鋪、地下車庫、健身設(shè)施、綠化為一體的半公共場所，地下管線擔(dān)負(fù)著住宅小區(qū)的信息傳遞、能源輸送、排澇減災(zāi)、廢物排棄的功能。隨著時間的推移，經(jīng)過多次改造與維修，住宅小區(qū)地下管線基礎(chǔ)資料缺失與分散，致使小區(qū)規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)施工、日常檢維修、應(yīng)急處置等方面時常出現(xiàn)偏差與滯后。近幾年，GIS技術(shù)在城市地下管線信息化建設(shè)方面應(yīng)用日趨成熟。因此，利用GIS技術(shù)建立以地下地上地面可見物為參照、地下管線為主線、管線上附屬設(shè)施為核心、GIS軟件為平臺的住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)，輔助解決日常管理對地下管線位置的需求，進(jìn)一步提高住宅小區(qū)的基礎(chǔ)管理水平。

1 GIS技術(shù)

1.1 GIS定義

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是指在計算機(jī)軟件和硬件的支持下，把各種地理信息按照空間分布及屬性，以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析的計算機(jī)系統(tǒng)。也可以簡單定義為“用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計算機(jī)信息系統(tǒng)”。

1.2 地下管線信息管理系統(tǒng)的定義

在計算機(jī)軟件、硬件、數(shù)據(jù)庫以及網(wǎng)絡(luò)的支持下，利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對地下管線及其附屬設(shè)施的空間和屬性信息進(jìn)行輸入、編輯、存儲、查詢統(tǒng)計、分析、維護(hù)更新和輸出的計算機(jī)管理系統(tǒng)。

2.3 GIS特點(diǎn)

GIS具有顯著的三大特性：地域性、多維結(jié)構(gòu)、時序特征。地域性：地理信息屬于空間信息、位置的識別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過公共的地理基礎(chǔ)來體現(xiàn)的，這是地理信息區(qū)別于其他類型信息的最顯著標(biāo)志；多維結(jié)構(gòu)：在二維空間編碼基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)多專題的第三維信息結(jié)構(gòu)的組合，為地理信息各圈層之間的綜合研究提供可能，也為地理系統(tǒng)多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供方便；時序特征：時空的動態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。

1.4 GIS技術(shù)優(yōu)勢

GIS的技術(shù)優(yōu)勢在于它的混合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和有效的數(shù)據(jù)集成、獨(dú)特的地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復(fù)雜的查詢功能、強(qiáng)大的圖形創(chuàng)造和可視化表達(dá)手段，以及地理過程的動態(tài)模擬和空間決策支持功能等[5]。

2 住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)建設(shè)方案

住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)建設(shè)主要技術(shù)是GIS技術(shù)，其建設(shè)過程遵循GIS建設(shè)相關(guān)規(guī)范，住宅小區(qū)地籍和地下管線定位測量采用市政坐標(biāo)系獲取其坐標(biāo)并按照1∶500進(jìn)行成圖處理。根據(jù)住宅小區(qū)地下管線分布特點(diǎn)，地下管線信息管理系統(tǒng)建設(shè)核心工作主要在地下管線數(shù)據(jù)采集和地理數(shù)據(jù)處理兩方面。

2.1 住宅小區(qū)地下管線地理數(shù)據(jù)采集方案

（1）地下管線分布特點(diǎn)。住宅小區(qū)區(qū)域空間有限、地下管線分布密集與種類繁多，地下管線分暖氣、生活水、消防水、綠化水、生活污水、雨排水、天然氣、電纜這八大類管網(wǎng)，地下管網(wǎng)分布主要以地下管溝、直埋、地面、地上、地下空間等幾種方式鋪設(shè)。地下管線主要參照物有地面井、道路、房屋、路燈、地下空間等。管線上的附屬設(shè)施主要分布于地面井、地下管溝（包括地下綜合管溝、電纜溝、分支管溝等）、地下空間（包括地下車庫、地下車棚、地下水泵房、地下?lián)Q熱站、地下變電所、高層樓房樓下空間、地下管溝、化糞池等）、地面或地上等。

（2）地下管線地理數(shù)據(jù)。住宅小區(qū)地下管網(wǎng)地理數(shù)據(jù)包括管線（電纜）、附屬設(shè)施、屬性數(shù)據(jù)。管線上附屬設(shè)施包括閥門、壓力表、溫度計、熱量表、計量表、排氣閥、地面綠化取水器等。與空間有關(guān)的屬性數(shù)據(jù)包括管徑、埋深、材質(zhì)、壓力等級、暖氣供回水、使用狀態(tài)等。

（3）地下管線探查?；谧≌^(qū)地下管線分布特點(diǎn)，住宅小區(qū)地下管線以現(xiàn)場查看為主、探測為輔，通過觀地面井、爬管溝、直埋管線電纜探測、查地下空間等方式相結(jié)合查明八大類管線走向及管線上附屬設(shè)施分布位置，獲取其管徑、埋深、材質(zhì)等屬性數(shù)據(jù)。

（4）直埋管線探測驗(yàn)證。接入地下空間的直埋管線探測結(jié)果通過查地下空間接出管線（電纜）驗(yàn)證；接入地上的直埋管線（電纜）探測結(jié)果通過地面接出端進(jìn)行驗(yàn)證；極少地面直埋管線電纜探測結(jié)果留于后期開挖驗(yàn)證。

2.2 地理數(shù)據(jù)處理方案

根據(jù)住宅小區(qū)地下管線數(shù)據(jù)應(yīng)用需求以及后期地理數(shù)據(jù)維護(hù)方便，對地下管網(wǎng)八大系統(tǒng)（供暖系統(tǒng)、生活水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、綠化系統(tǒng)、生活污水系統(tǒng)、雨排水系統(tǒng)、電纜系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)）地理數(shù)據(jù)分別采用不同顏色不同符號進(jìn)行分圖層處理，地下管線可見參照物均采用黑色表示，八大系統(tǒng)采用不同顏色表示，住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)共采用9種顏色、75個圖層。對于混合情況，圖層界定劃分依次是暖氣、生活、消防，如地下管溝中有暖氣管線、生活水管線、消防水管線時，管溝井記為暖氣井。

3 住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)的應(yīng)用

根據(jù)住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)中地籍?dāng)?shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)、管線上附屬設(shè)施及屬性數(shù)據(jù)，利用GIS查詢、統(tǒng)計、圖層疊加分析等功能開展地下管線地理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)應(yīng)用，為小區(qū)改造規(guī)劃設(shè)計、挖掘作業(yè)、日常檢維修、應(yīng)急處置、漏水檢測等方面提供地下管網(wǎng)及附屬設(shè)施分布圖，指導(dǎo)日常工作開展，提高住宅小區(qū)基礎(chǔ)管理水平。

4 結(jié) 語

住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)，通過探測與定位測量完成住宅小區(qū)地下管線地理數(shù)據(jù)的采集，利用GIS技術(shù)建立住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了屬性數(shù)據(jù)與地下管線圖形數(shù)據(jù)的集成，利用GIS軟件功能開展地理數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)應(yīng)用。但要開展系統(tǒng)綜合應(yīng)用和支撐應(yīng)用，后期還需補(bǔ)充完善地下管線的屬性數(shù)據(jù)、地物名稱、房屋、商鋪等信息，引進(jìn)視頻監(jiān)控技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與GIS技術(shù)的融合，開發(fā)系統(tǒng)空間分析功能，建立系統(tǒng)動態(tài)維護(hù)機(jī)制。

主要參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國環(huán)境保護(hù)總局.HJ/T 416-2007 環(huán)境信息術(shù)語[S]. 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2008.

[2]陳述彭，魯學(xué)軍，周成虎.地理信息系統(tǒng)導(dǎo)論[M].北京：科學(xué)出版社，1995.

[3]中華人民共和國環(huán)境保護(hù)總局.CJJ 61-2003 城市地下管線探測技術(shù)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[4]胡鵬，黃杏元，華一新.GIS原理學(xué)習(xí)[M/OL].（2003-03）[2014-2-26] http：//www.cnblogs.com/lijigang/archive，2008/07/19/1246648.html.

[5]黃杏元，馬勁松.地理信息系統(tǒng)概論[M].北京：高等教育出版社，2008.endprint