地下管線信息管理

摘 要：地下管線信息管理是指在計(jì)算機(jī)軟硬件、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)的支持下，利用GIS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)管線及其附屬設(shè)施的信息進(jìn)行編輯整理和分析發(fā)布，及時(shí)準(zhǔn)確地為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工建設(shè)提供資料。本文分析了地下管線的特點(diǎn)和信息管理的困難，討論了解決管線信息管理的核心技術(shù)和數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查方法。

關(guān)鍵詞：地下管線；信息管理

中圖分類號(hào)：TU990.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）15-0022-01

1 概 述

城市地下管線的特點(diǎn)是：復(fù)雜、隱蔽、動(dòng)態(tài)和信息管理工作量大。①?gòu)某鞘械叵鹿芫€布設(shè)來(lái)看，管線分布很不均勻，建成區(qū)密度高，向城市外圍迅速遞減，管線種類很多、縱橫交錯(cuò)并且呈網(wǎng)狀布設(shè)。②從地下管線探查的方法和技術(shù)來(lái)看，目前主要通過(guò)電磁、微波等物理勘探方法，要求被探查的管線與其周圍介質(zhì)之間有明顯的物理性質(zhì)差異。而地下管線埋設(shè)在地下，給管線探查造成很大困難，隨著管線探測(cè)任務(wù)不斷增加，對(duì)探測(cè)方法和提交成果的技術(shù)要求會(huì)越來(lái)越高，這與探查困難情況的矛盾會(huì)越來(lái)越突出。③從地下管線變更狀況看，隨著城市建設(shè)快速發(fā)展，新管線不斷增加，舊管線也不斷在更換或廢棄，地下管線敷設(shè)越來(lái)越多、承擔(dān)作用越來(lái)越重要，在資源和空間有限情況下，地上和地下、現(xiàn)有管線和建設(shè)項(xiàng)目間矛盾會(huì)越來(lái)越突出。另外從管線信息管理考慮，目前資料的提供、管理和使用部門相互脫節(jié)現(xiàn)象比較嚴(yán)重，各單位使用不同設(shè)計(jì)規(guī)范、成果標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，各部門管理權(quán)限和作業(yè)流程差異很大，給資料使用造成很多不便甚至完全不能使用。

針對(duì)城市地下管線的特點(diǎn)，地下管線探測(cè)遵循從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從明顯特征點(diǎn)到隱蔽點(diǎn)這樣兩項(xiàng)基本原則。地下管線信息采集是從片段到完整，逐點(diǎn)推移、點(diǎn)點(diǎn)相連、從單一管線到復(fù)雜管網(wǎng)的過(guò)程。

2 地下管線信息管理所面臨的困難

（1）從管網(wǎng)信息的特點(diǎn)分析，管網(wǎng)信息屬性種類多且空間要素相對(duì)復(fù)雜，目前采用管線圖、管線成果表和管線數(shù)據(jù)庫(kù)表達(dá)管線信息的管線信息管理系統(tǒng)，用戶要求該系統(tǒng)能夠清晰描述各個(gè)實(shí)體（管線部件）特點(diǎn)和相互關(guān)系；同時(shí)要保證管線信息的完整性（包含用戶所需所有信息）和一致性（與現(xiàn)實(shí)狀態(tài)保持一致）。這與管網(wǎng)信息的復(fù)雜程度是一對(duì)矛盾，尤其是部分管網(wǎng)的建模、模擬和分析方法目前還在研究階段。

（2）從管網(wǎng)資料的收集措施來(lái)看，目前建設(shè)單位竣工驗(yàn)收提交的資料很難按要求進(jìn)行覆土前的竣工測(cè)量，也不一定向城建檔案管理部門報(bào)送管線竣工檔案；同時(shí)地下管線及其檔案由不同的權(quán)屬部門管理及保管，致使管線資料分散、管理混亂。這樣管線普查的工作量就會(huì)非常大，代價(jià)非常高，在缺乏資料的情況下進(jìn)行管線普查的進(jìn)度往往滯后于管線建設(shè)的速度。

（3）管網(wǎng)資料匯總后的整理、統(tǒng)一和入庫(kù)工作量非常大，經(jīng)常造成資料滯后于實(shí)際情況。從管線信息發(fā)布情況看，由于資金分?jǐn)?、使用?quán)限、技術(shù)體系互異和體制限制，管網(wǎng)資料的共享和更新很不理想，反過(guò)來(lái)降低了用戶對(duì)現(xiàn)有管網(wǎng)資料的關(guān)注程度。

3 地下管線信息管理的核心技術(shù)

使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)管理地下管線信息有四個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①數(shù)據(jù)文件安全性好；②便于大型工程項(xiàng)目管理和權(quán)限設(shè)置；③表達(dá)數(shù)據(jù)直觀、明確；④數(shù)據(jù)兼容性強(qiáng)。

目前大型項(xiàng)目的管線信息管理工作，解決方案較多地采用地理信息技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)建立的地下管線信息管理系統(tǒng)。根據(jù)各市具體情況，管線普查工作一般委托有勘探資質(zhì)的勘察院、測(cè)繪院、探測(cè)公司、地質(zhì)隊(duì)等單位進(jìn)行，管線信息管理可在這些單位編寫(xiě)信息系統(tǒng)或在原有的GIS系統(tǒng)上擴(kuò)充完成。

管線信息管理系統(tǒng)應(yīng)具有以下主要功能：①建立和維護(hù)地下管線的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，為實(shí)現(xiàn)地下管線的科學(xué)管理提供基礎(chǔ)信息。②能清楚地表達(dá)地下管線設(shè)施，并對(duì)所有相關(guān)的信息進(jìn)行有效的管理。③實(shí)現(xiàn)管線信息的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新，并保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性。本文根據(jù)管線信息管理系統(tǒng)的要求構(gòu)建了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，對(duì)管線數(shù)據(jù)形式進(jìn)行了完整描述。模型為樹(shù)型結(jié)構(gòu)，根目錄下分三個(gè)模塊：系統(tǒng)相關(guān)信息、項(xiàng)目描述、測(cè)量。系統(tǒng)相關(guān)信息包括系統(tǒng)用戶、系統(tǒng)信息、和源文件路徑。項(xiàng)目描述模塊缺省值是空，用來(lái)表達(dá)大型管網(wǎng)調(diào)查項(xiàng)目所必須的時(shí)間、任務(wù)分配完成情況。測(cè)量模塊包含有探測(cè)相關(guān)信息和測(cè)量數(shù)據(jù)。一方面模型清晰地表達(dá)了項(xiàng)目組織和完成情況，用文件形式描述項(xiàng)目進(jìn)展；另一方面，它完整地表達(dá)了管線對(duì)象（大到工程，小到管點(diǎn)）之間的各種關(guān)系，用層次方法清晰地表達(dá)了這些關(guān)系管線信息的數(shù)據(jù)組織。

4 地下管線信息的檢核

城市地下管線信息管理是一項(xiàng)投資巨大、耗時(shí)費(fèi)力的工程，要保證管線資料安全、及時(shí)、可靠和準(zhǔn)確地發(fā)布到用戶手中，必須有一套完善的數(shù)據(jù)檢查機(jī)制。建立數(shù)據(jù)檢查機(jī)制的目的：除了要維護(hù)管線信息的完整性、一致性，重要保證管線數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、可靠和準(zhǔn)確，以及要保證管線結(jié)構(gòu)表達(dá)正確。因此建立地下管線數(shù)據(jù)檢查機(jī)制，應(yīng)理解管線數(shù)據(jù)采集和資料整理工作流程，對(duì)管線信息管理系統(tǒng)的工作機(jī)理也要有一定了解。

如無(wú)錫市三陽(yáng)廣場(chǎng)地下管線調(diào)查項(xiàng)目數(shù)據(jù)反映：在東起新生路、西至石皮路的人民路及兩側(cè)；南到崇寧路、北抵復(fù)興路的中山路及兩側(cè)面積約0.11km2的“十字形”范圍內(nèi)，埋設(shè)了電力、電信、給水、排水、熱力和煤氣6類共18km長(zhǎng)的管線，管線分屬12家權(quán)屬單位，管線探測(cè)和資料提供用涉及22家單位。從提供資料的情況看：自來(lái)水公司和燃?xì)夤咎峁┑馁Y料較為準(zhǔn)確可靠，市政局下屬的排水管理處和也可以提供AutoCAD格式圖紙，其他單位只能提供示意性圖紙，需要重新進(jìn)行調(diào)查。管網(wǎng)重新調(diào)查15人費(fèi)時(shí)20d，調(diào)用2臺(tái)RD4000管線探測(cè)儀、2臺(tái)全站儀和1部汽車，代價(jià)非常高。

5 小 結(jié)

管線信息管理主要面臨著三方面的困難：①地下管線信息有其自身的復(fù)雜程度，管線的屬性聯(lián)系和空間特征不易描述；②管線信息收集仍落后于管線建設(shè)與變更情況，在不能保證管線竣工資料匯交情況下管線普查耗時(shí)費(fèi)力；③管線信息從建設(shè)初期收集現(xiàn)狀資料、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)到資料檢查涉及部門多，延續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，各部門間信息交換有一定困難。目前地下管線信息管理最有效的方法是利用GIS技術(shù)建立綜合管線信息管理系統(tǒng)，GIS技術(shù)在管線信息聯(lián)系、空間關(guān)系描述、數(shù)據(jù)安全交換等方面有較成熟的解決方案。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2018-4-24