城市地下管線信息化建設(shè)的必要性及信息化系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：本文論述了城市地下綜合管線信息化建設(shè)的背景、必要性以及信息化系統(tǒng)建設(shè)的架構(gòu)和總體設(shè)計(jì)思想。

關(guān)鍵詞：地下綜合管線；信息化；系統(tǒng)；設(shè)計(jì)；GIS

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）26-0321-01

1 序 言

近些年來(lái)，國(guó)家對(duì)城市地下綜合管線越來(lái)越重視，于2013年9月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的意見(jiàn)》（國(guó)發(fā)〔2013〕36號(hào)）。該“意見(jiàn)”中強(qiáng)調(diào)應(yīng)“堅(jiān)持先地下，后地上”、“在管線普查的基礎(chǔ)上整合城市管線信息資源，消除市政地下管線的安全隱患”。2014年12月，由國(guó)家的五部委發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展城市地下綜合管線普查工作的通知》，從國(guó)家的層面再次全方位地對(duì)地下綜合管線普查以及信息化建設(shè)做了非常詳細(xì)的指導(dǎo)。

城市地下綜合管線信息屬于城市的基礎(chǔ)地理信息，具有精確、完整、統(tǒng)一和基礎(chǔ)等特點(diǎn)。城市地下綜合管線信息化是在地下綜合管線探測(cè)、地學(xué)信息系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)字測(cè)繪、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)幾大技術(shù)的支撐下，通過(guò)建立現(xiàn)狀城市地下綜合管線信息數(shù)據(jù)庫(kù)以及共享平臺(tái)，最終實(shí)現(xiàn)為城市各種與地下綜合管線相關(guān)的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)共享計(jì)算服務(wù)。

2 城市地下綜合管線信息化建設(shè)是非常必要的

城市綜合地下管線是城市基礎(chǔ)設(shè)施資源非常重要的組成部分，是保證城市生產(chǎn)、生活正常運(yùn)轉(zhuǎn)的最重要基礎(chǔ)條件之一，也是城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的基礎(chǔ)資料和公眾共享的信息資源。

一般情況下城市地下綜合管線分屬不同管線權(quán)責(zé)單位建設(shè)和管理，在其規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工探測(cè)、竣工測(cè)繪、檔案歸檔、運(yùn)行管理、信息共享應(yīng)用以及城市應(yīng)急管理等等眾多環(huán)節(jié)中，又分別屬于不同的政府職能管理部門(mén)監(jiān)督管理，而地下綜合管線的建設(shè)、管理和監(jiān)督需要統(tǒng)一完整和準(zhǔn)確的現(xiàn)狀地下綜合管線信息資源作為強(qiáng)有力的支撐；另外，因?yàn)槿狈ν暾蜏?zhǔn)確的現(xiàn)狀地下綜合管線信息，地下綜合管線信息是不能實(shí)現(xiàn)共享的，這樣就可能會(huì)導(dǎo)致施工破壞地下綜合管線事故的頻繁發(fā)生，停水電氣、以及通信中斷事故已嚴(yán)重影響到城市市民的正常生活和企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，更甚者會(huì)威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。

3 城市地下綜合管線信息化系統(tǒng)的總框架設(shè)計(jì)

本文以市城市建設(shè)檔案館為中心，形成公共事務(wù)、規(guī)劃、管線權(quán)屬部門(mén)、建設(shè)部門(mén)、設(shè)計(jì)部門(mén)等機(jī)構(gòu)之間多級(jí)管理網(wǎng)絡(luò)，分階段、分區(qū)域、分內(nèi)容建立多層次的、實(shí)用的地理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：

（1）實(shí)現(xiàn)城市地下綜合管線信息計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)對(duì)地下綜合管線信息的綜合管理、及時(shí)及時(shí)動(dòng)態(tài)更新；

（2）為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理提供信息資源和技術(shù)支持；

（3）為市政府、管線權(quán)責(zé)單位和各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)提供決策、指揮、管理；

（4）為社會(huì)提供多元化的服務(wù)，為城市可持續(xù)發(fā)展及減災(zāi)防災(zāi)提供決策支持。

通過(guò)以上項(xiàng)目建設(shè)目標(biāo)，來(lái)解決以下問(wèn)題：

（1）規(guī)范業(yè)務(wù)管理辦法，解決市政管線建設(shè)業(yè)務(wù)漏報(bào)、瞞報(bào)、不規(guī)范的問(wèn)題；

（2）通過(guò)業(yè)務(wù)過(guò)程明確數(shù)據(jù)管理要求，實(shí)現(xiàn)地下綜合管線數(shù)據(jù)的及時(shí)動(dòng)態(tài)更新；

（3）結(jié)合統(tǒng)一的數(shù)據(jù)框架體系和數(shù)據(jù)中心建設(shè)，實(shí)現(xiàn)地上地下地表、過(guò)去現(xiàn)在未來(lái)一體化的管理與應(yīng)用；

（4）通過(guò)共享交換的建設(shè)模式，集成地下綜合管線新型的數(shù)據(jù)管理和應(yīng)用模式。

普查的管線數(shù)據(jù)整理入庫(kù)。處理工作包括：監(jiān)理檢查、管線成圖、管線接邊、管線入庫(kù)。道路中心線整理入庫(kù)。將包含在普查數(shù)據(jù)內(nèi)的道路中心線數(shù)據(jù)成圖，并入庫(kù)，整理的數(shù)據(jù)范圍與普查管線整理范圍相同。將地形圖整理入庫(kù)，在城市地下綜合管線普查信息管理系統(tǒng)中作為數(shù)據(jù)底圖使用。

地形數(shù)據(jù)和管線數(shù)據(jù)中具有重復(fù)的管點(diǎn)和管線數(shù)據(jù)要素，為了避免數(shù)據(jù)冗余，該部分?jǐn)?shù)據(jù)以管線數(shù)據(jù)中內(nèi)容為準(zhǔn)。

4 城市地下綜合管線信息化系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)

城市地下綜合管線普查信息管理系統(tǒng)建設(shè)是一項(xiàng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、規(guī)模宏大、技術(shù)難度大、廣度大、數(shù)據(jù)量大、功能眾多、涉及面很廣的系統(tǒng)工程，為確保達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，建設(shè)時(shí)應(yīng)遵循完整、可靠、先進(jìn)、安全、擴(kuò)展、開(kāi)放、標(biāo)準(zhǔn)、及時(shí)動(dòng)態(tài)更新這8大原則。

城市地下綜合管線普查信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路可以概括為：“管理為導(dǎo)向，數(shù)據(jù)為核心，更新為重點(diǎn)，整合為手段”。

以管理為導(dǎo)向：系統(tǒng)的建設(shè)是以信息化為手段，是以服務(wù)地下綜合管線和地理信息管理為最終目標(biāo)的。

以數(shù)據(jù)為核心：數(shù)據(jù)是系統(tǒng)價(jià)值的體現(xiàn)，也是系統(tǒng)生存的基礎(chǔ)。所以整個(gè)設(shè)計(jì)將圍繞數(shù)據(jù)進(jìn)行--數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)更新。

以更新為重點(diǎn)：從國(guó)內(nèi)這些年的地理信息和地下綜合管線管理實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)更新、是數(shù)據(jù)管理中最為重要的一環(huán)，它也是系統(tǒng)的基本價(jià)值體現(xiàn)。

以整合為手段：數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新的手段一般是通過(guò)一個(gè)工程的竣工測(cè)量來(lái)實(shí)現(xiàn)的，本系統(tǒng)提出的與專業(yè)部門(mén)進(jìn)行整合的方式將是國(guó)內(nèi)地下綜合管線管理一次新的管理模式的創(chuàng)新。

城市地下綜合管線普查信息管理系統(tǒng)是基于面向服務(wù)的架構(gòu)面向服務(wù)的架構(gòu)面向服務(wù)的架構(gòu)SOA思想設(shè)計(jì)，堅(jiān)持將管理、數(shù)據(jù)、服務(wù)、應(yīng)用互相分離的架構(gòu)基本原則，在保證了靈活性和擴(kuò)展性的前提下，實(shí)現(xiàn)地下綜合管線信息數(shù)據(jù)的管理、共享、融合以及數(shù)據(jù)交換，可以實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)之間，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)與平臺(tái)服務(wù)的集成，平臺(tái)應(yīng)用接口的綜合應(yīng)用與展現(xiàn)，以及實(shí)現(xiàn)與其他信息系統(tǒng)的集成。體系結(jié)構(gòu)包括數(shù)據(jù)服務(wù)層、地理信息系統(tǒng)GIS服務(wù)層、統(tǒng)一開(kāi)發(fā)接口層、業(yè)務(wù)邏輯層、應(yīng)用軟件層五個(gè)層次。它們相互聯(lián)系，形成一個(gè)有機(jī)的整體，并通過(guò)建立貫穿不同層次的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范制度和安全保障體系，按照總體建設(shè)思路進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和建設(shè)。

在采納企業(yè)總體架構(gòu)和面向服務(wù)的架構(gòu)面向服務(wù)的架構(gòu)SOA理念的基礎(chǔ)上，以組件式的開(kāi)發(fā)、集成框架、管線數(shù)據(jù)中心框架為基礎(chǔ)，結(jié)合地下綜合管線系統(tǒng)建設(shè)的具體需求，形成能夠描述城市管線管理需求的應(yīng)用模式，提供靈活、開(kāi)放、可拆分重組的框架體系。

系統(tǒng)的建設(shè)可分為五個(gè)層面，即基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)、服務(wù)支撐、應(yīng)用、與本項(xiàng)目建設(shè)直接相關(guān)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范這五個(gè)部分：

（1）政策法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：政策法規(guī)主要指在項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，要遵循國(guó)家、省、市發(fā)布的一系列政策法規(guī)規(guī)范以及各類電子政務(wù)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)規(guī)范等相關(guān)內(nèi)容。

（2）基礎(chǔ)設(shè)施層：本部分的作用是對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行提供相關(guān)支持，主要包括系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)行所必需的軟件、硬件平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和安全管理系統(tǒng)。

（3）數(shù)據(jù)層：信息資源作為本次項(xiàng)目建設(shè)的重要基礎(chǔ)成果，通過(guò)信息資源的深度挖掘?qū)槌鞘械慕ㄔO(shè)和管理工作提供全面、客觀的支持和指導(dǎo)。

（4）服務(wù)支撐層：應(yīng)用支撐層指的是為系統(tǒng)各項(xiàng)功能的實(shí)現(xiàn)提供支持的工作流引擎和各類中間過(guò)程。

（5）應(yīng)用層：項(xiàng)目建成后，將通過(guò)城市地下綜合管線普查信息管理系統(tǒng)為公用事業(yè)局、規(guī)劃局、城建檔案館、權(quán)屬單位用戶等用戶提供管線數(shù)據(jù)管理、查看、統(tǒng)計(jì)和分析、數(shù)據(jù)共享等應(yīng)用服務(wù)。

收稿日期：20018-8-2