大型燃?xì)夤竟芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

王海寧

摘 ? 要：燃?xì)夤芫€是城市的生命線，隨著用氣規(guī)模的擴(kuò)大，燃?xì)夤芫W(wǎng)越來越復(fù)雜，這就對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)的管理提出了更高的要求。本文主要敘述了大型燃?xì)馄髽I(yè)的管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，通過B/S、C/S相結(jié)合的方式的解決辦公地點(diǎn)分散及相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)涉密，不能通過廣域網(wǎng)傳播問題，并對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)的燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)編輯子系統(tǒng)和燃?xì)夤芫W(wǎng)綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的功能作了說明。

關(guān)鍵詞：燃?xì)夤芫W(wǎng) ?地理信息系統(tǒng) ?B/S ?C/S ?功能

中圖分類號(hào)：TP393 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）02（b）-0049-02

地下管線是城市的生命線，是城市基礎(chǔ)設(shè)施重要的一部分，而燃?xì)夤芫€是城市地下管線的重要組成部分，且與居民生活、工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，加之燃?xì)獾挠卸?、易燃、易爆的特性。因此，?duì)于一座城市、一個(gè)燃?xì)馄髽I(yè)管理好其燃?xì)夤芫W(wǎng)顯得尤為重要。燃?xì)夤芫W(wǎng)是一個(gè)縱橫交錯(cuò)的巨大網(wǎng)絡(luò)，具有復(fù)雜的空間和非空間屬性，隨著“煤改氣”工程的推進(jìn)，燃?xì)庥脩舸蠓黾?，燃?xì)夤芫W(wǎng)越來越復(fù)雜[1-3]。管理這樣龐大的管網(wǎng)數(shù)據(jù)，建立科學(xué)、合理的燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)，采用GIS進(jìn)行高效、全面的管理燃?xì)夤芫W(wǎng)是非常必要的。

1 ?系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

一般大型燃?xì)夤居煽偣炯岸鄠€(gè)分公司構(gòu)成，總公司與分公司位于不同的地點(diǎn)辦公，加之相關(guān)地理信息數(shù)據(jù)涉密，不能通過廣域網(wǎng)傳播。而傳統(tǒng)的單機(jī)版燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)的管網(wǎng)數(shù)據(jù)編輯管理和綜合應(yīng)用功能都集成在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，受保密條件的限制，使得系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用受到限制。針對(duì)這一現(xiàn)狀采用B/S、C/S混合的體系結(jié)構(gòu)，將燃?xì)鈹?shù)據(jù)編輯管理子系統(tǒng)與燃?xì)夤芫W(wǎng)綜合應(yīng)用系統(tǒng)從物理上徹底分離，通過定期離線拷貝的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)同步更新。具體設(shè)計(jì)如下（總體結(jié)構(gòu)部署圖見圖1）。

燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)編輯管理子系統(tǒng)采用的C/S結(jié)構(gòu)，基于ArcMap二次開發(fā)，主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的入庫、編輯、查詢、分析、專題圖等功能。該系統(tǒng)可采用大比例地形圖、高分影像和電子地圖作為底圖，能夠精確地對(duì)燃?xì)夤芫€進(jìn)行管理。由于這些數(shù)據(jù)涉密，所以應(yīng)用范圍受到一定的限制，因此，此系統(tǒng)部署于燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)的管理職能部門，設(shè)立數(shù)據(jù)服務(wù)器一和Web服務(wù)器一，運(yùn)行于局域網(wǎng)。

燃?xì)夤芫W(wǎng)綜合應(yīng)用子系統(tǒng)采用B/S結(jié)構(gòu)，即基于WebGIS的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)和一部分制圖和分析功能。該部分部署于服務(wù)器二和Web服務(wù)器二（與服務(wù)器一和Web服務(wù)器一物理隔離），數(shù)據(jù)服務(wù)器二運(yùn)行于VPN廣域網(wǎng)環(huán)境下，布設(shè)電子地圖、航空影像等非涉密的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)，主要用于管網(wǎng)的查詢、定位和統(tǒng)計(jì)等應(yīng)用，數(shù)據(jù)采取定期離線拷貝的方式進(jìn)行同步，以滿足一般的管理需求為主，由于不涉密，能夠在總公司內(nèi)部及各分公司廣泛應(yīng)用。

2 ?系統(tǒng)的主要功能設(shè)計(jì)

2.1 燃?xì)夤芫W(wǎng)數(shù)據(jù)編輯子系統(tǒng)

主要用于完成采集后的數(shù)據(jù)檢查、入庫、編輯維護(hù)和各種高級(jí)分析工作。

2.1.1 基本功能

圖形瀏覽、圖層控制及查詢定位（道路查詢、興趣點(diǎn)查詢、現(xiàn)狀管網(wǎng)查詢、歷史管網(wǎng)查詢等）。

2.1.2 管線變更數(shù)據(jù)檢查

管線變更數(shù)據(jù)檢查主要包括：檢查管線的連通性、檢查屬性字段信息完成性、檢查管線設(shè)施與管線關(guān)系、檢查流向一致性、檢查數(shù)據(jù)重疊問題。

2.1.3 管線數(shù)據(jù)編輯

隨著管線的建設(shè)及改造，管線數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)的，是需要更新的[4]，此功能對(duì)管線數(shù)據(jù)具有增、刪、改的編輯功能。

2.1.4 管線數(shù)據(jù)入庫

對(duì)于確認(rèn)無誤的數(shù)據(jù)依照各圖層的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行依次入庫操作，同時(shí)建立端點(diǎn)的連接關(guān)系。

2.1.5 歷史數(shù)據(jù)管理

對(duì)于存放于數(shù)據(jù)庫中的管線數(shù)據(jù)，需實(shí)現(xiàn)連續(xù)無丟失的全歷史管網(wǎng)數(shù)據(jù)記錄。

2.1.6 專題圖制作

（1）栓點(diǎn)圖制作，以某一個(gè)設(shè)備點(diǎn)為中心外擴(kuò)一定范圍（靈活設(shè)置），形成栓點(diǎn)圖。

（2）選定區(qū)域管線圖制作，任意選擇一個(gè)區(qū)域進(jìn)行專題圖輸出。

（3）工程圖制作。

選定數(shù)據(jù)庫中（或入庫前的單機(jī)工程數(shù)據(jù)）的某一個(gè)工程，自動(dòng)轉(zhuǎn)出并形成DXF形式的工程文件，配置符號(hào)化，并調(diào)入加密地形圖數(shù)據(jù)形成一個(gè)在制定機(jī)器上可打印的DWG形式的工程文件，然后在CAD環(huán)境下根據(jù)打印的需求進(jìn)行任意比例尺的打印輸出。

2.1.7 分析功能

（1）垂距分析：A、點(diǎn)-線垂距分析，在屏幕上任意選擇一點(diǎn)與一條管線進(jìn)行垂直距離量算。B、線-線垂距分析，在屏幕上選擇兩條空間穿插的管線進(jìn)行垂直距離量算。

（2）流向分析，利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)判斷任意一個(gè)管線的燃?xì)夤芫W(wǎng)流向，此流向是隨著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變化而動(dòng)態(tài)變換的。

（3）關(guān)閘分析，用鼠標(biāo)在管線上任意選擇一點(diǎn)，自動(dòng)顯示出受影響的管段，給出由近到遠(yuǎn)的關(guān)閘方案，并顯示出各自應(yīng)關(guān)的閥門。如遇到調(diào)壓設(shè)施則關(guān)閘范圍不再外擴(kuò)，即調(diào)壓設(shè)施本身就有閥門控制。

（4）爆管分析，任意管線爆漏，只要用鼠標(biāo)輕點(diǎn)管線上的爆漏點(diǎn)，系統(tǒng)就能顯示出受影響的管段和地區(qū)，給出關(guān)閘方案，并顯示出所有應(yīng)關(guān)的閥門。如果需要還可以給出外擴(kuò)的另一套關(guān)閘方案，對(duì)于閥門位置比較難找的可以繪制現(xiàn)狀閥門的栓點(diǎn)圖。分析要在調(diào)壓站范圍內(nèi)，且分析中壓的時(shí)候連帶的斷開的低壓網(wǎng)也要分析。

（5）斷面分析：A、橫斷面圖分析，在一排管線排列的情況下，任意畫一個(gè)橫斷線，沿線繪制出各條管線在此斷面上的地面高程、Z值、口徑等信息;B、縱斷面圖分析，任意選擇一條或多條連續(xù)的管線，沿管線繪制高低起伏的管線（Z值=地面高程-埋深），地面（地面高程），同時(shí)表現(xiàn)出管徑的不同。

（6）隱患分析，根據(jù)各區(qū)所上報(bào)的搶修隱患紀(jì)錄，防腐層檢測信息和設(shè)備的使用年限來分析管網(wǎng)設(shè)施，并且在圖上把不同種類的隱患設(shè)備以不同的顏色標(biāo)示出來，用以管網(wǎng)改造分析。

2.2 燃?xì)夤芫W(wǎng)綜合應(yīng)用子系統(tǒng)

2.2.1 基本功能

（1）圖形瀏覽工具，放大、縮小、平移、全屏等基本圖形瀏覽工具。

（2）圖層控制，控制地形、管線各圖層是否顯示以及順序，以獨(dú)立窗口形式提供。

2.2.2 查詢功能

（1）道路查詢，包括單一和交叉口查找。

（2）興趣點(diǎn)查詢。

（3）設(shè)備查詢，根據(jù)各個(gè)管線設(shè)備圖層屬性內(nèi)容進(jìn)行查詢，要實(shí)現(xiàn)各種可查詢字段自由查詢以及組合查詢功能，能夠所有字段信息顯示，并且能夠在圖形顯示區(qū)顯示選定設(shè)備的位置，并且可以漫游到該處。像管線、閥門、調(diào)壓站等具有附屬表信息的也要顯示附屬信息。

（4）圖上查詢，在圖形顯示區(qū)內(nèi)直接點(diǎn)擊目標(biāo)進(jìn)行信息查詢，選定相應(yīng)信息圖形也要有顯示。

（5）所屬調(diào)壓設(shè)施查詢，主要應(yīng)用于低壓管線，選定一個(gè)調(diào)壓設(shè)施或其內(nèi)的任一管線顯示該管線所在調(diào)壓設(shè)施包括的所有管線以及設(shè)施;如遇到是聯(lián)網(wǎng)情況的顯示所有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的管線以及設(shè)施，并且顯示聯(lián)網(wǎng)位置的閘門;如選擇的是管線則需要顯示其所屬的調(diào)壓設(shè)施。

2.2.3 量算功能

（1）長度量算，屏幕上直接選取兩點(diǎn)進(jìn)行長度量算，并且能夠進(jìn)行米、公里單位轉(zhuǎn)換。

（2）面積量算，屏幕上直接畫出一個(gè)多邊形、圓進(jìn)行面積量算，并且能夠進(jìn)行平方米、畝、平方公里等單位轉(zhuǎn)換。

2.2.4 統(tǒng)計(jì)功能

（1）把查詢出來凡是包含管線或管線設(shè)施的結(jié)果結(jié)合，進(jìn)行其屬性字段的任意統(tǒng)計(jì)，包括分類、匯總等。

（2）固定統(tǒng)計(jì)報(bào)表。針對(duì)固定報(bào)表的形式制定的統(tǒng)計(jì)，可以對(duì)所有的統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行報(bào)表輸出。

3 ?結(jié)語

基于B/S、C/S建立燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)，在滿足保密條件的同時(shí)，可以很好地實(shí)現(xiàn)各分公司、各部門、多用戶同時(shí)訪問，在提高工作效率的同時(shí)，也滿足大型燃?xì)馄髽I(yè)統(tǒng)一管理、統(tǒng)一規(guī)劃的需要。

參考文獻(xiàn)

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