城市地下管線數據組織與管理技術研究

莊志剛

摘要：本文實現了城市綜合地下管線信息系統(tǒng)的設計，城市綜合地下系統(tǒng)主要是針對管線輔助設計和其規(guī)劃審批進行分析和測量，同時借助數據維護和流程整合對其進行完善。建立相應的動態(tài)數據庫，有效解決城市管線數據的組織問題，為城市內部一些管線規(guī)劃提供了一定的參考和借鑒。

Abstract： This article realizes the design of the urban integrated underground pipeline information system. The urban integrated underground system mainly analyzes and measures the auxiliary pipeline design and its planning approval， and at the same time， it is improved by data maintenance and process integration. The establishment of a corresponding dynamic database can effectively solve the organization problem of urban pipeline data， and provide a certain reference for some pipeline planning within the city.

關鍵詞：城市;地下管線;管理技術

Key words： city;underground pipeline;management technology

中圖分類號：TU984 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）25-0168-02

0 ?引言

城市地下管線主要是在城市范圍內以供水，燃氣，熱力等附屬設施為主的工作基礎，也成為了從城市基礎設施和發(fā)展重點。我國目前城市地下管線數據組織和管理中存在著一定的問題，因此現階段相關部門需要進行城市地下管線信息系統(tǒng)設計，為城市的可持續(xù)發(fā)展打下堅實的基礎。

1 ?城市地下管線實際管理系統(tǒng)概述

1.1 城市地下管線特點

城市地下管線系統(tǒng)主要指的是使用GIS技術和一些相關技術實現有效的信息采集、收納、整合、分析的處理技術系統(tǒng)。與傳統(tǒng)GIS系統(tǒng)相比，該地下管線系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢，城市地下管線系統(tǒng)屬于一種四維系統(tǒng)，該系統(tǒng)的隱蔽性相對較強，同時這也決定了三維空間的復雜性。在城市地下管線埋設的時候，需要具有一定的集中性，進一步提升城市地下管線數據的準確性，數據的可靠性可以為城市地下管線系統(tǒng)的實施打下堅實的基礎。城市地下管線管理系統(tǒng)屬于信息空間分布不夠均勻的異質系統(tǒng)，城市中心區(qū)域其管線密度較大，從城市中心朝著外部不斷縮小。城市地下管線管理系統(tǒng)需要將一些地下的管線納入統(tǒng)一系統(tǒng)中進行管理。

1.2 城市地下管線重要性

城市地下管線管理系統(tǒng)是城市建設和規(guī)劃中較為重要的基礎工作，我國從上世紀就已經開始對地下管線展開普查，從而獲得了一些地下管線資料，這時如何有效的對地下管線資料進行管理也成為了較為重要的問題。目前在對城市地下管線資料整合的時候需要將地下管線普查經濟效益充分發(fā)揮出來，提升實際城市地下管線普查效率。傳統(tǒng)地下管線資料在管理的時候主要使用的是文本形式儲存，在對一些圖形文件儲存的時候使用的是DWG方式，這種儲存方式會將圖形和數據分離開來，導致管線數據混亂不堪，無法有效整合，降低信息更新速度，無法跟上時代發(fā)展腳步。所以這時就應該建立相應的城市地下管線管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以為地下管線信息的有效儲存點奠定基礎，還能夠在一定程度上節(jié)約儲存空間。城市內部的紙質圖可達數十噸，而目前使用計算機儲存方式可以將數十噸的數據轉移到光盤中。城市地下管線管理系統(tǒng)的出現還提升了實際查詢速度，利用計算機進行信息查詢的時候僅僅依靠一個區(qū)域的關鍵詞便可以實現合理的查找。借助三維顯示技術對地下管線布局進行掌握，實現管線資料和動態(tài)跟蹤，提升實際信息管理水平。

2 ?城市地下管線數據的組織手段

2.1 獲得地下管線數據的方式

城市地下管線數據是GIS系統(tǒng)的核心，同時大部分GIS功能都需要依靠數據支持展示出來。所以數據其完整性和一致性對城市地下管線管理系統(tǒng)有著非常重要的影響。地下管線數據獲得方式分為管線普查和地下管線測量兩種方式。城市地下管線測量主要指的是在固定時間內，按照實際城市規(guī)劃需求和城市現有實力使用較為合理的手段掌握城市建筑區(qū)域和城市規(guī)劃區(qū)域內的地下管線現狀，并獲取其數據內容，制定地下管線圖，建立城市地下管線管理系統(tǒng)，在此基礎上實行檔案動態(tài)管理，提升城市地下管線管理有效性。城市地下管線目前實際情況指的是在實施地下管線勘探作業(yè)之前，結合已有的地下管線竣工資料和施工資料將地下管線情況進行有效標注，以此為基礎實現探測作業(yè)參考，降低探測作業(yè)中的盲目性，提升探測作業(yè)實際質量和效率。其次地下管線探測作業(yè)還可以提供相應的地下管線數據和屬性[1]。

城市地下管線勘探主要是以目前調繪為基礎實現實體調查和儀器探測相結合的方式，對地下管線實際鋪設現狀充分掌握，了解地面投影以及埋設深度和鋪設位置等，還需要掌握地下管線的性質，像規(guī)格、材質、特點等。還應該在地面上設置一些管線投影標識和管線點標識，為實際工序測繪提供依據。地下管線測繪指的是在城市導線點和城市等級水平點上進行相應的控制測量內容，還需要對地下管線和平面高程進行地形測量。地下管線在實際普查的時候需要定期進行，且在一定時期內只能進行一次，這種普查方式主要是對城市地下管線資料進行整理和調查，更好的建立地下資料庫。但是目前城市地下管線工程每天都在實施，所以這時主要使用的是管線竣工測量來掌握地下資料的實時更新，地下管線竣工測量需要在地下管線合理鋪設和蓋土之后進行。竣工側量主要是為了更好的對地下管線平面位置、高程、深度進行記錄。同時還需要繪制相應的地下管線竣工平面圖，實施地下管線竣工側量表格的填寫[2]。

2.2 地下管線數據模型和數據代碼

城市地下管線的管理系統(tǒng)包含了地下管線、管點圖形和性質數據、地形圖、建筑物等要素。管線數據是由管線和管點構成，同時各種管線中都包含著數據表格和管點數據表，一條管線存在兩個管點，也就是其起點和終點。城市地下管線管理系統(tǒng)中包含了數據集成，其內部系統(tǒng)存在一些功能模塊，一些子系統(tǒng)主要集成幾個方面的內容。實際數據集成中，可以將一些子系統(tǒng)數據庫數據、管線信息、地形信息以及基礎信息等按照相應的管線信息需求將其整合成具有聯系的信息庫。各個信息系統(tǒng)內部其編碼系統(tǒng)都存在一定差異，而為了便于數據交換和數據共享，可以制定相應的地下管線信息系統(tǒng)編碼方案和數據庫設計方案。管線的編碼可以分為幾類，分別為給水、雨水、污水、煤氣。信號燈、供電、電信、中心點和特征點，其編碼為J、Y、P、M、T、R、L、X、C、F。其街道編號需要使用4位整數號，例：0001-9999。管線點編號的時候需要使用10位數字編號，前6位數字是1∶500比例尺圖號，而后7位是管線類別編碼，后3位是順序號。數據在入庫的時候管線點號需要帶有一定的圖幅號，并對其進行標注，使其便于記憶。管線編碼共有6位，首位為P，使用相同基礎地理系統(tǒng)編碼方案對其進行區(qū)分。第2位是管線編碼，第3位是管線其類型碼，第4位是要素類型碼，第5位為要素序號，第6位是待定碼[3]。

3 ?城市地下管線系統(tǒng)設計策略

3.1 城市地下管線系統(tǒng)設計中的注意事項

城市地下管線系統(tǒng)的建設屬于一種系統(tǒng)工程，而對系統(tǒng)的組織有著非常重要的意義。數據在組織和整合的過程中整合質量高低直接影響著城市地下管線系統(tǒng)的成敗，數據的質量和數據的數量也成為了城市地下管線系統(tǒng)中的主要問題，在實施城市地下管線系統(tǒng)設計的時候需要結合幾個方面進行設計：其一，需要對城市地下管線深入系統(tǒng)研究和調查，系統(tǒng)在實際開發(fā)建設的過程中主要是為了服務大眾，因此在城市地下管線系統(tǒng)實際設計的時候需要重視用戶需求，并結合大眾的實際需求展開有效調查。針對大眾運行機制，數據基礎和大眾對產品的需求進行分析和探究，實施相應的方案設計。城市地下管線系統(tǒng)在實際開發(fā)過程中需要結合使用者的意見對其不斷修改和完善，使其成為有效且實用的城市地下管線系統(tǒng)。其二，在對地下管線數據進行收集和數據共享屬于城市地下管線系統(tǒng)建設中較為重要的一環(huán)，這也是組織協調問題，這種協調方式可以在不同部門之間開展。假如部門之間沒有統(tǒng)一領導和規(guī)劃的時候，會因為資料歸屬性較強阻礙工作的有效開展。其三，數據作為GIS中的重點內容，在數據庫設計的時候，需要對系統(tǒng)內部一些數據標準化，將其編碼合理分類，采取較為合理的質量控制手段。城市地下管線系統(tǒng)在開發(fā)的過程中會涉及到一些標準化問題，像是信息編碼、數據交換格式和基礎數據結構等。需要其始終符合標準和規(guī)范，為數據交換和共享提供便捷，實現合理的數據標準化建設。城市地下管線新系統(tǒng)建設的過程屬于一個長期過程，其運行時間較長，所以這時需要采取相應的手段為其數據更新和模型改進制定長期規(guī)范。最后城市地下管線系統(tǒng)中存在很多類型的GIS數據，其數據量相對較大，因此這時需要提升數據結構的合理性，進行系統(tǒng)分析和設計數據庫的時候應該提升對其的重視程度，為其高效穩(wěn)定運行奠定基礎[4]。

3.2 城市地下管線系統(tǒng)設計規(guī)范

在城市地下管線系統(tǒng)設計的時候，首先需要保證其滿足地下管線自動化管理需求，提升其科學性。數據庫的穩(wěn)定性會對數據產生一定影響，城市地下管線系統(tǒng)需要具有一定的容錯性，避免因為操作失誤導致數據清空的現象。數據庫中數據需要具有全面性和完整性，保證其可以充分滿足系統(tǒng)功能需求。城市地下管線系統(tǒng)應該基于軟件工程方式建立，為系統(tǒng)結構的科學合理性做出保證。城市內部地下管線系統(tǒng)需要具有數據管理，數據使用和數據服務的功能，并結合實際需求對其進行擴展。在進行城市地下管線系統(tǒng)數據管理的時候，其管理功能需要包含圖庫管理、數據輸入輸出、數據更新、數據備份和歷史數據管理等。使其可以加載一些矢量圖和影像圖，還應該始終支持不同的導入方式，實現有效的編輯修改和動態(tài)捕捉，支持管線建立和維護。還需要實現管線點號統(tǒng)一，成果數據導入和版本創(chuàng)建，實現備份無損恢復，有效追溯歷史數據信息，保證其支持數據導出和格式轉換并打印。數據服務還需要具有管線數據查詢?yōu)g覽和下載功能，結合實際需要擴展三維模擬和一些應急功能[5]。

4 ?結語

總而言之，城市地下管線管理系統(tǒng)是城市發(fā)展過程中的主要應用系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠實現管線信息的有效管理，還可以為城市規(guī)劃和建設奠定基礎。城市地下管線管理系統(tǒng)能夠為城市地下一些主干線信息有效整合，還可以較為準確的對一些專業(yè)管線定期更新和維護，為城市地下管線數據的準確性和合理性做出保證，為相關部門的有效決策供給一定的技術支持。

參考文獻：

[1]鄧建林.城市地下管線的數據組織與系統(tǒng)集成研究[J].科技資訊，2018，16（9）.

[2]蔡路明.城市地下管線動態(tài)更新技術實現方式研究[J].工程建設與設計，2018（12）.

[3]王鈞強.城市地下管線的測繪及數據管理探討[J].中華建設，2017（5）：84-85.

[4]劉占琴，楊江燕.城市地下管線的精細化管理與應用分析[J].建筑工程技術與設計，2017（8）.

[5]付洪雨.城市地下管線探測與管理技術的發(fā)展及應用[J]. 城市地理， 2018（4）.