摘要：当前我国大力推广数字校园，所谓数字校园就是校园实现信息化数字化，而校园地下管线管理系统是数字校园的重要基础设施组成部分，GIS模式下的校园地下管线管理系统能够满足学校基础建设发展的需要。本文首先分析了GIS校园地下管线管理系统的重要性，以校园发展的具体需求为目标，对地下管线系统进行开发设计，对总体结构、数据库结构进行深入分析，最终实现GIS下的校园地下管线管理系统的开发和完善，为学校的发展提供可靠的技术支持。
关键词：GIS；校园地下管线；管理系统
一、GIS校园地下管线管理系统的重要性
校园地下管线是校园基础设施的重要组成部分，是校园发展建设的基础和有效保证。但是目前，随着校园规模的不断扩大，道路交通日益复杂，管线的数量和种类大幅增加，随着时间的推移，其综合管理难度不断增加。由于校园的数字化和信息化，对系统要求进一步提高，每年各校由于兴建教学楼、图书馆等建筑工程对电线电缆、信息传输、供水系统等造成的巨大损失的事件经常发生，为了解决这一问题，规范校园地下管线的管理，应当对GIS模式下的校园管线系统进行设计优化。
基于GIS的校园地下管线管理系统能够有效解决校园管线设计规划、数据分析管理、施工建设等方面的问题，运用测绘、遥感、计算机等专业技术知识，建立GIS模式下的管线系统，收集相关信息数据，分析查询数据，形成一个合理准确的校园地下管线数据库，使地下管线正常运作，进一步加快数字校园的建设规划，最终实现校园地下管线的信息化和有效管理。
二、GIS下的校园地下管线系统总体设计
为实现不同使用者对数据信息的使用要求，GIS下的校园地下管线系统应具备空间数据和基础属性数据两大模块的内容，涉及到CAD制图、数据库软件、办公自动化系统等多方系统的综合运用管理，通过数据采集、数据输入、数据分析、数据编辑管理、数据查询等一系列的操作，最终实现校园地下管线的空间地理位置坐标分析，并以数据图文的形式表现出来。
同城市地下管线管理系统一样，GIS校园地下管线系统也采用C/S（即客户端/服务器）的模式进行设计实现，其优点为操作简便，数据查询速度快，能够满足大多数人的查询需求。总体设计结构如图1所示。
由上图可以看出，用户在实际操作中通过web页面发出不同的指令，再根据对用户操作的需要通过Applet或java beans程序对数据库进行访问，数据库将相关数据信息又通过Applet或java beans程序反馈给用户，最终还是以web页面的形式将结果展示给用户。
Applet程序是指通过Java程序进行语言编程的应用程序，这个程序在运用时，可以包含在HTML网页中，在浏览网页的时候，网址中带有<applet>h和</applet>这样的标记，此时应该下载此程序代码并执行操作。Applet程序的主要功能是将数据分析所得以图形的方式展示给用户，同时对数据信息的图形进行绘图制作（修改、移动、放大、缩小），通过显示器输出，成为电子地图。Java beans 是Java中的接口对象，jsp利用Java数据库连接对数据库进行访问，用户通过对相关词条的搜索对相关数据进行访问查询，并对数据进行整合，最终实现对空间地理位置的定位。
三、GIS校园地下管线管理系统数据库的设计
（一）数据模型的设计
校园地下管线具有一定方向的，有特定材质规格，由管线段和管线点共同构成。
管线段根据其形态特征，可以分为直线、圆弧以及曲线三种形式。管线点则由探测点、特征点以及附属物点构成。探测点一般用一毫米的空心圆表示，特征点主要包括弯头、入孔等，附属物点包括阀门、污水蓖等，这些都属于管线点的基本属性，也包括建设单位变更点、变径点等等。数据模型的设计主要是为了保证数据的真实可靠，以及数据查询的高效性。
（二）数据库的设计
数据库的设计是将GIS运用于校园地下管线管理系统中极其重要的一个步骤，它是地下管线系统的基础。对数据库的设计主要包括以下几个方面：
（1）空间数据库的设计
校园地下的管线结构比较简易，不管是管线段还是管线面在进行编码时都不会有重复编码出现，保证数据的唯一性和可靠性，并且不同类型的管线之间不会交叉。为了用户使用的方便性和简易操作性，通常在设计时采用简单点线拓扑结构，在查询数据时仅需要输入编码或标识码就可以查询到相关数据。具体操作程序是：首先将数据进行分层存贮，其次在设计空间数据库时对管线段增加起点和终点标识码，而对于管线点而言为了减少数据信息的繁杂多变性，对与管线点相关联的线段可以不记载。
以上各类管线都有其图层结构，例如：输电管线、排水管线和给水管线的具体内部图层结构。每个管线系统都已学校建筑物和辅助点为背景，在实际操作过程中，相关技术人员可以通过比对参照物快速准确地确定管线的空间地理位置坐标等等，为校园地下管线的有效管理提供技术支持。
（2）属性数据库的设计
采用GIS技术，对校园地下管线数据信息进行采集、整合分析、有效管理是非常重要的。对属性数据库的设计，主要针对地下管线的编码设计。对管线段和管线面的编码应该遵循的原则是：数据的唯一性、有利于后期数据维护更新、操作简易、适应当前时代发展等。一个合理健全的数据库，可以帮助用户快速准确找到数据信息，根据客户要求，系统全面地反映出管线的空间地理位置、管线的建设单位、建设标准以及管线的材质类型等基本属性，提高了GIS下的校园地下管线系统的数据查询效率，有利于对事故点及时发现并迅速作出反应，从而更安全更有效地管理底线管线。当前我国对地下管线的编码主要采用8位编码制。在实际编码中，通常用大写字母A表示管线的类型，编号1代表电力管线；编号2代表给水管线；编号3代表排水管线；编号4代表电信管线；编号5代表热力管线；编号6代表人防管线；编号7代表燃气管线。大写字母B表示其他控制设备；大写字母C表示管线空间地理坐标所处的区域位置；D则表明是否为主管管线，EFGH为顺序号。由于不同的管线基本属性结构是不同。
结束语
随着校园发展的数字化，校园地下管线的系统化、可视化管理已经刻不容缓。GIS技术的运用，将不断完善校园地下管线系统，通过对总体结构和数据库的设计，为校园发展提供可靠的技术支持，实现校园的可持续发展。
参考文献：
[1]卢洪刚，李红清，刘善伟. 基于GIS的校园地下管线管理系统研究[J]. 测绘与空间地理信息，2015（5）：145-147.
[2]刘剑锋. 基于GIS的数字校园地下管网信息系统研究[D]. 陕西师范大学，2004.
论文作者:薛春月
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/2
标签：管线论文; 校园论文; 地下论文; 数据论文; 管理系统论文; 数据库论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第21期论文;