摘要：近些年来，随着我国地理信息技术的日趋完善，地理信息系统在地下综合管网管理中发挥出了越来越强大的作用。技术人员利用地理信息系统建立了一套集实用、先进、高效、可靠于一体的地下管网管理体系，使管理水平得到了大幅提升。本文通过一些实际案例对地理信息系统在地下综合管网管理中的应用进行了专项研究与分析，希望本文观点能对该项工作的未来发展提供相关支持及帮助。
关键词：地理信息系统；地下综合管网；管理；应用
一座城市中的地下电缆、光缆、地下输油管道、地下输电线路、地下给水排水等管线共同构成了错综复杂的地下管网，成为城市经济发展的基本条件，更是广大市民赖以生存的基础设施。以往的地下管网都是依靠人工进行管理，不仅占用大量的人力、物力，且管理效率低下。再如今，借助先进的地理信息系统，可对地下综合管网实施系统化、智能化、精细化的管理，使管理效率与管理成效都得到了大幅提升，为地下综合管网更好的发挥功能作用提供了技术支撑。
1.引言
1.1地下综合管网的特点
地下综合管网涉及到燃气、热力、给水、排污、电力、信息通讯、输油管道等多个公共服务领域。其具有特点如下：第一，隐蔽性。当管线敷设完毕后便被埋藏于地下，难以直观的看到各条管线的真实情况，无法及时有效的开展动态监测、运行评估、维护管理等后续工作；第二，信息不完备性：地下管网的空间信息和属性信息可以通过符号和标注等方式反映在施工图纸上，但其生产厂家、品牌、型号、完工日期等建造信息却大多通过文本资料的形式进行保存，这种模式不利于信息的全方位管理；第三，信息滞后性：在地下管网投入使用之后，会因为一些使用需求上的变化，经历多数改造与扩建施工。但是变更后的管线信息确没有及时更新，给后期的维护与管理等工作带来极大的不便。
1.2地理信息系统在地下综合管网管理中的作用
在以往的地下管网规划设计、施工建设、检修维护等工作中，无法直观且全面地掌握管网的位置、埋深、距离、管径等关键信息。因此，在施工的过程中，挖断、损坏、返工重建、盲目施工的现象时有发生。地理信息技术将空间概念引入到地下综合管网管理当中，使地下综合管线空间信息的表达方式变得更加精准、直观且易于理解。在地理信息系统中实现了地理位置和相关属性的有机结合，可根据用户的需求提供出真实准确、图文并茂的空间信息，用户可借助该系统独有的空间分析功能和可视化表达服务，对管线工程进行科学合理的分析、管理与决策，使地下综合管网管理水平得到全面提升。
2.地理信息系统在地下综合管网管理中的应用
2.1 基于管线全生命周期管理的模式
地下综合管网管理平台建立了从管线工程立项、年度建设计划、现状资料查询、规划审批、施工图设计文件审查、工程报建、联合会签、现场详查、施工许可、施工过程中的监督稽查及声像资料制作、覆土前测量、竣工测绘、竣工资料移交到竣工备案以及管线报废管理的地下管线的全生命周期闭合管理模式，解决了城建档案的及时归档，地下管线信息的动态更新和高效利用等问题。
2.1.1 数据管理与交换
数据管理与交换系统主要是面向管线管理部门提供基于数据的服务，实现地下管线共享和互操作，以及与各管线管理部门和权属单位业务应用系统的无缝集成。各管线管理部门可以综合自身业务需求、根据共享地下管线空间数据特点及网络连接情况等，采取适当的数据共享方式，通过系统提供的一系列空间数据服务接口，加载已经发布共享的地下管线空间信息，并叠加自身业务专题信息，完成相关的地下管线空间数据的查询、定位、分析等功能，实现地下管线空间数据的共享服务。
地下综合管网管理系统
2.1.2 辅助规划设计
管线规划系统提供对规划数据管理、管线电子报批、管线规划审核、三维辅助审查、设计方案分析等业务流程的管理，实现了管线规划管理的网上办公，规范了办理流程。
2.1.3 工程建设管理
管线工程建设管理系统包括施工监管、维护监管等内容，有针对性解决各单位在地下管线建设过程中信息交流不足，信息获取滞后，运行管理单位对管线施工准备不足，施工破坏附近其它管线的问题。管线施工单位及管线管理部门通过系统进行施工信息、竣工信息的提报与审批；管线管理部门通过系统进行工程进度跟踪、施工监督稽查及竣工验收管理等。管线管理部门可通过系统采集管线维护信息、进行管线隐患管理、管线拆除管理及管线报废管理等。
稽查线路管理
2.1.4 预报预警与应急指挥
预报预警与应急指挥系统为满足排查管线安全隐患、管线发生紧急事故快速反应的需要，实现人员、资源、设备以及现场综合控制管理，辅助分析决策、指挥调度的信息化系统，包括隐患排查、事故确定、事故分析、事故处理和事故总结的全系列处理流程，需要集成管线及周边环境空间数据、危险源数据、监测数据、实时影像数据，与城市应急指挥中心系统协同，启动应急预案进行综合处置。应急处置子系统建设面向隐患排查、应急处置、灾后评估及应急集成等四个方面的决策服务。
2.2 智慧管廊管理
基于GIS技术的城市地下管廊管理系统可实现对管廊实体、管廊内人员及设备、巡检车辆进行实时定位，并将相关数据传输至集成管理平台，集成平台对采集的数据进行分析，并生成可视化图表在终端设备显示，使管廊管理人员更直观地对管廊各部位进行监测。
城市地下管廊管理系统
2.3 智慧井盖管理
城市智能井盖监控管理系统系统是过物联网智能监控的方法实现对井盖的智能化管理，为道路井盖安装智能触发器，选择城市道路交汇口为地理核心设置基站-集控器，与附近多个井盖触发器构成子域无线传感网，集控器随时获取各井盖状态信息，通过移动通信网，连接到指挥调度中心。系统能够有效监管井盖状态，对井盖异常进行实时报警，有效保障井盖安全，减少人工巡检工作量，实现井盖安全事故的被动式管理向主动式管理转变。
智能井盖监控管理系统
2.4 系统框架设计
城市地下综合管网管理平台由基础平台、数据中心、综合业务支撑平台及门户展现四层构成，系统采用面向服务的体系架构（SOA），将各部分以松耦合的方式进行结合，通过服务间良好的接口和契约联系起来。该系统在“集中+分布”式数据中心的基础上，采用消息中间件技术等方便地进行信息调用与模块开发，为接入管网运行状态预留接口，为专业业务功能开发提供平台支撑；同时通过建立标准规范和机制体制规范，保障系统运行安全稳定。
3.关键技术
3.1 多源数据集成与共享
通过数据的集成管理技术，实现多种类型数据的格式转换，将数据统一存储为通用的格式类型；针对不同空间参考的数据可进行投影转换；能够对满足需求的数据按照任意图幅、任意范围、任意要素进行数据抽取和分发；实现数据的一体化管理。通过对数据进行及时的更新实现历史数据的有效管理和回溯对比功能；制定数据库数据备份机制，提供数据库备份与恢复功能。系统以服务方式提供统一的共享数据层，利用云计算平台可发布到智慧城市数据共享体系中，供所有相关管理部门、权属单位在线应用。
3.2 跨平台融合技术实现管线信息全生命周期闭合管理
通过工作流整合规划、住建、城管等工程项目所涉及的各政府部门，实现规划、住建、城管等政府部门在建设工程（地下管线工程）审批和监管过程中的信息共享和协同办公；通过物联网实时监测地下管线的流量、温度、压力等重要运行参数，对管线运行安全进行实时评估、预警；将所有地下管线基础数据，以及管线管控活动中产生的规划建设数据、管理与技术标准、日常运维数据、实时监测数据、事故及处置数据、报废处理数据等进行汇总，形成地下管线全生命周期数据，完善地下管线管理信息。
系统架构图
3.3 实时数据支撑技术
实时数据应用需要众多技术的支撑，其中物联网技术是获取实时数据的的重要来源，物联网利用局部网络或互联网等通信技术把传感器、控制器、机器、人员和物等通过新的方式联在一起，形成人与物、物与物相联，实现信息化、远程管理控制和智能化的网络。GIS空间分析技术是对实时数据分析管理挖掘提取价值的重要过程。空间分析是对于地理空间现象的定量研究，其常规能力是操纵空间数据使之成为不同的形式，并且提取其潜在的信息。
4.结语
地下综合管网作为城市地下的神经线，是一个城市顺利运转的坚定基础，基于GIS技术的地下综合管网管理平台集城市基础地形图、综合地下管网图以及各种设施的分布位置、属性信息于一体，贯穿管线建设运行的全生命周期。作为智慧城市建设的重要组成部分，地下综合管网管理系统将更深入的探索城市综合地下管线与物联网、大数据及云平台等技术的结合，让城市地下管线的使用更加便捷、高效、安全。
参考文献：
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[4]石金峰，余小军，李海军.基于地理信息系统的城市地下综合管网系统的建立［J］.辽宁工程技术大学学报，2005，24（04）.
论文作者:王青
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/17
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