保定金迪地下管线探测工程有限公司 河北省保定市 071000
摘要：城市地下管线系统越来越渗透到城市的发展，传统的地下管线信息系统已无法满足当前业务数据分析的需要，因此，以GIS系统为基础的城市地下管线信息系统应当尽快建立并完善。本文以GIS概述入手，分析了GIS系统下的城市地下管线信息系统的总体结构，规范数据来源和数据分析要求，对数据信息库进行优化设计，最终实现地下管线信息系统的有效性。
关键词：地下管线；信息系统；GIS
一、GIS下城市地下管线信息系统概述
GIS系统，是以计算机为基础，对特定空间范围内的信息数据进行采集、数据存贮、数据整合分析、综合转换等多项技术支持的系统技术。城市地下管线是城市组成的重要部分，随着科学技术的进步以及社会的发展，地下管线越来越复杂，种类越来越多，人为失误表现得更加突出，另外传统的CAD辅助制图以及计算机存储数据已经无法满足经济社会的需要，在综合管理上难度不断加大。
随着GIS技术的不断发展和推广，必将在城市建设中发挥巨大的作用。GIS技术运用于城市地下管线信息系统的开发，是以GIS技术为基础对空间地理坐标信息数据进行分析转换、整合维护以及空间结构的具体分析，运用测绘、计算机、红外遥感、制图等多门专业，对城市地下管线信息系统的特征以及分布情况以地图或数据图形的方式进行描述，从而实现GIS下的城市地下管线信息系统建立和开发。
二、规范数据来源和具体要求
（一）规范数据来源
首先应建立一个合理的数据库，包括地形图和规划图两个数据库，对城市整个地下管线进行统计普查。可以聘请相关技术部门对地下管线进行勘察，主要对水力、电力、通讯、以及有线电视等底线管线进行勘测普查，了解其具体的空间地理位置以及分布情况，主要内容包括管线长度、宽度、材质、起点终点地面标高和管底标高、管线深度、建设单位、建设日期、建设标准等等表明地下管线基本属性的数据。
（二）管线数据要求
对于普查得到的相关信息数据，应该对其进行编码，有利于对数据进行分类整理。数据编码能够帮助使用者迅速查找数据，对地下管线进行迅速空间地理位置定位。根据数据的特征，将采集到的信息数据可以分为管线点和管线段数据。
（1）对管线段的编码
对管线段一般采用按顺序进行编码的方式，例如管线数量为300条，编码就应该为1，2，3，…，299，300，在编码时不重复出现编码。这是为了保证管线的独一无二，每条管线的综合基础数据也是唯一的，也可以保证地下管线信息系统的准确性和可靠性。
（2）对管线点的编码
在实际操作中，对于管线点的编码通常按照“管线段编码+管线点编码”的方式进行数据整合。例如，在第3条排水管在有20个管线点，则编码顺序为：301，302，…，319，320，同管线段的编码原则也一样，不能出现重复的编码，保证所有管线段和管线点的数据都是唯一的。具体操作中，如有以下情况应特殊处理：
①如果两条管线在数据采集的过程中，发现有共同的管线点，例如管线1和管线5出现以上情况，在对数据进行编码时，应该将此管线点进行1xx的编码格式，忽略管线5对其的影响。但应该注意的是在管线5的数据信息库中，应该包含1xx此点的编码。
②于一些水力工程中的地下管线，其具有一定的方向性。在编码过程中，应该按照方向编码，例如污水管从左至右延伸，编码时就应该从左至右依次编码，中途不得跳码，在管线信息数据库中也要按照顺序进行编码。
三、系统数据库设计
（一）GIS下的城市地下管线信息系统硬软件要求
由图1可以看出，对于硬件设备通常我们采用客户机/服务器的网络结构模式，并且配置相应的输入、输出设备以及制图设备。对于软件要求，一般遵从的标准是：相关技术设备先进可靠，符合时代要求；能够满足GIS信息系统的要求；操作简便；后期能够进行良好的维护和更新；有强大的技术支持。
（二）数据的综合查询管理
GIS下的城市地下管线信息系统最主要的功能就是实现数据的高效整合，数据查询效率的提升。根据城市发展需要，不仅仅提供一般的地图查询、属性查询和结构化语言查询，还要实现数据的综合查询和基本维护管理。
（1）以城市道路或建筑单位名称为条件
在管线信息系统中输入城市道路、建筑单位以及建设深度等等基本属性的组合，进入相关数据库，查找区域管线图，这种方式操作简单，易于上手。
（2）单张管线图的统计查询
系统进行统计分析时，应重点统计管线的长度、深度、数量以及和建筑工程相关的建筑单位、建筑道路名称、建筑日期等等，并以此为关键词在系统中进行数据的查询。
对单张管线图的查询，主要是在系统开发设计上加入调入方式。例如：根据图片的名称调入；基于全市地图中调入，在此基础上的扩展为：从所选中心位置调入；以漫游记录为基础调入。
（3）根据其他图文信息参照查询
其他图文信息主要包括城市基础规划图、道路交通地图以及城市用地情况分布图等等。
（4）入库管理
进行普查的主要目的在于充实并完善地下管线信息系统数据库，因此在普查时，应及时对采集到的信息数据进行入库管理。这样才能保证普查的进度以及实施情况，确保普查工作的有效开展，确保数据的及时性和有效性。
（三）实时故障分析
GIS系统下的城市地下管线信息系统应当具备对事故发生的应急反应。对事故发生管线迅速进行排查，分析事故管线对周围管线的影响以及对整个地下管线系统的影响，分析事故点的地理空间位置，计算路径同时分析维修施工将对地下管线系统和日常生活造成的影响以及影响的时间范围。
（四）断面分析功能
城市地下管线信息系统的断面分析可以分为纵断面分析以及横断面分析，系统根据录入的断面信息自动生成图片信息。例如选择任意道路上的管线横断面，系统中将显示出地下管线的类型、地理位置坐标、高程、管线材质、建筑单位、建筑日期等等一系列相关基础信息。断面分析是城市地下管线工程设计规划实施的基础，对GIS下的城市地下管线信息系统有着重要影响。
结束语
GIS下的城市地下管线信息系统的设计和开发是十分必要的，在设计时应注重其实用性和效率性，发挥其作用，提升地下管线质量，优化数据来源，从而促进城市地下管线信息系统的发展和完善。
参考文献：
[1]张望军，王国生，王政华. 城市地下管线信息系统在GIS下的建立[J]. 湖南大学学报（自科版），2000，27（5）：85-90.
[2]唐俊武. 基于GIS的城市地下管线综合信息系统[J]. 城市建筑，2015（36）：306-306.
论文作者:司殿臣
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; 地下论文; 信息系统论文; 数据论文; 城市论文; 系统论文; 线段论文; 《基层建设》2017年第21期论文;