地下管线信息化建设的基本构成

【关键词】信息化；数字城市；地下管线

前言

地下管线是基础设施的重要组成部分，管线担负着输送能量、传输物质和传递信息的重要任务，是城市生存和发展的物质基础，被称为城市的“生命线”，城市地下管线的管理也是城市基础设施管理工作的重要一环。掌握和摸清城市地下管线现状是城市规划、建设和管理的需要，是抗震防灾、保证城市人民正常生产、生活和城市可持续发展的需要，对推进城市“信息化”和“数字城市”建设有重要意义。

1 城市地下管线信息系统的基本特点及服务架构。

1.1 基本特点

城市地下管线信息的特征是：隐蔽（埋设在地下）、复杂（种类多，纵横交错，密如蛛网）、动态（城市建设不断扩大，新网管不断增加旧管线也不断在更新废弃）、信息量大。使用和管理地下管线信息最有效的方法是建立城市地下管线信息系统。城市地下管线自身特征和管理要求，决定了地下管线信息管理系统具有以下基本特点。

1.1.1 是一个具有时间和三维空间数据的四维信息系统。

1.1.2 在信息空间分布上不均匀，建成区密度大，从中心区向城市边缘急别减少，可以与其他数据（如基础地形图、正射影像图、规划成果图）一起具有叠加分析功能。

1.1.3 可以方便地按图号、道路名，区域查询管线，具有图形属性的交互查询，管线长度统计、管点类型统计等功能。

1.1.4 空间分析功能。任意横断面的生成与分析交叉口分析，给水、燃气发生爆管事故的影响分析。

1.1.5 综合管线分析功能。地下管线与建构筑物之间水平间距的判断与分析，各类地下管线之间水平、垂直净距判断与分析功能。

1.1.6 具有管线工程辅助设计，三维摸拟功能等。

1.1.7 方便管线动态更新，局部竣工信息可随时加入系统，更新原有数据，使系统保持较好的现势性。

1.1.8 方便信息传输。实现资源共享，网络技术的应用可优化资料的调配，处理应急事件，提高决策的科学性。

齐齐哈尔市地下管线信息系统建设应具备上述诸多特点。

1.2 管理服务架构

以齐齐哈尔市勘察测绘研究院为依托，建立市地下管线管理服务中心集中对各类管线数据进行分类、整理；标准化更新入库管理，查询提供利用实现地下管线系统管理下的信息共享机制，建立的主要道路、街巷为骨架的综合管网信息为领导决策和城市规划管理服务，同时将各专业管线数据提供给各管线权属单位，努力做到信息共建，减少重复工作，各专业部门根据自己的需要补充更详细的专业信息为专业管线运行设计管理服务。齐齐哈尔市地下管线信息系统应本着高起点、高标准原则，制定出具有一定的前瞻性管理目标，具体可表述为建立综合地下管线信息管理系统各专业管线信息管理子系统，建成分级、分布式的地下管线数据库；建立地下管线数据管理服务中心，建立公共数据交换服务台，建立具有空间化、数据化、网络化、智能化和可视化的技术系统和切实可行的信息更新机制，实现地下管线的动态管理。地下管线管理服务架构如图1（略）所示。

2 信息系统的建设

2.1 系统总体框架

齐齐哈尔市地下管线信息系统由城市地下管线数据中心和各专业管线信息系统构成一个有机的管理体系。

城市地下管线数据中心设在齐齐哈尔市勘察测绘研究院地理信息中心，如何管理的数据内容是管理空间位置信息和与政府公用管理相关的属性信息，其数据来源为已有的地下管线资料的数据整合、地下管线的普查，以及普查后新建、改建、扩建的管理竣工测量。数据中心对内向规划设计、市政建设、路政管理、交通管理等政府部门的业务应用提供数据共享服务，对外向各管线权属单位、建设单位提供数据服务；对上为城市综合应急指挥系统提供数据支撑，各专业地下管线信息系统由各权属单位负责建设和运行管理，并通过相应的数据标准接收城市数据中心分发的共有地下管线数据，对系统的数据进行动态更新，并负责按照元数据标准向城市中心提供元数据的目录服务。

2.2 数据交换共享

系统数据交换与分发是遵照统一的数据交换标准进行的，从城市地下管线数据中心、数据库提取所需的管线更新数据，通过数据交换、分发平台，分别将相应的数据分发到相关的政府、委、办、局和各专业管线权属单位的业务应用系统，从而在城市地下管线中心与各专业管线系统之间建立一个稳定的快速的数据传输、

共享通道，实现管线数据的平滑和安全交换与共享。

2.3 数据服务

齐齐哈尔市城市地下管线信息管理系统，应是基于空间元数据的分布式结构，实现元数据共享管理。城市地下管线数据中心服务器负责所有服务器的总控制管理，其主要作用对全市所有政府和管线权属单位地下管线数据库的元数据进行管理，它存储一个统一的地下管线元数据库，该元数据库描述了全市地理位置分布的各个服务器站上的地下管线数据库的状况，并可以 通过每条元数据记录、访问它所对应的数据库。每个服务器上的元数据库描述了该服务器所有的地下管线的状况。当该元数据发生变更时，服务器会通过消息更新情况发到市地下管线数据中心服务器，由中心服务器上的元数据管理系统自动更新统一的地下管线元数据库，用户对分布式数据库的访问，通过中心服务器完成。

3 系统的动态管理与运行

管线数据具有很强的现势性，通过大规模的地下管线普查工作建立起来的地下管线数据库，如果不及时的管线信息进行动态更新，随着城市的发展，数据库中的信息会因城市变化而废弃，造成投资浪费。因此，应建立城市地下管线的动态更新机制，及时更新和维护城市地下管线数据库。地下管线信息化建设涉及测绘、物探、计算机、GIS、探查监理、法律等专业知识，涉及多专业、多学科，是一个综合性强和技术性强的系统工程，参与项目建设的专业单位较多，项目建设和管理有较大的难度。实行地下管线动态管理，关键要有法规和机制的支撑。首先，要建立一套行之有效的管理制度，它包括：实行管线信息集中统一的管理原则；建立管线信息查询制度；实行告知制度；建立地下管线竣工测量制度；专项验收制度；移交管理制度；动态管理服务制度，上述制度建立的实施是保证已建成的信息系统充满活力管理有效性的重要措施。其次，在日常运行时还要有技术上的保障，需要有一定的测绘队伍，常年进行地下管线的动态数据采集和维护，保证地下管线信息数据实时更新和数据库的现势性。最后，还要探索一条自我发展的道路，地下管线动态管理信息系统的建立和运行，需要有很大的资金投入，要在信息系统的实际利用中，做到回收投入，积累资金和经验，为以后的建设和完善做好技术上和资金上的准备，要走上自我滚动持续发展的良性循环的道路。

4 结束语

综上所述，齐齐哈尔市地下管线信息化建设应分三个阶段完成。第一阶段，完成地下管线数据采集，建立数据库和地下管线信息管理系统，为城市建设提供地下管线现状资料的管理、检索、查询和输出，建立地下管线信息交流和共享机制。第二阶段，建立严格的信息毒蛇猛兽析和信息动态管理制度，在有法规制度约束下进行管理数据更新，实现地下管线的动态管理。第三阶段，实现地下管线信息的多元化应用，在保证信息安全的前提下，做到地下管线信息最大限度的开放和应用。随着城市地下管线信息系统的建立，人们对它的认识和应用将不断加深，管线数据管理智能化、信息交换网络化，逐步实现数据管线，这些都将为加快“数字齐齐哈尔”城市建设步伐打下坚实基础。