地下管线数据库的研究

摘要：城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的生命线。传统的人工管线档管理和更新方式明显滞后于现代化的建设速度,其效率和利益已经远远不能适应时展的需求。建立城市地下管线信息管理系统，是实现城市地下管线现代化管理的必然趋势。并且利用地理信息系统技术对城市地下管线进行科学管理，已成为目前城市管理的重要研究内容之一。

本文从当前地下管线地理信息系统的现状分析入手，结合现有的地下管线地理信息系统管理技术比较系统的论述了地下管线的特点、地下管线地理信息系统的特点和建立目标。

关键字：地下管线；信息系统；数据库

中图分类号：TU990.3 文献标识码：A

第一章：绪论

一、研究地下管线的意义

城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的生命线。随着城市建设的快速发展，地下管线的重要性正日益被各级政府部门所重视，城市地下空间规划、地下管线运行建设和维护管理、城市应急管理、城市应急管理、解决城市“马路拉链”等问题都需要现势、准确和完整的地下管线信息。

二、地下管线管理的发展趋势

随着我国经济发展、城市规模扩大、现代化程度提高，城地下管线功能细化，规模庞大复杂，更新速度加快，给地下管线数据、资料的管理带来许多新课题。传统的人工管线档案管理和更新方式明显滞后于现代化的建设速度，其效率和利益已经远远不能适应时展的需求。同时，城市地下管线资料作为城市规划的宝贵资源，可以极大地提高管线规划、设计、施工以及城市基础设施管理的效率和科学性。因此，利用地理信息系统技术对城市地下管线进行科学管理，已成为目前城市管理的重要研究内容之一。

第二章：城市地理信息系统

一、城市地理信息系统概述

城市地理信息系统由五大要素构成：数据、硬软件和网络、规范标准、技术队伍以及组织管理。这是经过多年实践从经验教训中得出的明确认识。就某城市进行城市地理信息系统建设而言，硬、软件和网络主要靠选购；规范标准主要是采用，部分要结合实际制订；技术队伍从实际工作中培养和个别引进；组织管理非常重要，靠吸取前人经验和结合自身工作时间逐步摸索；唯独数据是要全靠城市本身独立解决的，它是建立城市地理信息系统的一项最基础和最重要的任务，并且工作量非常浩大。

城市地理信息系统的数据可分为两类：一类是基础数据，包括城市基础地形图和用于反映地形、交通、水系、境界、房屋和人口等信息的其他资料，它们表示城市的基本面貌，并作为其他专题数据的背景和控制；另一类是专题数据，即各种专业性的城市地理数据，如城市规划、地下管网、土地利用、环境污染，等等，它反映城市某一方面的内容。这两类数据均来自地形图、专题地图、统计表册和其他的资料载体，它们都具有空间属性（在什么位置？）、专题属性（代表什么内容？）、时间属性（产生于那个时间？）和统计属性（多少数量或质量如何？）的特点。

二、城市地理信息系统的特点

城市是人口、资源、环境和社会经济要素密集的地理综合体，是人文和自然高度复合的复杂系统。因此，和一般地理信息系统比较而言，城市地理信息系统具有下面一些主要的特点：

（一）数据类型的多样性和服务对象的多层性。城市地理信息系统包含了地理基础要素和资源、环境、社会经济等多种类型的数据，在时间上是多时相的，结构上是多层次的，性质上又有“空间定位”和“属性”之分，既有以图形为主的矢量数据，又有以遥感为源的珊格数据，还有关系型的统计数据，这就必须对数据模型提出特殊的设计要求。

在服务对象方面，既要考虑市政主管、专业部门和公众的查询需要，又要满足管理、评价和规划预测的不同用户需要。因此，城市地理信息系统在服务对象的多层性上有很高的要求。

（二）精度高、现势行强。从特定角度来看，城市地理信息系统是地理信息系统在大比例尺地学中的应用。例如，它用于房产和地籍的管理，为此要采集和处理宗地数据，其精度要求高。另外，城市化进程和城市发展加快，对信息更新的时效性要求也随之提高，已经提出“逐日更新”的要求，以确保系统内信息良好的现势性。

（三）模型化、智能化和多功能性。城市地理信息系统既要实现管理现代化，又要实现策略的制订和优化，它必然要有一整套分析、评价、预测和优化的模型，并具备管理、评价分析和预测预报等多种功能，它比一般地理信息系统应有更综合和更高级的智能化需要。

（四）与办公自动化的一体化。城市政府业务部门的办公自动化是城市地理信息系统应具备的功能之一，也是确保城市地理信息系统具有生命力和信息更新能力的一个非常重要的途径。因此，政府职能部门的办公自动化最好能充分应用城市地理信息系统的技术，并形成一体化的系统结构。

（五）严格的层次结构和高度统一的规范标准。城市的职能部门很多，结构相对复杂。因此，对于一个城市地理信息系统来说，从其底层的基础地理信息系统子系统，从中层的各种专题子系统和高层的综合子系统，在层次结构和建设顺序上均有严格的要求。并且在信息标准、技术标准和系统标准上必须有一整套规范，以确保信息共享和系统兼容。

（六）强烈的实用化需求。城市地理信息系统建设的实用化需求十分迫切，用户明确，目标明确，可能取得的经济效益和社会效益也一目了然的。所以，较之其他地理信息系统，它的实用化需求会更加强烈和明确。

当然还有其他一些特点。在设计和建设城市地理信息系统时，上述主要特点是必须注意和考虑的。

由上所述可以看出：城市地理信息系统是由若干个子系统组成的，如地籍地理信息系统、道路信息系统、城市规划信息系统、土地利用信息系统、环境污染信息系统、地下管线地理信息系统等等。这些子系统是相对各自独立的，但是这些子系统之间又是相互联系的，几个子系统有机的结合在一起，才能提供最优质的服务。下面我将介绍这些子系统中的地下管线地理信息系统。

第三章：地下管线地理信息系统

一、地下管线信息的重要性

城市空间的各类管网、线网是一个城市重要的基础设施，担负着信息传输、能源输送等工作，也是城市赖以生存和发展的基础设施。它的重要性表现为以下几点：

（一）地下管线是城市基础设施的重要组成部分。它就像人体内的“神经”和“血管”，日夜负但着传递信息和传输能量的工作，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称为城市的“生命线”。

（二）地下管线的图纸、资料是城市规划建设的重要基础信息。在进行城市规划、设计、施工和管理工作中，如果没有完整准确的地下管线信息，就会变成“瞎子”，到处碰壁，寸步难行，甚至造成重大损失。

（三）良好的基础设施建设和完善的城市功能所能形成的良好投资环境，是加快经济发展，加速现代化进程的保障。城市发展越来越快，负载也越来越重，对地下管线的依赖也越来越大。

所以，我们要从城市发展战略高度来认识地下管线在城市规划、建设和管理中的作用和地位，掌握和摸清城市地下管线的现状，是城市自身经济社会发展的需要。对维护城市“生命线”的正常运行、保证城市人民的正常生产、生活和社会发展都具有重大的现实意义和深远的历史意义。城市综合管网管理系统是数字城市的核心应用系统之一，可以实现综合管网信息的动态管理，从而为城市规划和建设提供服务。它不仅能更好地管理各种主干线信息，及时对各种专业管线数据进行更新、维护，保证管线数据的准确性，而且能够为管理部门的宏观决策提供准确、实时的管线信息，为城市的防灾、抢险等提供决策服务，为城市的规划建设提供完善的管线资料，为保障城市的地下生命线地安全运转提供强大的技术保障。