基于GIS的地下空间综合管理信息系统

霍志勇

摘 要：地下空间安全使用管理作为平安城市的重要建设内容越来越被重视。本文阐述了地下空间综合管理信息系统的总体架构、安全管理流程、系统功能模块，并重点讨论了利用上海基础地理信息公共服务平台，将地下空间专题信息与基础地理信息无缝集成，实现了对地下空间综合管理的效能。

关键词：城市 地下空间 安全使用管理 GIS 数据更新

中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）03（b）-0031-02

1 系统总体设计

1.1 系统结构设计

地下空间综合管理信息系统采用C/S和B/S模式相结合的复合型体系结构。系统实现的功能包括：地下空间的生产生活服务设施、公共基础设施和轨道交通设施及附属设施的各类基本信息、权属信息、使用业态等，安全检查时对地下空间中是否存在安全隐患、隐患类型及其是否整改等专题信息。地理空间专题数据的编辑、综合管理、查询统计、空间分析等。

1.2 系统的开放运行环境

地下空间综合管理信息系统的开发环境，完全基于.NET标准进行开发，遵循“开闭原则”，数据库选用Oracle，地理信息平台选用ArcGIS，ArcSDE作为空间数据库管理，ArcGIS Server作为GIS WebService服务器软件，负责数据的空间处理、共享、发布，系统的开发环境采用Visual Studio.Net 2005，Adobe Flash Builder 4.0。系统运行环境（服务器）：Windows 2003，Microsoft Office系统运行环境（客户端）：2000以上操作系统，IE6.0及以上版本。

1.3 系统总体构架

本市地下空间综合管理系统的总体架构分为基础设施层、数据资源层、应用支撑层、业务功能层、标准规范体系层和信息安全体系层。基础设施层主要是构建平台的网络环境与运行环境。通过安全系统、网络系统、主机系统、存储系统等硬件设备的支撑，为平台提供安全保障、网络联通、服务运行、数据存储等方面的支持。数据资源层存储GIS地理信息数据、地理编码数据、地下空间基本数据、事件数据、安全检查处理数据、综合评估数据等。应用支撑层提供一个开放的框架，该框架具有良好的可扩展性，为应用系统提供统一的系统管理、用户认证与授权、数据交换、GIS电子地图、综合数据管理、接口服务以及统计报表等功能。应用支撑层功能的设计开发依据各类规范标准，使得本系统在应用支撑层上能够快速、高效、稳定的构建。系统的应用功能体现在业务功能层上，主要是地下空间综合管理系统，包括地下工程的基本信息、工程形式、结构类别、埋置深度、权属信息、使用业态等，安全检查（日常检查、监督巡查、联合检查）工程的情况、查询统计、重点工程、规章制度等。标准规范体系是通过建立统一的数据标准、交换标准、系统维护规范、更新维护机制、共享管理机制等，保障地下空间综合管理信息系统运行的实时性与正确性。信息安全体系包括对地下空间综合管理信息系统运行的网络安全、服务器主机安全和数据库及各类数据安全等，安全防范对象及系统安全等级的确定，以及应采取的各类应急措施和安全策略。

2 基本业务流

检查人员在对地下空间进行安全使用检查时，对照《地下空间日常安全检查内容（试行）》9大项65条的要求开展，如若在检查中发现，地下空间安全使用管理上存在安全隐患是民防自己职责范围内管理的，检查人员发出整改单；如若地下空间存在隐患是地下空间联系会议成员单位职责范围内管理的，检查人员发出抄告单，抄告相关职能部门。待被检查工程存在的隐患全部解决后，检查人员再次进行检查确认，完成结案。

鉴于上海已经建成基于政务网的基础地理信息公共服务平台，通过网络提供地理信息（影像地图、基础地图）等服务。地下空间综合管理信息系统充分利用基础地理信息公共服务平台，将地下空间各类专题信息与基础地理信息无缝集成，实现对地下空间综合管理信息系统的有效管理，便于对地下空间基本数据、位置、分布、业态、安全检查后工程是否存在隐患，隐患的状态、隐患工程位置分布、查询统计分析、辅助决策等的直观展示。使之在地下空间综合管理时，更加快速、直观、准确的反映地下工程的状态。

3 系统功能模块

3.1 用户权限管理模块

主要包括用户身份验证和用户密码修改功能。用户通过身份验证模块，确定是否有访问该系统的权限，根据用户的角色赋予用户查询统计相应信息的范围及专题信息的权限。用户密码修改功能，即用户可以根据需要设定自己的密码，超级管理员有权修改所有用户的密码。（如图2）

3.2 地图浏览模块

实现地图浏览功能，可以放大、缩小、平移地图，查看自己感兴趣的信息，也可以查看相应的比例尺。地理底图为上海市基础地理信息公共服务平台提供的资源，包含主要道路、河流、公园绿地、轨道交通、新村、大厦、学校、医院等要素。影像数据为上海市基础地理信息公共服务平台发布的影像。各类民防专题图主要指地下空间的生产生活服务设施、公共基础设施和轨道交通及附属设施的基本信息、安全检查时对地下空间中的存在隐患、隐患类型及其是否整改等专题信息。（如图3）

3.3 专题图图层控制模块

将影像、各类专题信息做成菜单式开关控制，允许用户任意选择需要打开的专题，查看专题信息，同时将各专题的图例与图层名称显示在一起，便于用户读取。

3.4 专题信息查询模块

属性查询：允许用户自定义组合各查询条件，如：所属区县、所属街道、图层、关键字、等级、面积等。以列表的形式分页显示查询结果，并将当页显示的查询结果点位在地图上明确显示，且与记录编号一致，同时将所有查询结果均在当前屏幕中居中显示。点击列表中的名称，可以在地图上将该点居中显示，弹出简单信息列表，提供对该点位详细信息显示的接口。

空间查询：允许用户设置缓冲区的半径和中心点或任意画多边形，查询该区域内某一专题的信息，以列表的形式分页显示查询结果，并将当页显示的查询结果点位在地图上明确显示，且与记录编号一致，同时将所有查询结果均在当前屏幕中居中显示。点击列表中的名称，可以在地图上将改点居中显示，弹出简单信息列表，提供对该点位详细信息显示的接口。

3.5 民防专题统计分析模块（如图4）

系统提供地下空间基本信息、安全使用管理信息的统计功能，用户不仅可以掌握地下工程总量、增量、工程的结构、类别分布、工程的业态、权属等情况、工程安全使用的情况、工程是否存在安全隐患、隐患的类型等分布状况，同时也提升地下工程管理的便捷性和可视化程度。系统允许用户自定义统计条件，如：统计图层、统计指标、统计范围。分别以柱状图、饼图、图表的形式显示统计结果。系统允许用户自定义统计条件，生成指定格式的业务报表。

3.6 理信息查询模块

系统允许用户根据关键字查询上海市基础地理信息（指上海市基础地理信息公共服务平台提供的基于150万条门址信息库），分页显示查询结果，并实现在地图上精确定位的功能。

3.7 数据维护

系统针对地下空间中的生产生活服务设施、公共基础设施和轨道交通设施的基本信息、安全检查的信息提供修改功能，同时提供对单个工程点位的新增、删减功能，对工程的属性信息提供编辑、修改的功能。

4 系统安全

系统设计时对系统用户的角色进行了分析，对用户权限进行设定，使不同区县民防相关职能部门统计自己所管辖区域的相关数据，确保民防数据的保密性。地下空间中的生产生活服务设施、公共基础设施和轨道交通设施的基本信息、安全检查信息数据存储在数据库中，要访问需通过用户和密码验证通过方可，地图发布的服务进行加密处理，确保数据接口的安全性。

5 结语

随着本市地下空间安全使用管理工作的推进，为城市管理带来了新的思路，按照地下空间安全使用管理工作的整体理念，结合地下空间工程管理工作方面的具体情况和特点，建成了市区两级的地下空间综合管理信息系统。系统建成后，地下空间专业基础数据、地下空间安全使用管理各类数据由市防办负责更新，通过系统更新维护页面更新专题数据。基础地理信息由市政务外网地理信息维护单位负责定期维护和更新，提供一年两次整体更新，重大工程提供及时更新。这样一来，民防部门在建设自己的应用系统时，只需要关注民防专业数据的更新维护，无需困扰于购买和维护基础地理信息。另一方面，将地下空间工程专业数据与地理信息进行无缝聚合，提高了信息系统中各类数据的可视化程度，为地下空间的基本信息、安全检查中各类隐患信息的查询与管理，提供了直观的展示，便于更加完整更加清晰的了解地下空间的综合信息。地下空间综合管理信息系统的建成，进一步增强了本市地下空间安全使用管理的效能。