基于3S技术的地下管网系统构建

文/王华 李雯雯

3S技术是GIS、RS、GPS的总称，三个技术系统在空间信息管理中各具特色，在独立完成各自功能的同时又有着关联系，每个技术有着各自的优缺点，只有将三者结合构建成一个有机系统，才能够实现技术的整合与集成，发挥更大的作用。

1 3S技术在地下管网的应用

1.1 3S技术在地下管网领域的发展

随着科学技术的发展，信息化、数字化在地下管网安全管理中得到应用。未来管道信息数字化发展成为必然趋势。数字化管道采用遥感技术、数据收集系统、全球定位系统、地理信息系统等高科技手段，在可视化条件下为地下管道管理提供决策支持和服务。不仅提高管道管理的效率与质量，而且方便信息的查询。

地理信息系统在计算机硬软件系统的支持下，对各类空间数据进行采集、存储、管理、运算和分析，因为集合计算机科学、地理学、测绘遥感学、环境科学、城市科学等为一体，从而迅速兴起和发展。3S技术被广泛应用在各个领域，其中就包括地下管网系统，通过对危险管道的风险评估、完整性评价和减缓措施，将管道的事故率和事故后果降到最低，确保地下管道安全稳定的运行。

基于3S技术的地下管网系统构建的目标就是通过系统的开发和应用，逐渐家里一个完善的地下管网地理信息系统，在这个平台和标准下，使管理人员能够及时准确的掌握地下管网各方面的信息，提高工作效率和管理水平的同时，保证管道安全稳定的运行。

1.2 3S技术地下管网系统的功能

1.2.1 地下管道地形图基本操作与更新

地图的操作功能包括地图显示、放大、缩小、平移、图层控制、鹰眼及图层控制，地图的漫游通过缩放平移实现，这种方式大大提高地图实时定位的速度，为用户提供快速定位查询。

1.2.2 对各个组成部分基础数据的存储管理

地下管道系统数据存储包括数据输入和数据导入，数据输入数据包括地面上与管线自身属性的平面信息数据和地面以上的搞成信息及地下各类管线与地面之间的差值。数据导入主要是将数据以某种形式进行导入。

1.2.3 管道的查询和统计、维护管理功能

查询统计是对某区域内管道进行统计分析，管道的维护管理包括高后果区的标识、管道的维修记录、管件更新管理和定期维护。其中通过探测管道或对周边环境的了解，对高后果区的管道进行标记。管道维修记录数据录入到维修数据子库中，为以后管道的完整性管理提供参考。

1.2.4 空间分析功能和事故管理功能

前者分为缓冲区分析、路径分析和爆管分析，后者包括管道事故模拟和搜索要关阀管线，在地下官网系统中，在电子地图上对已发生事故的管段标注，标明事故发生的原因，便于以后管理者更只管的了解某区域内的事故空间分布，有效的鉴别事故多发地点，并根据事故发生的原因采取相应的风骨评估和解决方案。

此外，基于3S技术的地下管道系统还具有管道完整性管理和输出功能的优势，这些都为用户提供方便，确保管道的安全运行。

2 基于3S技术的地下管网系统的现状

2.1 系统定位不切实际

基于3S技术在地下管网系统构建中的应用，很多城市盲目跟风，却因为财力不足或者技术跟不上并没有取得效果。有些城市重视形式大于内容，在信息化地下管网系统构建中，将其作为“政绩工程”，并没有将管线系统构建落实到实处，从而很难取得有效的成绩。

2.2 管理机制落后

当前，许多规划部门主要行使规划审批的行政职能，地下关系信息系统所需的信息数据获取，必然影响到其他单位的利益，再就是数字化以为着信息化、透明化，基于3S技术的地下管网系统构建因为管理机制的落后势必受到影响。

2.3 缺少专业的技术和高水平人才

在信息化建设过程中，有些政府机构因为缺乏统一的规划管理体系和基本技术支撑，使得信息共享、数据获取及机制更新等存在的问题没有得到有效解决。其次，许多部门人才结构不完善，缺乏专业的信息技术人才，特别是专门从事城市规划领域3S技术应用系统的开发技术队伍力量薄弱，加之很多技术软件需从国外引进，这些都在一定程度上限制了地下管网系统的构建与发展。

2.4 缺乏技术之间的整合

3S技术属于多种技术的整合集成，属于一门综合性技术。但是应用部门业务的扩展和综合，以及相关业务关联度的不断提高，促使未来技术整合集成成为一个必然趋势。构建地下管网系统，GIS技术与CAD技术的结合情况较好，但是预期他信息技术并没有实现综合应用的程度，未来仍然有着很大的发展空间。

2.5 空间数据与共享存在的问题

制约3S技术在地下管网系统应用的一个重要原因，就是空间数据和共享问题。当前，在城市空间数据的获取与应用方面，依然存在诸多问题。例如，信息数据种类单调，现实性差，可用性低等。信息化城市建设规划与管理，迫切需要实现信息数据的统一。不过，当前部门之间、地区之间，信息共享的机制和制度并不成熟，甚至有的尚未建立。信息资源的开发与利用处于一个较低的水平，低水平重复性建设亟待解决。

3 基于3S技术构建地下管网系统构建的对策

基于当前3S技术在地下管网系统构建中存在的问题，我们主要从以下几个方面提出解决对策。

3.1 研发符合我国国情的3S软件

当前，地下管网系统构建所用的3S应用软件和核心技术，多是从发达国家引进。对此，基于3S技术构建地下管网系统应大力扶植国内从事GIS、RS、GPS技术研发在建设系统各行业中应用二次开发工作的的技术队伍，开发出适合我国建设系统应用的成熟产品和技术。同时，注重相关核心技术的研究和开发，加强3S技术相关软件的测评，通过测评不断提高软件的质量，实现软件产品的规范化，一起更好的推广和应用3S技术。

3.2 积极改革和创新3S管理机制

3S技术为城市建设和规划提供了更为广阔的前景，有助于城市各部门、企事业单位实现数据信息的共享。城市规划部门除了行使以往的规划审批职能外，还可以通过发布城市信息引导公众参与到城市规划、地下管辖系统构建中。这就需要相创新管理机制，将传统单一的行政机制向行政机制、市场机制、法制管理等方向转变。

3.3 完善部门结构，建设高效队伍

信息化地下管网系统建设是一个复杂的工程，对于人才队伍的素质和能力提出更高的要求，必须以相应的专门技术结构作为支撑，才得以顺利圆满的完成信息化建设。对此，构建地下管网系统，城市规划部门必须适应只能需要，将行政工作与技术相结合，不断完善部门人才结构，建设一支专业、高效的技术队伍，为构建信息化地下管网系统提供技术支持。

3.4 制定相关数据标准

为提高建设地下管网系统的信息化程度，便于管线系统的管理，需要通过3S技术提供高质量的空间数据实现信息数据的共享，制定出完整的空间数据和数据共享规范。

3.5 加强3S技术的推广和宣传

随着3S技术的发展，综合技术成为未来3S技术开发与应用的重要方向，为了更好的推广和应用3S技术，促使其为企业或城市发展服务，应该立足本行业未来的发展需求，积极借鉴其他领域的经验，关注3S技术的发展新动态，注重3S技术与其他信息技术的整合应用。

3.6 推进示范工程建设，发挥以点带面的作用

地下管网系统信息化建设，3S技术的开发与应用成为主要内容。各级单位部门应重点抓好“建设领域信息技术科技项目”，从中选取一些具有代表性的项目作为示范工程，并在一定范围内推广宣传，通过以点袋面，推进地下管网系统建设和发展。

4 结论

随着计算机网络技术的快速发展，3S技术广泛的应用在各个领域，将人们从繁杂、低效的劳动中解放出来。在地下管网系统构建中，3S技术将替代人工绘图，提高效率和管理质量。本文分析本文分析3S技术在地下管网的应用，指出3S在地下管网系统的现状，并就基于3S技术构建地下管网系统提出相应的对策，以构建信息化管网系统，持续改进、减少和预防管道事故发生，保证管道的安全、可靠运行。