城市地下管线数据组织与管理技术研究

庄志刚

摘要：本文实现了城市综合地下管线信息系统的设计，城市综合地下系统主要是针对管线辅助设计和其规划审批进行分析和测量，同时借助数据维护和流程整合对其进行完善。建立相应的动态数据库，有效解决城市管线数据的组织问题，为城市内部一些管线规划提供了一定的参考和借鉴。

Abstract： This article realizes the design of the urban integrated underground pipeline information system. The urban integrated underground system mainly analyzes and measures the auxiliary pipeline design and its planning approval， and at the same time， it is improved by data maintenance and process integration. The establishment of a corresponding dynamic database can effectively solve the organization problem of urban pipeline data， and provide a certain reference for some pipeline planning within the city.

关键词：城市;地下管线;管理技术

Key words： city;underground pipeline;management technology

中图分类号：TU984                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）25-0168-02

0  引言

城市地下管线主要是在城市范围内以供水，燃气，热力等附属设施为主的工作基础，也成为了从城市基础设施和发展重点。我国目前城市地下管线数据组织和管理中存在着一定的问题，因此现阶段相关部门需要进行城市地下管线信息系统设计，为城市的可持续发展打下坚实的基础。

1  城市地下管线实际管理系统概述

1.1 城市地下管线特点

城市地下管线系统主要指的是使用GIS技术和一些相关技术实现有效的信息采集、收纳、整合、分析的处理技术系统。与传统GIS系统相比，该地下管线系统具有一定的优势，城市地下管线系统属于一种四维系统，该系统的隐蔽性相对较强，同时这也决定了三维空间的复杂性。在城市地下管线埋设的时候，需要具有一定的集中性，进一步提升城市地下管线数据的准确性，数据的可靠性可以为城市地下管线系统的实施打下坚实的基础。城市地下管线管理系统属于信息空间分布不够均匀的异质系统，城市中心区域其管线密度较大，从城市中心朝着外部不断缩小。城市地下管线管理系统需要将一些地下的管线纳入统一系统中进行管理。

1.2 城市地下管线重要性

城市地下管线管理系统是城市建设和规划中较为重要的基础工作，我国从上世纪就已经开始对地下管线展开普查，从而获得了一些地下管线资料，这时如何有效的对地下管线资料进行管理也成为了较为重要的问题。目前在对城市地下管线资料整合的时候需要将地下管线普查经济效益充分发挥出来，提升实际城市地下管线普查效率。传统地下管线资料在管理的时候主要使用的是文本形式储存，在对一些图形文件储存的时候使用的是DWG方式，这种储存方式会将图形和数据分离开来，导致管线数据混乱不堪，无法有效整合，降低信息更新速度，无法跟上时代发展脚步。所以这时就应该建立相应的城市地下管线管理系统，该系统可以为地下管线信息的有效储存点奠定基础，还能够在一定程度上节约储存空间。城市内部的纸质图可达数十吨，而目前使用计算机储存方式可以将数十吨的数据转移到光盘中。城市地下管线管理系统的出现还提升了实际查询速度，利用计算机进行信息查询的时候仅仅依靠一个区域的关键词便可以实现合理的查找。借助三维显示技术对地下管线布局进行掌握，实现管线资料和动态跟踪，提升实际信息管理水平。

2  城市地下管线数据的组织手段

2.1 獲得地下管线数据的方式

城市地下管线数据是GIS系统的核心，同时大部分GIS功能都需要依靠数据支持展示出来。所以数据其完整性和一致性对城市地下管线管理系统有着非常重要的影响。地下管线数据获得方式分为管线普查和地下管线测量两种方式。城市地下管线测量主要指的是在固定时间内，按照实际城市规划需求和城市现有实力使用较为合理的手段掌握城市建筑区域和城市规划区域内的地下管线现状，并获取其数据内容，制定地下管线图，建立城市地下管线管理系统，在此基础上实行档案动态管理，提升城市地下管线管理有效性。城市地下管线目前实际情况指的是在实施地下管线勘探作业之前，结合已有的地下管线竣工资料和施工资料将地下管线情况进行有效标注，以此为基础实现探测作业参考，降低探测作业中的盲目性，提升探测作业实际质量和效率。其次地下管线探测作业还可以提供相应的地下管线数据和属性[1]。

城市地下管线勘探主要是以目前调绘为基础实现实体调查和仪器探测相结合的方式，对地下管线实际铺设现状充分掌握，了解地面投影以及埋设深度和铺设位置等，还需要掌握地下管线的性质，像规格、材质、特点等。还应该在地面上设置一些管线投影标识和管线点标识，为实际工序测绘提供依据。地下管线测绘指的是在城市导线点和城市等级水平点上进行相应的控制测量内容，还需要对地下管线和平面高程进行地形测量。地下管线在实际普查的时候需要定期进行，且在一定时期内只能进行一次，这种普查方式主要是对城市地下管线资料进行整理和调查，更好的建立地下资料库。但是目前城市地下管线工程每天都在实施，所以这时主要使用的是管线竣工测量来掌握地下资料的实时更新，地下管线竣工测量需要在地下管线合理铺设和盖土之后进行。竣工侧量主要是为了更好的对地下管线平面位置、高程、深度进行记录。同时还需要绘制相应的地下管线竣工平面图，实施地下管线竣工侧量表格的填写[2]。

2.2 地下管线数据模型和数据代码

城市地下管线的管理系统包含了地下管线、管点图形和性质数据、地形图、建筑物等要素。管线数据是由管线和管点构成，同时各种管线中都包含着数据表格和管点数据表，一条管线存在两个管点，也就是其起点和终点。城市地下管线管理系统中包含了数据集成，其内部系统存在一些功能模块，一些子系统主要集成几个方面的内容。实际数据集成中，可以将一些子系统数据库数据、管线信息、地形信息以及基础信息等按照相应的管线信息需求将其整合成具有联系的信息库。各个信息系统内部其编码系统都存在一定差异，而为了便于数据交换和数据共享，可以制定相应的地下管线信息系统编码方案和数据库设计方案。管线的编码可以分为几类，分别为给水、雨水、污水、煤气。信号灯、供电、电信、中心点和特征点，其编码为J、Y、P、M、T、R、L、X、C、F。其街道编号需要使用4位整数号，例：0001-9999。管线点编号的时候需要使用10位数字编号，前6位数字是1∶500比例尺图号，而后7位是管线类别编码，后3位是顺序号。数据在入库的时候管线点号需要带有一定的图幅号，并对其进行标注，使其便于记忆。管线编码共有6位，首位为P，使用相同基础地理系统编码方案对其进行区分。第2位是管线编码，第3位是管线其类型码，第4位是要素类型码，第5位为要素序号，第6位是待定码[3]。

3  城市地下管线系统设计策略

3.1 城市地下管线系统设计中的注意事项

城市地下管线系统的建设属于一种系统工程，而对系统的组织有着非常重要的意义。数据在组织和整合的过程中整合质量高低直接影响着城市地下管线系统的成败，数据的质量和数据的数量也成为了城市地下管线系统中的主要问题，在实施城市地下管线系统设计的时候需要结合几个方面进行设计：其一，需要对城市地下管线深入系统研究和调查，系统在实际开发建设的过程中主要是为了服务大众，因此在城市地下管线系统实际设计的时候需要重视用户需求，并结合大众的实际需求展开有效调查。针对大众运行机制，数据基础和大众对产品的需求进行分析和探究，实施相应的方案设计。城市地下管线系统在实际开发过程中需要结合使用者的意见对其不断修改和完善，使其成为有效且实用的城市地下管线系统。其二，在对地下管线数据进行收集和数据共享属于城市地下管线系统建设中较为重要的一环，这也是组织协调问题，这种协调方式可以在不同部门之间开展。假如部门之间没有统一领导和规划的时候，会因为资料归属性较强阻碍工作的有效开展。其三，数据作为GIS中的重点内容，在数据库设计的时候，需要对系统内部一些数据标准化，将其编码合理分类，采取较为合理的质量控制手段。城市地下管线系统在开发的过程中会涉及到一些标准化问题，像是信息编码、数据交换格式和基础数据结构等。需要其始终符合标准和规范，为数据交换和共享提供便捷，实现合理的数据标准化建设。城市地下管线新系统建设的过程属于一个长期过程，其运行时间较长，所以这时需要采取相应的手段为其数据更新和模型改进制定长期规范。最后城市地下管线系统中存在很多类型的GIS数据，其数据量相对较大，因此这时需要提升数据结构的合理性，进行系统分析和设计数据库的时候应该提升对其的重视程度，为其高效稳定运行奠定基础[4]。

3.2 城市地下管线系统设计规范

在城市地下管线系统设计的时候，首先需要保证其满足地下管线自动化管理需求，提升其科学性。数据库的稳定性会对数据产生一定影响，城市地下管线系统需要具有一定的容错性，避免因为操作失误导致数据清空的现象。数据库中数据需要具有全面性和完整性，保证其可以充分满足系统功能需求。城市地下管线系统应该基于软件工程方式建立，为系统结构的科学合理性做出保证。城市内部地下管线系统需要具有数据管理，数据使用和数据服务的功能，并结合实际需求对其进行扩展。在进行城市地下管线系统数据管理的时候，其管理功能需要包含图库管理、数据输入输出、数据更新、数据备份和历史数据管理等。使其可以加載一些矢量图和影像图，还应该始终支持不同的导入方式，实现有效的编辑修改和动态捕捉，支持管线建立和维护。还需要实现管线点号统一，成果数据导入和版本创建，实现备份无损恢复，有效追溯历史数据信息，保证其支持数据导出和格式转换并打印。数据服务还需要具有管线数据查询浏览和下载功能，结合实际需要扩展三维模拟和一些应急功能[5]。

4  结语

总而言之，城市地下管线管理系统是城市发展过程中的主要应用系统，该系统能够实现管线信息的有效管理，还可以为城市规划和建设奠定基础。城市地下管线管理系统能够为城市地下一些主干线信息有效整合，还可以较为准确的对一些专业管线定期更新和维护，为城市地下管线数据的准确性和合理性做出保证，为相关部门的有效决策供给一定的技术支持。

参考文献：

[1]邓建林.城市地下管线的数据组织与系统集成研究[J].科技资讯，2018，16（9）.

[2]蔡路明.城市地下管线动态更新技术实现方式研究[J].工程建设与设计，2018（12）.

[3]王钧强.城市地下管线的测绘及数据管理探讨[J].中华建设，2017（5）：84-85.

[4]刘占琴，杨江燕.城市地下管线的精细化管理与应用分析[J].建筑工程技术与设计，2017（8）.

[5]付洪雨.城市地下管线探测与管理技术的发展及应用[J]. 城市地理， 2018（4）.