基于GIS的地下管网信息化建设

贵阳市城乡规划设计研究院，贵州 贵阳 550001

城市地下管网信息化建设是发展数字化城市的重要工作，能对城市地下管网信息进行动态化管理，为城市规划和建设提供服务。要利用GIS技术对各专业管线信息进行管理，及时更新数据，保证数据准确性，增强其共享性，向各管理部门及运营公司等提供实时有效的管线数据，为城市规划、建设、管理提供高效的服务，保障地下管线的安全运行。

1 地下管线发展现状与趋势

1.1 发展现状

近年来，无论是政府相关部门、管线管理单位，还是人民群众，都改变了对地下管线的态度，人们越来越重视对城市地下管线的管理工作。

2005年，原建设部颁布了《城市地下管线工程档案管理办法》，之后许多省市也制定并颁布了地下管线管理办法。2014年6月14日，《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》出台，从国家政策层面将地下管线的管理列入了政府对城市管理的日程，推动了地下管线技术服务行业的发展和进步。《地下管线管理条例》的颁布标志着地下管线管理事业从政策层面转向法制层面，使得地下管线技术服务需求机制化、刚性化，同时为地下管线技术服务行业提供了可持续发展的机遇。

在组织结构建设方面，各市级人民政府设立专门的地下管线综合管理机构，对强化地下管线管理起到了积极作用，地下管线技术服务将呈现常态化趋势。

在产业发展方面，由原来只从事地下管线施工，发展至规划、设计、建设施工、运维管理、运行监控等多门类的地下管线服务产业群体，构成了一个真正有规模的行业。

在信息化建设方面，现在有多个城市正在对地下综合管线进行普查工作，并逐步开始搭建信息化管理平台，但还处于基础构架阶段，距离真正的管线信息化目标仍然有一定的距离。

1.2 发展趋势

全面开展城市现状地下管线普查及监测系统建设仍然是地下管线发展的基础。由于过去对地下管线重要性的认识不足，在城市管线规划建设和管理方面比较落后，已经严重影响了城市的生存环境与安全。例如，近年来由于排水管线的问题引起的城市灾害和环境污染及破坏现象频繁发生，随着城市减灾、防灾和环境污染治理工作的推进，地下管线已引起了政府与社会的高度重视，查明运行现状、及时监测是排水管线功能有效发挥与安全运行的基础。

建立动态的地理信息管理系统是地下管线管理工作的发展重点。应利用科学的方法与技术逐步推进城市地下管线的监测、管控、评估和维护保养，保证地下管线功能的正常发挥与安全运行。要加强新技术、新方法、新手段的引进、研究与应用，进一步提高地下管线的管理水平。以“大数据”为基础，建立数字化、信息化、智能化的地下管线数据管理系统是城市地下管网发展的重要方向。

2 地下管线信息化系统的含义及特点

地下管线信息化主要是指在信息技术支持下，对城市地下管线及相关设备的各种数据（主要包括空间数据、属性信息及运营状态等）进行准确的勘测，依照特定的模式，完成数据的录入、整理、分析、更新和共享应用。应充分利用地理信息系统（GIS）技术和计算机网络技术，形成一张清晰的数据网络，为城市建设提供丰富的信息，提升城市建设管理水平，实现城市智慧化管理。其主要任务是搭建信息化管理平台，制定管线数据探查标准和建设地下管线数据库。城市地下管线信息化系统的特点表现如下。

（1）统一性：在系统处理信息时，要保证各专业管线数据来源的一致性。

（2）精确性：城市的地下管线数据要严格按照行业的标准执行，如国家标准《城市工程管线综合规划规范》（GB 50289—2016）、《城市地下管线探测技术规程》（CJJ 61—2017）等。

（3）完整性：城市地下管线数据必须完整描述城市主干路、支路、广场、小区等地下管道的实际情况。

（4）基础性：能够应用在各专业城市地下管网建设方面，如在城市地下管网规划布局、设计、施工以及管线运营中提供基础数据信息。

3 地下管网GIS需求

3.1 现状管线信息查询

通过城市地下管线信息化系统收录现状地下管线资料，并对数据进行整理、统计，通过网络平台实现数据共享。各管理部门及管线单位可通过信息平台查询管线空间信息及长度、管径、管材、管道节点等信息。

3.2 新建管线审核

对于新设计的管线，在建设前可将设计资料纳入管线信息平台进行校核、查错。通过与现状管线叠加，筛出设计管线中与现状管线冲突、设计不合理的管线，并标记汇总，指导设计修改。

3.3 管线横、纵断面分析

通过划定管线空间管位，分析管线相交关系。以地面高程、管线埋深、管线与管线间的平纵间距、管道尺寸、管材等为基础数据进行分析，并得出相交断点的空间信息和属性信息，确保各专业管线建设满足规范要求。

3.4 管线三维显示分析

通过GIS技术三维模式下的空间分析功能，根据划定区域，显示三维立体管线图形。通过信息平台，多视角查看管线连接分布情况，根据需要查看不同专业管线属性信息，对管线进行连接性仿真处理。

3.5 管线实时更新

在城市发展过程中，地下综合管线在建设、运营及维护过程中，各专业管线在不断变化。及时对地下管线数据进行更新，保证地下管线数据的实时性及准确性，这是地下管线管理过程中的重要工作。地下管线数据更新包括地形数据及管线信息的入库，以规范、统一格式的数据录入系统，确保管线数据的科学性和合理性。

4 地下管线信息化管理系统建设

城市地下管线信息化系统是一个涉及多专业的综合性应用系统，建设地下管线信息化平台需要进行大量的数据采集和数据整理，对人力、物力和时间的投入以及政策支持都要求较高。

4.1 信息化平台搭建

地下管线信息化系统主要包括建库、综合运用、专业管线分析等系统，为满足用户要求，应构建共建共享的管理平台，各系统之间既相互独立又相互联系，并与政府相关职能管理部门搭建远程系统，实现远程操作管理。

4.2 地下管线数据库的建设

数据库是信息化系统最核心的部分，在数据库搭建的过程中，需要开展地下管线普查工作，掌握准确的基础数据，将管线相关数据录入系统，并对数据进行校核，形成关联表格。各类管线数据庞大，涉及专业较多，数据核对、整理工作相当复杂。

4.3 管线数据分析功能

通过专业软件和相关模型分析，可以对管网的安全、爆管、横纵断面以及竖向标高等进行分析，使平台具备决策分析作用。

5 政策保障措施

为推进城市地下管网信息化系统建设和建成后的管理运行，相关部门应出台相应政策，保障其顺利实施。

（1）规划引领，开展地下管线顶层设计，地下管线布局应与城市规划紧密结合，建立一体化的数据平台。

（2）强化地下管线的管理，管理部门和管线单位的管理内容及管理权限需要通过制度和规章进行明确，明确各管理主体的权责，增强管理工作的针对性，规范各部门行为以及协调部门之间的关系，保障城市地下管线有序发展。

（3）将地下管线内容纳入各级城市总体规划，确保地下管线的正常建设。

（4）强化专业人才建设，引进和培养高素质人才队伍。提高管理团队的总体专业水平，便于各专业独立完成管理平台数据更新、维护等。

6 结束语

综上所述，应利用GIS技术将城市地下管网数据进行整合并建立起信息化管理系统，将隐蔽的地下管线信息变成可视化的信息数据，实现城市地下管线动态管理。数字信息化建设能极大地提升地下管线智慧化水平，为地下空间开发提供支撑，为相关管理部门提供决策依据，促进地下管线数字化建设和信息化建设，提高地下综合管线带来的经济效益、社会效益以及环境效益，将对今后的城市建设与发展产生深远的影响。