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地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)運(yùn)行研究的論文
一、項(xiàng)目提出的背景
（一）地下管網(wǎng)的概念和現(xiàn)狀
隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市基礎(chǔ)設(shè)施關(guān)系城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、關(guān)乎百姓民生。地下各類管網(wǎng)是城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是城市賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，同時(shí)也是城市規(guī)劃、建設(shè)和管理的重要基礎(chǔ)信息。城市地下管網(wǎng)是指各類鋪設(shè)在地下的管線及相關(guān)人防、地鐵等，包括城市供水、雨水、污水、燃?xì)猓簹�、天然氣、液化石油氣）、熱力、電力、電信、廣播電視、照明電纜、工業(yè)管道等。地下管網(wǎng)具有規(guī)模大、范圍廣并貫穿整個(gè)城市，管線種類繁多，布局復(fù)雜，形成跨越時(shí)間長(zhǎng)等特點(diǎn)。更重要的是管理、維護(hù)部門多，形成交叉管理不到位的現(xiàn)象，特別是在工程施工中，對(duì)于多種管線的實(shí)際情況不清晰，往往導(dǎo)致施工事故發(fā)生，嚴(yán)重威脅人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，也影響城市的正常運(yùn)行。
（二）地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的概念和現(xiàn)狀
地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“地下管網(wǎng)系統(tǒng)”）是指基于地下管網(wǎng)測(cè)量普查技術(shù)，將地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)采樣并數(shù)字化地保存于計(jì)算機(jī)中；通過(guò)GIS技術(shù)、傳統(tǒng)軟件開發(fā)技術(shù)等制作為信息管理系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)可視化地向用戶展示，以達(dá)到對(duì)地下管網(wǎng)日常管理、查詢利用、監(jiān)控、分析等目的。當(dāng)前，地下管網(wǎng)系統(tǒng)在我國(guó)的建設(shè)現(xiàn)狀并不樂(lè)觀，主要有以下幾點(diǎn)：
1.管網(wǎng)系統(tǒng)種類繁多，標(biāo)準(zhǔn)不同。目前，一部分管網(wǎng)權(quán)屬部門根據(jù)自己需要，建設(shè)起本行業(yè)的地下管網(wǎng)系統(tǒng)，如煤氣、供水管網(wǎng)系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)一般來(lái)說(shuō)滿足了本行業(yè)的管理需求，各有自己的標(biāo)準(zhǔn)，但無(wú)法解決全市因?yàn)楣芫W(wǎng)種類繁多、規(guī)模大、地下情況復(fù)雜、多頭管理造成的問(wèn)題。
2.各管網(wǎng)單位信息化程度參差不齊。筆者曾經(jīng)調(diào)研某市的10余個(gè)管網(wǎng)權(quán)屬單位。其中有6個(gè)建設(shè)了管網(wǎng)信息系統(tǒng)。但大部分系統(tǒng)成果不全，資料不準(zhǔn)確，也沒(méi)進(jìn)行過(guò)普查，對(duì)地下管網(wǎng)的準(zhǔn)確信息把握不到位。
3.城市地下管網(wǎng)更新管理體系不健全。近年城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)突飛猛進(jìn)。許多已進(jìn)行地下管網(wǎng)普查的城市，由于缺少有效的動(dòng)態(tài)更新機(jī)制，新建、擴(kuò)建、改建地下管線工程又需下一輪補(bǔ)充普查，浪費(fèi)人力物力。
4.缺乏信息共享平臺(tái)，產(chǎn)生重復(fù)建設(shè)。城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)由于缺少統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌部署，資金投入來(lái)源不同，各行業(yè)地下管網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等不一致，造成信息共享率低。此外，出于維護(hù)本部門權(quán)位，不愿信息共享。
二、系統(tǒng)需求和建設(shè)目標(biāo)
（一）系統(tǒng)建設(shè)的思路和意義
為解決上述問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)一種綜合全市所有地下管網(wǎng)類型的GIS信息管理系統(tǒng)。這種系統(tǒng)能夠整合各類地下管網(wǎng)的數(shù)據(jù)信息，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，形成有效的更新機(jī)制，為管網(wǎng)主管部門和全市各個(gè)管網(wǎng)權(quán)屬單位提供實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的全市性共享數(shù)據(jù)。全市性地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)意義主要有如下幾點(diǎn)：
1.減少地下管線突發(fā)事故、提高管線建設(shè)安全性。通過(guò)全市性地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，缺乏已有埋設(shè)情況而導(dǎo)致突發(fā)事故會(huì)大幅減少，甚至基本消失，保證人民生活的正常進(jìn)行；也有利于合理有效地進(jìn)行施工管理，減少重復(fù)工程建設(shè)，緩解城市交通。
2.管網(wǎng)檔案信息集中管理的需要。城市地下管網(wǎng)檔案是城建檔案的重要組成部分，對(duì)城市建設(shè)、管理的研究、分析工作起到參考作用�？梢允钩鞘行陆ü芫�工程的竣工信息通過(guò)地下管網(wǎng)系統(tǒng)得到及時(shí)補(bǔ)充，以滿足所有新建工程的建設(shè)單位通過(guò)檔案信息查明該地段的地下管線現(xiàn)狀，同時(shí)為政府提供把握城市地下管網(wǎng)的整體情況。因此，管網(wǎng)檔案的完整準(zhǔn)確和及時(shí)更新對(duì)城市建設(shè)工作的開展是十分重要的。
3.地下管網(wǎng)管理和運(yùn)行維護(hù)的需要。傳統(tǒng)的管網(wǎng)紙質(zhì)數(shù)據(jù)管理方式不便于增刪改查，難以滿足管網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新和快速調(diào)閱的需要。在完成管網(wǎng)信息化建設(shè)后，可以使用專業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件對(duì)管網(wǎng)數(shù)據(jù)實(shí)行信息化管理，可以方便地完成管網(wǎng)數(shù)據(jù)更新操作。
(二)系統(tǒng)主要建設(shè)目標(biāo)
1.一輪全面的地下管網(wǎng)普查首先對(duì)城市各類管線進(jìn)行摸底、調(diào)查、分析，對(duì)原來(lái)沒(méi)有工程竣工檔案及測(cè)量數(shù)據(jù)的地下管線，進(jìn)行全面勘查和測(cè)量，對(duì)城建檔案館及相關(guān)部門存在工程竣工檔案的地下管線，進(jìn)行補(bǔ)測(cè)補(bǔ)繪，取得完整準(zhǔn)確的地下管線資料和數(shù)據(jù),作為綜合信息管理系統(tǒng)的初始化數(shù)據(jù)。
2.總體技術(shù)目標(biāo)
1）利用成熟的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、GIS技術(shù)和軟件開發(fā)技術(shù)，構(gòu)建聯(lián)結(jié)各專業(yè)管線權(quán)屬單位的管線數(shù)據(jù)管理和維護(hù)中心，形成覆蓋專用網(wǎng)絡(luò)的分布式應(yīng)用和集中管理的地下管線管理系統(tǒng)，建立管線數(shù)據(jù)交換服務(wù)平臺(tái)。
2）建立完備的地下管網(wǎng)數(shù)字化模型，充分利用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，建立具有三維化、網(wǎng)絡(luò)化、可視化、智能化的技術(shù)系統(tǒng)。
3.總體功能業(yè)務(wù)目標(biāo)
1）實(shí)現(xiàn)地下管線管理的深入應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)地下管線工程全過(guò)程信息管理、運(yùn)營(yíng)安全實(shí)時(shí)監(jiān)管。切實(shí)為地下管線規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)各個(gè)階段提供信息服務(wù)。
2）實(shí)現(xiàn)全市地下管線信息的短周期維護(hù)更新與應(yīng)用。對(duì)全市的管線數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理，建立長(zhǎng)效的數(shù)據(jù)更新與交換機(jī)制實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)通過(guò)地下管網(wǎng)系統(tǒng)的服務(wù)向各級(jí)單位提供元數(shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)三個(gè)不同級(jí)別的集成信息共享服務(wù)。
三、系統(tǒng)構(gòu)成
為實(shí)現(xiàn)上文中的功能業(yè)務(wù)目標(biāo)，在軟件系統(tǒng)層面上，系統(tǒng)功能點(diǎn)架構(gòu)設(shè)置主要應(yīng)該有如下的核心子系統(tǒng)：
(一)地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)中心
地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)中心是地下管網(wǎng)管理的基礎(chǔ)，將實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、集中管理、集成、分析以及分發(fā)，同時(shí)針對(duì)服務(wù)監(jiān)測(cè)、權(quán)限管理、跨系統(tǒng)集成等提供對(duì)應(yīng)的管理功能。
(二)數(shù)據(jù)共享與信息服務(wù)系統(tǒng)
數(shù)據(jù)共享與信息服務(wù)系統(tǒng)立足于數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通的“血脈”。主要功能包括管理平臺(tái)發(fā)布的各種信息服務(wù)，并對(duì)服務(wù)進(jìn)行授權(quán)；提供各類信息服務(wù)，如地圖、專題地圖、地理編碼等數(shù)據(jù)共享和發(fā)布服務(wù)；更重要的是，與各管網(wǎng)權(quán)屬單位的系統(tǒng)進(jìn)行雙向的數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)集成。
(三)地下管網(wǎng)信息管理平臺(tái)
地下管網(wǎng)信息管理平臺(tái)主要包含數(shù)據(jù)更新入庫(kù)、數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)應(yīng)用，主要包括如下功能點(diǎn)：基于CAD的管網(wǎng)數(shù)據(jù)入庫(kù)工具；基于web前端框架的管網(wǎng)數(shù)據(jù)編輯器；自動(dòng)完成和智能提示的管網(wǎng)數(shù)據(jù)檢查功能。
(四)實(shí)時(shí)管網(wǎng)數(shù)據(jù)可視化、查詢和分析
采用地圖、表格、文字等多種方式展示所有管網(wǎng)類型等單位最新實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。當(dāng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)有數(shù)據(jù)同步更新時(shí)，該功能的展示界面會(huì)實(shí)時(shí)刷新，推送最新數(shù)據(jù)信息；并且，不同類型的管網(wǎng)數(shù)據(jù)應(yīng)是容易辨別的，對(duì)異常數(shù)據(jù)有高亮提示。為了便于使用，各類數(shù)據(jù)都應(yīng)配套查詢功能。在查詢的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)進(jìn)一步提供各類數(shù)據(jù)分析。例如：對(duì)單聯(lián)結(jié)點(diǎn)的歷史分析，對(duì)多聯(lián)結(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)分析，基于標(biāo)準(zhǔn)的達(dá)標(biāo)分析、預(yù)警分析，同比、環(huán)比分析等等。
四、地下管網(wǎng)系統(tǒng)實(shí)行動(dòng)態(tài)管理運(yùn)行機(jī)制
全市性的地下管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行是一個(gè)系統(tǒng)性、管理關(guān)系復(fù)雜的活動(dòng)。政府應(yīng)成立地下管網(wǎng)系統(tǒng)的專門管理機(jī)構(gòu)，采取“政府部門主導(dǎo)，權(quán)屬單位參與”的形式。專門成立一個(gè)技術(shù)管理性質(zhì)的部門進(jìn)行運(yùn)維；各專業(yè)管線產(chǎn)權(quán)單位長(zhǎng)期、固定地抽掉專業(yè)人員，參與運(yùn)維工作，樹立“主人翁”意識(shí)。地下管線普查工作結(jié)束及系統(tǒng)建立后，由城市建設(shè)檔案館負(fù)責(zé)及時(shí)在已有的準(zhǔn)確完整的管線資料數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上，著錄、導(dǎo)入城市新建、擴(kuò)建、改建地下管網(wǎng)工程的竣工測(cè)量成果。部門管理職責(zé)明確，每年兩次各管線產(chǎn)權(quán)單位向政府的地下管網(wǎng)專門管理機(jī)構(gòu)移交、補(bǔ)充更新數(shù)據(jù)。同時(shí)，市政府層面應(yīng)牽頭依法、依行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定相關(guān)的規(guī)定，由市政府發(fā)布文件至各單位。使地下管網(wǎng)政府部門城市建設(shè)檔案館的相關(guān)管理工作有據(jù)可依，具有權(quán)威性和約束力。
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