李春涛
广东中冶地理信息股份有限公司
摘要：近年来，随着城市化进程的加速，城市地下管线的铺设显得日益繁忙，城市地下管线的管理不仅关系到城市经济的发展，而且影响到广大人民群众的利益。GIS技术作为一种新技术，在城市地下管线管理中加以利用可以有效提高管线管理质量。本文就GIS技术在城市地下管线管理的应用进行了相关的分析。
关键词：GIS技术；城市地下管线；管理；应用
引 言
城市地下管线的现状资料是建设城市与管理城市的重要基础性资料，必须全面掌握地下管线的现状，才能给地下空间的开发与利用提供完整数据信息。数字化地下管线管理是管理现代化城市的关键组成部分。但我国很多城市的地下管线资料存有偏差，管理效率较低等问题，施工过程中地下管线很容易破损，引起停电、停水等现象出现，需要深入研究GIS技术，发挥它对地下管线管理工作的重要意义。
一 城市地下管线管理工作中应用GIS技术的必要性
伴随着我国经济水平的提高，人们的生活质量也在不断提高，而地下管线作为城市一项重要的基础设施，地下管线运行安全与否直接关系到城市的健康发展。地下管线是埋设于地下的，受地形、环境等多种因素的影响，使得地下管线管理工作难度越来越大，一旦地下管线出现问题，就会影响到城市居民的日常生活，不利于城市的健康发展。近年来，我国各大城市因地下管线问题而带来的损失不计其数，一方面地下管线出现问题会增加抢修难度，另一方面还需要投入大量的人力、物力、财力，给城市居民的日常生活造成不便，不利于城市经济的可持续发展。GIS技术作为当代信息技术发展的重要产物，其应用于城市管线中，可以对城市地下管线进行系统建模，通过系统分析有效地检测出地下管线故障所在，将故障控制在有效范围内，确保地下管线安全运行，降低故障的发生，节省成本，促进城市经济的可持续发展。
二 GIS 在城市管线管理系统中的运用
2.1 地下管线管理系统的建立背景
随着我国城市的快速发展，地下管线设施作为城市的重要基础设施得到了迅速的发展。我国很多城市的地下管线状况都很复杂，一些城市已经实施地下管线探测与普查工程，因为管线分布范围较广、种类较多，获得地下管线的资料数据量非常大，也有些管线资料表格图文不一致，精度和来源不明确，管线数据资料信息一直处在更新状态。如果没有掌握地下管线分布，盲目的施工极易导致停气、停水，严重时可能导致灾害事故发生。GIS能够实现管线管理信息动态管理，给城市的建设与规划提供服务，确保地下生命线安全运转。
2.2 管线信息管理系统设计
系统设计是GIS系统所有研制工作的中心，系统设计既要完成各种模式要求的任务，还要实现设计系统的不断优化。设计系统时，要尽可能的少建立中间文件，控制文件扫描次数，从而才能提升系统运行效率，要提高系统控制力，需要拟定字符错误与数字出错的各种校验方法，运用数据文件过程中，必须设置口令，避免数据被修改或发生泄漏，确保仅有经过特殊通道才能储存数据。提升系统可变性可以通过设计各种模块，把整个系统根据功能分成多层模块，各模块仅执行一项功能，这样的系统具有良好的可变性。
2.3 系统各功能组织
GIS系统具有管线数据编辑和输入功能，基本管线信息与基础地形图要适应数字化、图形矢量化及实测数据读入等输入方式，编辑模块需要具有编辑图形所用的工具，能够变换图形、转换坐标及地图投影形式，管线数据编辑具有属性与图形联动编辑功能，实现图库联动，并可以维护管线数据。系统要有管理海量图库的能力，能够统一管理测量区里的所有地形图，含有删除、检索、增加等，可以结合多种方向进行调整，满足不同客户需求。管线数据信息检查功能含有线号与点号的重号检查、管线属性规范性与合理性检查、管线特征值检查及测量点超限检查。管线信息统计和查询功能含有属性信息与空间信息双向查询、空间定位查询，系统分析统计可以根据属性信息查询作为参考。
管线信息的分析功能对系统实际应用具有重要意义，设计管线工程时管线分析功能根据设计单位的需求可以分析管线碰撞及最短路径，提供相对最佳设计路线提供参考或给各种管线事故的抢险工作提供指导。
三 城市综合地下管线管理系统的设计方法和原则
3.1 系统设计应该注意的问题
地下管线管理系统的建立本身是一个系统工程，系统组织尤为重要。GIS技术是一种对空间数据进行采集、处理、存储、组织、分析和可视化的计算机系统，数据的组织是系统成败的关键因素。有没有数据，数据质量如何，怎样使数据随城市现状的变化而及时更新是GIS系统中的首要问题。地下管线系统的建立主要注意以下几个方面：
（1）充分、细致的调查研究，系统的开发建设是为用户服务的，必须重视和兼顾用户的需求，进行充分的用户需求调查，对用户的运行机制、信息流程、现有数据基础、用户对系统和产品的要求等方面做详细研究和方案设计，并在开发过程中，根据用户的意见，不断修正设计方案，对系统进行调整和完善，逐渐完善成为实用而且功能完善的系统。（2）协调关系，统一安排数据的收集和更新，以及数据共享方面的协调和管理是系统建设过程中一大难点，这种协调在不同部门间进行也是组织协调问题，若各部门没有统一的领导和规划，由于资料没有归属，就会在工作中出现难以逾越的障碍。（3）重视数据库，建立工作数据是GIS的核心，一个系统的好坏很大程度上依赖于数据质量的好坏。建库包括数据库设计、数据录入。数据库设计要求对系统内的各类数据标准化，并分类编码，采取严格的数据质量控制办法。（4）标准化问题，系统的开发涉及到许多标准化问题，如地理信息编码、数据交换格式、基础数据库结构和图形定制都有许多标准化问题，要求其符合一定的规范和标准，以利于数据的交换、共享、更新和系统的推广应用。尽量在开发建设过程中注意标准化问题。（5）要具有长期规划目标，地下管线信息系统建设是一个长期的工程项目，运行周期较长。因此，应该有一个保证其数据更新、模型改进的长期预算。（6）数据结构的合理，地下管线系统中GIS数据类型多、数据量大，管线与管点之间又有复杂的拓扑关系，因此数据结构的合理性非常重要，在系统分析和数据库设计时应该给予充分重视，以保证系统高效稳定运行。
3.2 系统设计基本原则
（1）实用性原则
系统应满足地下管线资料的自动化管理，真正实现管理科学化。
（2）可靠性原则
数据库可靠性：数据库中的所有数据应是准确可靠的。系统可靠性：系统应具有很强的容错能力和处理突发事件的能力，不至于因某个动作或某个突发事件而导致数据的丢失和系统瘫痪。
（3）完备性原则
数据库中的各种数据应该是全面的、完整的，能够满足系统各项功能的需求。
（4）科学性和规范性原则
系统应以软件工程的思想和方法来建立，保证系统结构的科学性和合理性，同时，系统的各项功能应该符合综合管线管理要求，信息编码、数据规范应满足行业或地方规范。
（5）经济性和可操作性原则
在保证各项功能圆满实现的基础上，应以最好的性能价格比配置系统的软件、硬件，系统应有良好的用户界面，用户易学易懂，操作简便、灵活。
结束语
GIS在城市地下管线管理中的运用是一个较大课题，尽管将GIS运用于地下管线管理工作中的软件开发与相关研究需要很高成本，但其具有十分明显的效益。近几年，我国城市化进程的加快对现代化城市的规划方法及理念都提出了较高要求，在先进科学技术的支持下，运用信息化手段提升城市管理水平和设计水平已经成为必然。
参考文献
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