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摘要：作为城市基础设施的关键构成要素，城市地下管线发挥着重要的作用，它是城市生存与发展的命脉。但因为技术以及资金因素的影响，管线数据长时间以来都是采用文字资料以及图表的形式进行保存的，管理方式缺乏创新性，管理效率得不到有效提升，严重影响了城市的建设与发展。为此，本文对城市地下管线信息系统功能设计融合GIS进行了详细研究，以期能够为解决上述问题提供有效参考。
关键词：地理信息系统；城市地下管线；信息系统；功能设计
前言：系统的运行与动态管理是能否成功运用城市地下管线信息系统的基础，保障系统管理有效性以及生命力的关键方式是构建管线数据动态更新制度，对数据进行实时动态更新。系统的动态管理和日常运行需要制度及技术作为保障，测绘团队需要对管道数据进行实时更新，探索系统的自我发展路径，继续收回投资，积累资金与经验，为更好的建设提供技术和财政支持，地下管线动态管理系统只有实现自身健康发展，才能有发展动力和生命力。
1GIS的城市地下管线信息系统建设目标及其结构
1.1建设目标
⑴构建地下综合管线数据库：在计算机网络背景下，在地理信息系统支撑下，对其数据库进行构建，可及时更新数据，并为不同政府职能部门提供管线数据，同时为城市规划建设提供准确的地下管线数据。⑵对管线信息的数据标准进行统一：对数据的分类、编码标准进行统一，对信息的格式、样式等进行统一；⑶应急预案的管理：收集、管理及绑定各类管线及其附属设施的应急预案；⑷符合市政管理要求：整合地下管线全部信息，促使市政管理业务的决策支持及信息服务要求得以实现，市政管理业务包括：行政许可、年度计划等。
1.2系统结构
在城市地下管线信息系统结构设计中应用C/S和B/S融合的结构体系，同时应用分布式地理信息系统的结构设计方案，能有效处理内部业务，能高效保障数据安全性，还能促使数据共享得以实现，还能促使数据得以综合运用。
2GIS的城市地下管线数据库设计
2.1设计数据库结构
数据库结构设计主要包含的内容参看表1。
表1 数据库结构设计内容
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2.2数据模型
管点、管线是构成管线数据的重要部分。
⑴管点概述
管点主要涵盖的内容参看表2。
表2 管点主要内容
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⑵管线概述
相邻两管点间的连接部位，即管线。
2.3组织数据
组织数据包含的主要内容有：一是管线属性数据，二是管线图形数据，组织数据主要储存在关系数据库中，通过ArcsDE访问，能够对先前属性数据和图形数据分离存储的问题进行全面而高效的解决。通道类型是整个城市数据分类的基础依据，每种类型的管道占用两个数据表，一个是管道表，另一个是管道点表。这种数据组织方法的特点是不需要将数据制成GIS格式的数据，这为数据的社会共享奠定了良好的基础。特别是，它可以与计划管理OAS完美集成，以彼此共享数据。
2.4数据结构
⑴管线点表结构
所有管点表的结构均一样，详情参见表3。
表3管点属性字段表
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⑵管线线表结构
首先，普通的管线字段相同，详情参看表4。其次，管线种类不一样，字段也不一样，在普通的管线结构基础上，需要对特定种类的管线数据表字段进行添加。
表4一般管线相同字段表
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3GIS的城市地下管线系统功能设计
3.1基础GIS管理
对于GIS数据管理，该模块为创造了一些基础功能，如数据转换功能、数据统计功能以及数据查询功能等。
3.2管线查询统计
管理者通过该模块能对所需数据进行快速获取，并对所需数据进行有效统计，进而迅速、准确的做出抉择，开展管理工作。其功能在于统计分析管线及附属设施信息、查询管线及附属设施等。
3.3动态更新管线数据
动态更新管线数据，能够合并管线工程测量结果和竣工普查结构，比如分析误差与处理冲突、设计及竣工数据回帖，大批量导入管线数据等。
3.4管线全面剖析
管线全面剖析，能够让人们直观了解及清楚城市地下管线走向、分布情况，及管线间的关系，与此同时还能在管线发生事故时，为处理方案的制定奠定坚实的技术保障基础。管线全面剖析的功能在于，对管线的横断面图、纵断面图进行分析，对管线碰撞进行分析，对抢险进行分析，对管线上游、下游追踪等。
3.5对外服务
对外服务主要包含的内容详情参见表3。
表5 对外服务内容
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3.6工程辅助设计
在对管线进行规划时，限定管线规划布设的界限为国家规范与其他标准、现状管线间的关系。利用系统实现相关信息处理，完成管线设计、绘图及方案比较，实现管线设计、规划报批的完美融合。
3.7GIS技术的实际应用
城市燃气管网一旦发生故障，不仅难以消除和解决故障，而且会造成不可估量的经济损失，甚至造成天然气泄漏，危及人民生命财产安全。因此，在管理城市燃气管网时，员工需要合理地管理和控制管网，并使用GIS技术来确保安全事故高风险区域的监视组件的安全，并监视城市燃气的运行状态。该区域的管道网络是实时的。当网络出现故障时，监视组件将尽快发出警报，以防止情况恶化，从而有效减少事故造成的经济损失，并防止安全事故的发生。处理好城市燃气管网故障后，工作人员及时收集整理出相关故障原因，故障点和解决方案信息，并将其存储在GIS数据库中。一旦以后发生类似的故障，可以为维修人员提供重要参考，大大提高维修效率。
例如，在城市的天然气管道网络中，员工使用GIS技术构建了天然气管道网络数据库，员工不仅根据城市燃气管网的管网长度、监测位置等关键参数实施水力计算，而且还获取管网流量参数以及压力，并使用GIS系统进行设置报警范围，从而高效避免管网的安全风险，提升管网的安全事故处理效果。
结束语：
总之，城市地下管线是最关键的城市基础设施，是城市建设与国民经济发展的关键所在。由于技术因素、资金因素等各项因素的干扰，使得管线数据长时间都以图表、文字资料方式储存，管理模式落后，管理水平不高，对城市的建设与发展起到了一定的阻碍作用。伴随着GIS技术、计算机网络技术等的不断完善，在GIS技术的基础上，城市地下管线信息系统，有机融合了数据库技术以及计算机图形技术，促使繁琐的管线数据实现可视化，系统管理实现现代化、科学化，在第一时间更新数据，动态管理及规划城市地下管线信息系统。
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