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地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)運行研究的論文
一、項目提出的背景
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隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市基礎設施關系城市經(jīng)濟社會發(fā)展、關乎百姓民生。地下各類管網(wǎng)是城市重要的基礎設施，是城市賴以生存和發(fā)展的基礎，同時也是城市規(guī)劃、建設和管理的重要基礎信息。城市地下管網(wǎng)是指各類鋪設在地下的管線及相關人防、地鐵等，包括城市供水、雨水、污水、燃氣（煤氣、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、范圍廣并貫穿整個城市，管線種類繁多，布局復雜，形成跨越時間長等特點。更重要的是管理、維護部門多，形成交叉管理不到位的現(xiàn)象，特別是在工程施工中，對于多種管線的實際情況不清晰，往往導致施工事故發(fā)生，嚴重威脅人民群眾生命財產安全，也影響城市的正常運行。
�。ǘ┑叵鹿芫W(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)（以下簡稱“地下管網(wǎng)系統(tǒng)”）是指基于地下管網(wǎng)測量普查技術，將地下管網(wǎng)數(shù)據(jù)采樣并數(shù)字化地保存于計算機中；通過GIS技術、傳統(tǒng)軟件開發(fā)技術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，以達到對地下管網(wǎng)日常管理、查詢利用、監(jiān)控、分析等目的。當前，地下管網(wǎng)系統(tǒng)在我國的建設現(xiàn)狀并不樂觀，主要有以下幾點：
1.管網(wǎng)系統(tǒng)種類繁多，標準不同。目前，一部分管網(wǎng)權屬部門根據(jù)自己需要，建設起本行業(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)一般來說滿足了本行業(yè)的管理需求，各有自己的標準，但無法解決全市因為管網(wǎng)種類繁多、規(guī)模大、地下情況復雜、多頭管理造成的問題。
2.各管網(wǎng)單位信息化程度參差不齊。筆者曾經(jīng)調研某市的10余個管網(wǎng)權屬單位。其中有6個建設了管網(wǎng)信息系統(tǒng)。但大部分系統(tǒng)成果不全，資料不準確，也沒進行過普查，對地下管網(wǎng)的準確信息把握不到位。
3.城市地下管網(wǎng)更新管理體系不健全。近年城市基礎設施建設突飛猛進。許多已進行地下管網(wǎng)普查的城市，由于缺少有效的動態(tài)更新機制，新建、擴建、改建地下管線工程又需下一輪補充普查，浪費人力物力。
4.缺乏信息共享平臺，產生重復建設。城市地下管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設由于缺少統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)籌部署，資金投入來源不同，各行業(yè)地下管網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式、技術標準等不一致，造成信息共享率低。此外，出于維護本部門權位，不愿信息共享。
二、系統(tǒng)需求和建設目標
（一）系統(tǒng)建設的思路和意義
為解決上述問題，需要設計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)一標準，形成有效的更新機制，為管網(wǎng)主管部門和全市各個管網(wǎng)權屬單位提供實時準確的全市性共享數(shù)據(jù)。全市性地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的建設意義主要有如下幾點：
1.減少地下管線突發(fā)事故、提高管線建設安全性。通過全市性地下管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)的建設，缺乏已有埋設情況而導致突發(fā)事故會大幅減少，甚至基本消失，保證人民生活的正常進行；也有利于合理有效地進行施工管理，減少重復工程建設，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，對城市建設、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地下管網(wǎng)系統(tǒng)得到及時補充，以滿足所有新建工程的建設單位通過檔案信息查明該地段的地下管線現(xiàn)狀，同時為政府提供把握城市地下管網(wǎng)的整體情況。因此，管網(wǎng)檔案的完整準確和及時更新對城市建設工作的開展是十分重要的。
3.地下管網(wǎng)管理和運行維護的需要。傳統(tǒng)的管網(wǎng)紙質數(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)實時更新和快速調閱的需要。在完成管網(wǎng)信息化建設后，可以使用專業(yè)的數(shù)據(jù)庫管理軟件對管網(wǎng)數(shù)據(jù)實行信息化管理，可以方便地完成管網(wǎng)數(shù)據(jù)更新操作。
(二)系統(tǒng)主要建設目標
1.一輪全面的地下管網(wǎng)普查首先對城市各類管線進行摸底、調查、分析，對原來沒有工程竣工檔案及測量數(shù)據(jù)的地下管線，進行全面勘查和測量，對城建檔案館及相關部門存在工程竣工檔案的地下管線，進行補測補繪，取得完整準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.總體技術目標
1）利用成熟的網(wǎng)絡技術、GIS技術和軟件開發(fā)技術，構建聯(lián)結各專業(yè)管線權屬單位的管線數(shù)據(jù)管理和維護中心，形成覆蓋專用網(wǎng)絡的分布式應用和集中管理的地下管線管理系統(tǒng)，建立管線數(shù)據(jù)交換服務平臺。
2）建立完備的地下管網(wǎng)數(shù)字化模型，充分利用計算機軟件技術，建立具有三維化、網(wǎng)絡化、可視化、智能化的技術系統(tǒng)。
3.總體功能業(yè)務目標
1）實現(xiàn)地下管線管理的深入應用，實現(xiàn)地下管線工程全過程信息管理、運營安全實時監(jiān)管。切實為地下管線規(guī)劃、建設、維護各個階段提供信息服務。
2）實現(xiàn)全市地下管線信息的短周期維護更新與應用。對全市的管線數(shù)據(jù)進行綜合管理，建立長效的數(shù)據(jù)更新與交換機制實現(xiàn)數(shù)據(jù)，同時通過地下管網(wǎng)系統(tǒng)的服務向各級單位提供元數(shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)和應用服務三個不同級別的集成信息共享服務。
三、系統(tǒng)構成
為實現(xiàn)上文中的功能業(yè)務目標，在軟件系統(tǒng)層面上，系統(tǒng)功能點架構設置主要應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，將實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲、集中管理、集成、分析以及分發(fā)，同時針對服務監(jiān)測、權限管理、跨系統(tǒng)集成等提供對應的管理功能。
(二)數(shù)據(jù)共享與信息服務系統(tǒng)
數(shù)據(jù)共享與信息服務系統(tǒng)立足于數(shù)據(jù)中心的基礎上，是系統(tǒng)數(shù)據(jù)流通的“血脈”。主要功能包括管理平臺發(fā)布的各種信息服務，并對服務進行授權；提供各類信息服務，如地圖、專題地圖、地理編碼等數(shù)據(jù)共享和發(fā)布服務；更重要的是，與各管網(wǎng)權屬單位的系統(tǒng)進行雙向的數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)集成。
(三)地下管網(wǎng)信息管理平臺
地下管網(wǎng)信息管理平臺主要包含數(shù)據(jù)更新入庫、數(shù)據(jù)管理以及數(shù)據(jù)應用，主要包括如下功能點：基于CAD的管網(wǎng)數(shù)據(jù)入庫工具；基于web前端框架的管網(wǎng)數(shù)據(jù)編輯器；自動完成和智能提示的管網(wǎng)數(shù)據(jù)檢查功能。
(四)實時管網(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)類型等單位最新實時數(shù)據(jù)。當后臺數(shù)據(jù)庫有數(shù)據(jù)同步更新時，該功能的展示界面會實時刷新，推送最新數(shù)據(jù)信息；并且，不同類型的管網(wǎng)數(shù)據(jù)應是容易辨別的，對異常數(shù)據(jù)有高亮提示。為了便于使用，各類數(shù)據(jù)都應配套查詢功能。在查詢的基礎上，系統(tǒng)進一步提供各類數(shù)據(jù)分析。例如：對單聯(lián)結點的歷史分析，對多聯(lián)結點的關聯(lián)分析，基于標準的達標分析、預警分析，同比、環(huán)比分析等等。
四、地下管網(wǎng)系統(tǒng)實行動態(tài)管理運行機制
全市性的地下管網(wǎng)系統(tǒng)運行是一個系統(tǒng)性、管理關系復雜的活動。政府應成立地下管網(wǎng)系統(tǒng)的專門管理機構，采取“政府部門主導，權屬單位參與”的形式。專門成立一個技術管理性質的部門進行運維；各專業(yè)管線產權單位長期、固定地抽掉專業(yè)人員，參與運維工作，樹立“主人翁”意識。地下管線普查工作結束及系統(tǒng)建立后，由城市建設檔案館負責及時在已有的準確完整的管線資料數(shù)據(jù)庫基礎上，著錄、導入城市新建、擴建、改建地下管網(wǎng)工程的竣工測量成果。部門管理職責明確，每年兩次各管線產權單位向政府的地下管網(wǎng)專門管理機構移交、補充更新數(shù)據(jù)。同時，市政府層面應牽頭依法、依行業(yè)標準制定相關的規(guī)定，由市政府發(fā)布文件至各單位。使地下管網(wǎng)政府部門城市建設檔案館的相關管理工作有據(jù)可依，具有權威性和約束力。
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