時間：2023-03-01 16:33:32
序論：在您撰寫地下管線管理時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
組成及功能地理信息系統是在計算機硬件技術和軟件技術支持下，收集、儲存、管理及分析各種空間信息，用很多形式輸出圖形和數據產品，幫助企業或政府等做好預決算的一個計算機系統。GIS可以理解為屬性數據與空間數據的綜合體，它主要具有三方面特點，具有動態性與空間性，能夠收集、分析并管理各種地理信息，計算機系統支持是GIS的最重要特點，是計算機系統使得GIS可以準確快速的對地理系統進行動態分析與空間定位，GIS系統的計算機程序能夠模擬各種地理分析方法，并作用于空間數據信息，分析有用的信息。GIS由計算機軟件系統、硬件系統及地理數據三部分組成。軟件系統又包含地理信息系統的軟件、應用分析程序及其他支持軟件。硬件系統主要有計算機和服務器、打印設備及數字化設備構成。數據庫系統的數據有屬性數據與幾何圖形數據兩種。GIS具有采集數據、轉換數據、編輯數據、儲存數據和組織數據功能，能夠將數據概化、格式化。
城市管線是埋在地下的各種通信、給水、電力、燃氣、工業及污水管線，地下管線是市政工程里的一種重要基礎設施，它擔負著傳輸信息、傳送能源及排放廢物的重任，是城市不斷發展的重要物質基礎。城市管線規劃管理的主要特征就是要重視各類管線系統性，充分運用現狀管線，把現狀管線與規劃管線有機結合到一起，提高管線的可操作性，滿足各種規范要求。城市管線管理工作包含調查現狀、制定規劃方案、征求意見等，調查管線現狀含有現場踏查與資料收集，深入了解道路地形情況、現有管線分布情況、管線屬性數據及土地運用情況，掌握管線所在道路的寬度、位置等信息，收集有關市政工程的各種專項研究或報告，按照城市功能規劃需求，制定管線布置方案，并合理聽取有關單位意見，不斷完善管線工程方案。規劃與管理城市地下管線時，管線的埋設方法、周圍環境保護措施及退讓距離有一定區別，設計人員及管理人員要反復比較，多總結工作經驗，有效協調地下管線和建筑構及道路橋梁的地下結構問題。
三．GIS在城市管線管理系統中的運用
1地下管線管理系統的建立背景
伴隨我國城市進程腳步的不斷加快，地下管線設施作為城市重要基礎設施，發展的迅速。我國很多城市的地下管線狀況都很復雜，一些城市已經實施地下管線探測與普查工程，因為管線分布范圍較廣、種類較多，獲得地下管線的資料數據量非常大，也有些管線資料表格圖文不一致，精度和來源不明確，管線數據資料信息一直處在更新狀態。如果沒有掌握地下管線分布，盲目的施工極易導致停氣、停水，嚴重時可能導致災害事故發生。GIS能夠實現管線管理信息動態管理，給城市的建設與規劃提供服務，確保地下生命線安全運轉。
2管線信息管理系統設計
系統設計是GIS系統所有研制工作的中心，系統設計既要完成各種模式要求的任務，還要實現設計系統的不斷優化。設計系統時，要盡可能的少建立中間文件，控制文件掃描次數，從而才能提升系統運行效率，要提高系統控制力，需要擬定字符錯誤與數字出錯的各種校驗方法，運用數據文件過程中，必須設置口令，避免數據被修改或發生泄漏，確保僅有經過特殊通道才能儲存數據。提升系統可變性可以通過設計各種模塊，把整個系統根據功能分成多層模塊，各模塊僅執行一項功能，這樣的系統具有良好的可變性。地下管線信息的管理系統分成幾個子系統。
3系統各功能組織GIS系統
具有管線數據編輯和輸入功能，基本管線信息與基礎地形圖要適應數字化、圖形矢量化及實測數據讀入等輸入方式，編輯模塊需要具有編輯圖形所用的工具，能夠變換圖形、轉換坐標及地圖投影形式，管線數據編輯具有屬性與圖形聯動編輯功能，實現圖庫聯動，并可以維護管線數據。系統要有管理海量圖庫的能力，能夠統一管理測量區里的所有地形圖，含有刪除、檢索、增加等，可以結合多種方向進行調整，滿足不同客戶需求。管線數據信息檢查功能含有線號與點號的重號檢查、管線屬性規范性與合理性檢查、管線特征值檢查及測量點超限檢查。管線信息統計和查詢功能含有屬性信息與空間信息雙向查詢、空間定位查詢，系統分析統計可以根據屬性信息查詢作為參考。管線信息的分析功能對系統實際應用具有重要意義，設計管線工程時管線分析功能根據設計單位的需求可以分析管線碰撞及最短路徑，提供相對最佳設計路線提供參考或給各種管線事故的搶險工作提供指導。
四．結束語
關鍵詞：地下管線，檔案管理，問題，方法
城市地下管線是城市基礎設施的重要組成部分，是發揮城市功能、確保社會經濟和城市建設健康、協調發展的重要保障。隨著城市建設的快速發展，地下管線的重要性日益顯現，城市給排水、燃氣、熱力、強電、弱電等地下管線，就像人體內的“血管”和“經絡”，為城市發展提供強有力地保障，被稱為城市的“生命線”。地下管線一旦損壞，就會危及城市的“生命”。
隨著我縣城市基礎設施建設步伐的加快，挖斷管線造成重大經濟損失的事例也時常發生，如：縣文化廣場在開發建設中幾次挖斷給水管，造成停水；白巖公園南路在挖路基與排水溝時把國防光纜挖斷，造成百萬元的損失；興田路改建項目在K0+660處設一臨時排水溝，開挖時碰到東南網的光纜，造成大面積電視失去信號，經過一天的搶修才恢復電視信號等等。因此，搞好城市地下管線檔案管理是城市管理工作的一個重要環節。地下管線檔案是地下管線工程的重要組成，它真實反映了地下管線的空間位置及其屬性，是鋪設新的管線、改造舊的管線的依據，是保護好城市地下管線、避免挖斷管線事故、保障安全運行不可缺少的重要資料，是城市防災、抗災、應付突發事件的基礎資料。為了減少、避免事故的再次發生，搞好地下管線檔案的管理已勢在必行。
1.地下管線檔案管理工作存在的問題
1.1檔案管理意識淡薄，重視不夠
1）.在我國普遍存在著地下管線檔案收集不全，建設、施工單位“重建設、輕檔案”的現象就更加突出。
2）.由于投資體制與管理體制上的原因，造成了地下管線在管理上各自為政的局面，沒有向城建檔案館報送地下管線檔案。
3）.地下管線檔案的利用意識淡薄。建設單位在工程設計時，很少到城建檔案館查找地下管線現狀資料，作為設計的依據。
1.2地下管線檔案的管理尚未步入法制化軌道
目前，城建檔案的法規主要有《中華人民共和國檔案法》、《建設工程質量管理條例》、《城市建設檔案管理規定》、《城市管線工程檔案管理辦法》、《城市地下管線工程檔案管理辦法》等，一些省、市也先后制定“管理辦法”，為地下管線檔案的管理提供了法律保障。但由于地下管線檔案管理的混亂局面由來已久，許多地方、部門沒有認真貫徹執行這些法規，依法管理檔案的意識不強、水平不高，使城建檔案管理工作在標準化、制度化、規范化方面大打折扣。
1.3地下管線工程建設沒有真正納入城市建設集中統一管理
地下管線檔案管理失控的首要原因，就是沒有將地下管線工程建設真正納入城市建設集中統一規劃管理的軌道上來，實行工程招投標制的項目不多,且大多數沒有簽訂《建設工程檔案建檔及報送服務合同書》，使城建檔案館不能獲得管線工程項目開、竣工時間、工程進度等信息，從而無法對管線工程的檔案工作進行跟蹤指導管理。有的建設單位只顧眼前的利益，缺乏全局觀念，管線工程未辦理規劃、施工許可證就進行施工，經常見一些道路被“開腸破肚”，挖了填，填了挖，又沒有及時形成有關的檔案材料。既影響市容整潔，又增加了城市安全的隱患。
1.4地下管線檔案保管分散無法實現資源共享
就我縣的城建檔案館來看，所收集到的地下管線檔案主要是本系統的部門在建設過程中形成的，而強電、弱電等部門所形成的管線檔案則基本上都由自己管理，檔案多頭保管的現象比較普遍，由于部門利益，地下管線產權單位各自為政，這種分散保管不能實現檔案信息資源的共享，遇事無檔可查。
1.5檔案管理手段落后不能滿足工作需要
首先是城市城建檔案部門辦公設備陳舊落后，無法提供高效的服務；其次是管理資金不足與專業性人才緊缺；再次動態管理滯后的問題仍然存在。
2.解決問題的措施和建議
2.1加強宣傳，提高認識，強化城建檔案管理意識
搞好地下管線檔案管理要解決認識問題，要在宣傳上狠下功夫，大力宣傳城建檔案在城市規劃、建設、管理中的重要作用，從而使各個部門自覺采取行動，重視和支持城建檔案工作。
加強地下管線檔案編制和報送的質量意識，城建檔案部門在項目立項之初就應介入，全程跟蹤檔案資料的中間檢查、初驗、驗收過程，特別關注資料編制和報送的質量情況。主要看所編制的檔案資料是否及時、真實、準確和可靠。加強地下管線檔案的利用意識，做好地下管線檔案鑒定、編研工作。歸檔是手段，利用才是目的。
2.2進一步建立健全法規制度，加大依法治檔力度
由于當前地方法規不盡完善，沒有一套完整、系統的地下管線檔案管理法規體系，因此出現了有法不依，有法難依的局面。鑒于此，我縣應根據部、省管理辦法精神制定地下管線檔案管理辦法，同時各建設單位也應制定相應的地下管線管理制度、措施。使地下管線檔案有法可依、有章可循，建設、施工單位也能做到職責明確，獎罰有據，從而保障地下管線檔案管理工作逐步邁入法制化軌道。發揮法律手段的作用，依法治檔、依法興檔。加大執法監督力度，從根本上杜絕有法不依、有章不循的現象，為實現地下管線檔案的法制化、規范化、標準化管理創造條件。
2.3強化管理，理順檔案接收渠道
在城市建設中規劃管理是龍頭，要徹底改變管線檔案管理不善的局面，首先就要從規劃管理做起。根據《城市規劃法》第三十二條之規定，城建檔案館可以在建設單位辦理規劃審批手續時與建設單位簽訂管線工程檔案移交責任書，明確建設單位檔案編報責任及違約責任，為工程竣工后能接收到齊全、完整的地下管線檔案提供了保障?！冻鞘泄芫€工程檔案管理辦法》第八條之規定，管線工程竣工驗收須有城建檔案管理部門參加。因此，檔案管理部門要主動介入驗收階段的工作，審查管線檔案是否符合驗收要求并及時提出整改、完善意見，建設單位在驗收前必須向城建檔案館提供齊全、完整的檔案材料，方可組織驗收。涉及地下管網的各行業、各部門要加大檔案資料交換和集中管理力度，加快城建檔案信息化建設步伐，把城建檔案館建設成為城市建設的重要數據庫和地下管線工程的查詢平臺，更好地實現信息資源社會共享。
2.4開展地下管線普查工作，加強動態管理。
地下管線普查普測，是一個城市為解決地下管線資源現狀問題開展的地下管線情況調查、管線探測、管線綜合圖編繪和資料匯集工作，是解決歷史遺留問題的唯一手段。這是一項綜合性的城市管理工作，需要相關部門共同參與。城市在發展，管線必然要延伸，有的管線將被改造或廢棄，要加強動態管理，及時編制和報送完整、準確的竣工檔案。由于管線普查只是一種補救措施，它不可能一勞永逸。
2.5采用現代化手段，加強地下管線檔案的管理
關鍵詞：地下管線；管理；研究
中圖分類號：U23文獻標識碼： A
隨著社會經濟的穩固發展，人們生活水平在不斷提高，城市基礎設施不斷建設完善，為了建設新型城市，保障城市容貌及環境的美觀與整潔，許多城市鋪設了地下管道。一方面，能夠達到美觀的目的，另一方面，也同樣可以減少由于管線的不合理布置給城市居民帶來人身安全的威脅。但在一部分地區，由于受到社會經濟水平的限制，以致在鋪設地下管線沒有進行合理的設計，布置了一些架空管線，不僅影響了城市的面貌，同樣可能由于其他因素的影響造成線路破壞，從而造成安全事故，給人們的日常生活造成了威脅。因此，必須分析當前地下管線管理過程中存在的問題，并研究出解決措施，讓地下管道的建設與管理能夠為城市居民提供更好的服務。
一、當前地下管線管理存在的問題
在很長一段時間內，由于沒有較為有效的管線信息管理方案，以致在進行管道設計時不能根據明確管線信息策劃出地下管線布置方案，造成地下管線隨意鋪設，具體管理人員并不明確管線的分布情況，進而在施工指導時并不能進行合理的布線安排，導致施工的盲目性。在地下管線鋪設時，由于線路沒有進行良好的規劃，以致線路交叉，對其他線路造成干擾，在施工過程中不可避免地使其他線路遭到損壞，限制了管線的傳輸，影響了人們的日常生活。甚至可能會引發嚴重的安全事故，威脅地下管道布置周圍人群的人身安全。
另外，通常情況下，在很多城市小區的地下管線布置規劃時，管理人員一般僅考慮到具體布線地點的規模、土層的性質、整體布置方案，而忽視了對該區域較為深入的探測分析，沒有根據管線的特點來進行合理的規劃布局。除此之外，一些地下管線建設工程由于受到資金成本的限制，使管線工程的建設并不能夠滿足城市發展的需要，造成基礎設施的不配套，影響了城市地下管線的布局。還有就是沒有重視對管線鋪設具體、詳細資料的收集與整理，從而致使在地下管線布置規劃時，沒有較為明確的資料基礎，進而影響了地下管線布置的管理，埋下了許多安全隱患。
二、對當前地下管線管理提出的相關建議
（一）健全地下管線管理的法律保障體系
為了給地下管道的管理提供良好的理論基礎，首先必須健全其管理的法律保障體系，在建設初期，規范布局設計，確保管理的有序性，強化施工人員的責任意識。嚴格按照標準法律體系，來執行對地下管線施工過程的管理，根據實際布線情況，制定合理的管線布局計劃，健全管理體系，讓地下管線管理的法律指導不僅僅是流于形式，而是落實于具體工程實踐中。各管理部門也必須強化自身的責任意識，明確在管理過程中應該履行的職責，從地下管線的規劃過程著手管理，到管線的具體建設及測量、維護過程都必須明確監控，嚴格規范施工行為，統籌地下管線全過程的管理，從而保障地下管線建設的質量，讓其能夠更好地為城市居民的日常生活服務。
（二）提高對地下管線鋪設管理的強度
為提升地下管線鋪設的質量，必須提高對其布置管理的強度，具體到工程施工的每個流程進行嚴格的管理，協調各相關部門，在嚴格的法律指導下，合理安排管線的規劃、布置工作，制定完整的管理規范，為管理過程提供明確的現實指導依據。嚴格控制各個流程的許可規定，保障工程建設的每個環節是在得到相關部門的認可后再進行的建設，使管線鋪設的整個流程能夠得到有效的規劃與管理。
（三）利用高新科技，建設信息化的地下管線安全管理體系
科技文化的不斷發展，為地下管線的管理提供了較多的便捷。為了有效利用科技發展的產物，讓其更好地服務于地下管線的管理，必須做到利用高新科技，建設信息化的地下管線安全管理體系，營造現代化的管理環境。首先，在管線規劃時必須明確了解該區域內居民的管線需求，需要進行相應的普查工作，并需建立相關的檔案，隨著各種信息化技術的不斷成熟，在地下管線管理中，我們也可以利用科技發展的產物，建設信息化的檔案管理模式，將具體用戶的檔案信息輸入控制系統，進行統一管理，根據管線性質的不同進行智能分類，為后期的管理工作提供完善的信息支持。
（四）配合各部門，增強地下管線事故的應急處理能力
引發地下管線相關事故的原因有人為的，同樣也有客觀的因素。因此，我們不僅需要在施工過程中確保設計與實施符合法律規范，同樣也需要建設相關的應急保障體系，預防外界因素對地下管線造成影響，從而引發安全事故。第一，需要確保在地下管線建設周圍設立明確的標示，禁止一些深入地表的開挖工作的進行。第二，根據各管線的性質，為其予以不同方式的保護，防止由于長久使用造成線表，造成安全隱患。第三，協調各安全管理部門，建設安全保障體系，創建針對地下管線事故處理的指揮中心，確保在事故發生初期能夠有效處理，確保災害不會大面積蔓延，從而保障居民的安全。
結束語
綜上所述，地下管線是城市基礎設施中非常重要的組成部分，它關系著廣大城市居民的人身安全，影響著人們生活的正常進行。為了規范地下管線的管理工作，必須采取相關措施，從健全地下管線管理的法律保障體系、提高對地下管線鋪設管理的強度、建設信息化的地下管線安全管理體系、增強地下管線事故的應急處理能力等方面出發，強化地下管線的管理，讓其能夠更好地為人們的生產生活服務。
參考文獻：
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[關鍵詞]城市市政；地下管線管理；GIS技術
經濟的發展推動城市的進步，城市市政的建設對于一個城市而言，就如同鋼筋水泥對于一個建筑的重要性；同時，地下管線對于城市市政的建設而言，就如同神經網絡對于一個人的重要性。地下管線維系著城市中的水電供應以及通訊的正常聯通，然而，有些政府部門沒有對其引起足夠的重視，沒有形成一套科學的管理體系，往往影響城市正?；A設施，從而影響居民正常生活。因此，實現城市市政地下管線管理體系的科學化自動化意義重大。在管理中，只有通過有效的信息溝通，才能實現真正的協調。針對北京市地下管線管理中存在的問題，政府有關部門正抓緊時間開發建設城市地理信息系統下的城市地下管線管理信息系統
1.城市市政地下管線管理的現狀分析
地下管線是一項重要的城市基礎設施，它是城市得以延續和發展的物質基礎，是人民生活順利進行的條件保證。但多年來地下管線的管理工作一直存在著諸多問題。我國地下管線建設時間較早，科學技術的落后導致對管線管理缺乏統一管理模式；地下管線管理部門各自為政，沒能起到信息資源共享，相互監督的作用；在對地下管線信息的保存中，一直采用紙張作為媒介的方式，由于地下管線種類繁多，紙張的重量已經高達幾十噸，占用了大量的空間；也浪費了大量的木材資源；管線在出現突發故障時，由于不能準確獲取管線的準確位置信息，導致政府部門不能突發事故及時應對，嚴重影響人民群眾的正常生活，甚至出現財產損壞，人身傷害等重大損失。城市地下管線管理的不合理逐漸成為了制約城市發展的因素。
2.采取有效措施加強地下管線管理
2.1 管理體制以及施工前后的管理
一直以來，城市地下管線管理所屬的部門眾多，沒有形成統一的管理體制，各部門都只是從自身利益出發對地下管線進行管理，為了充分發揮城市地下管線的作用，政府應該成立城市管線綜合管理部門并制定相關的管理標準。剔除多個部門交叉管理的現狀。另外，對管線的施工管理也應該加大力度，施工前，管理者要對管線材料質量及施工單位嚴格把關，派遣專業人員合理安排各管線平面位置以及管線高程，充分考慮環境、地理及日后對管線維修因素。完成管線施工后，還應該制定完善的管理辦法。
2.2 對新增設管線進行合理規劃
在對已破損的舊管線進行維修和更替時，相關部門應該對新建管線進行合理規劃，管線的位置安排應該遵守“壓力管讓重力管、小管徑讓大管徑，支管讓干管”的原則。管線間距控制也應當合理，要求管線之間的最小垂直凈距為0.15m，一些管線如電力管溝與其他管線最小垂直凈距為0.50m，但在實際工程操中難度較大。一般認為管線間有間距就能施工，另外，由于雨、污管線由于因素而無法錯開，在實際工程施工時大大增加了難度，因此，要根據不同管線特點制定合理施工的規劃。
3.應用GIS技術
3.1 GIS技術的特點
空間數據與屬性數據是地理信息系統在分析處理問題時兩個重要的衡量指標。用數據庫管理系統將兩者聯系起來共同管理。其中，空間分析是地理信息系統進行數據分析最重要的部分，主要是利用空間解析模型來分析空間數據，地理信息系統在解釋事件發生原因、根據現象預測結果、對存在問題提出解決方案等中具有實用價值。把它運用到地下管線的管理中，解決了地下管線多年來存在的難管理、缺人管理等問題。
3.2 GIS技術在地下管線管理中查詢、分享信息的運用
GIS技術在解決管線圖紙數量大，浪費空間、木材資源的問題上也起到了不容忽視的作用，只需要幾張磁盤或者光盤就可以儲存全部路線信息。解決了一系列的問題，在對管線的信息進行檢索時，僅需要幾個簡單的命令或者按鈕就可以完成對某個區域，某種特征，甚至某一根管線信息查詢。與常規管理辦法中通過人工查找大量檔案的辦法相比，方便快捷，節省了大量的時間，提高了人力資源利用率。同時，GIS技術使城市管理部門之間能夠提供市區兩級數據，共享和交換接口。讓城市管理部門之間實現資源調配和信息共享。這在發展地區管理規劃中起到了重要的作用。也充分體現GIS技術在城市地下管線的優越性和人工無法比擬性。
3.3 GIS技術在地下管線建立檔案中的作用
按照城市規劃管理的要求，每隔一段時間，城市地下管線管理部門要根據城市當前具有的技術以及經濟能力，采取經濟適用和科學合理的方法對地下管線進行全面普查，掌握城市建成區和城市規劃區內的地下管線現狀，獲取準確的管線信息并建立管線材料，位置，路線圖等數據的檔案庫，做好檔案庫動態管理。方便領導及決策部門查詢城市地下管線資源信息，這用人工的辦法是很難在短時間內完成的，GIS技術卻能精準，快捷地完成檔案建立。而且，完善的系統設置為檔案的準確建立提供了科學的保證。
3.4 GIS技術在應對地下管線突發事故中的作用
由于地下管線具有種類繁多、相互交錯、埋于地下的特點，因此，在發生意外事故時，往往涉及面廣，可能影響到市民，企業，政府部門等的管線正常運輸，給市民生活帶來極大的困擾，這時，地理信息系統能夠及時上報到市或者區應急指揮中心并且提供管線的準確位置、發生障礙原因，在進行合理分析后制定有效的解決辦法，這極大地方便了應急指揮中心進行對障礙管道統一的應急指揮。把事故的傷害減到最小。為市民提供安全保證。還能及時恢復正常的管道運輸。
4.地下管線管理對于城市市政建設的意義
長期以來，我國城市管理者一直注重地上的基礎設施建設，對地下管線管理工作重視程度不夠，地下管線的規劃建設和管理工作一直沒有趕上城市建設的進程。城市地下管線的合理管理在當下顯得尤為重要，它提升了廣大人民群眾生活的質量和水平，貫徹落實了科學發展觀的基本要求。這是一項城市可持續發展的重要舉措，更是一項把以人為本的宗旨落到實處的任務。加強城市地下管線管理是積極穩妥推進城市化進程的重要前提，更是保障城市正常運行的重要載體。為中國城市實現全面小康、構建節約資源型社會做出重大貢獻，
5.結語
對城市地下管線管理者而言，在建設道路途中增設地下管線時應該有計劃、有步驟地實施，應該避免出現頻繁破路的現象，為管線正常運行創造必要的條件。當然，建設好城市地下管線只是城市發展的前提條件，更重要的是，隨著科學的進步，管理者的管理思想與管理方式要有所轉變，對已經建立的管線利用現代管理技術進行科學化管理。
參考文獻
關鍵詞：三維引擎；數據模型；.Net編程
中圖分類號：TP311文獻標識碼：A
1引言
泰達水業有限公司凈水廠占地面積約60萬m2，地下管線種類較多。經過多次擴建及改造后，系統越來越龐大，空間結構更加錯綜復雜。相關紙質圖紙資料采用人工管理的方式，圖紙資料相關信息不全、查詢效率低、更新速度慢，已經無法滿足地下管線管理的實時要求。當開挖某區域涉及多個專業管線時，通過圖紙資料很難查找到各管線間的空間結構和綜合狀況，給工作的開展增加了不少難度。當遇緊急情況時，有時要靠有經驗員工的記憶來判斷，使搶修人員倍感壓力。通過三維可視化地下管線管理系統，凈水廠實現了對水廠的管線、圖紙資料的科學管理，還為廠內生產調度、施工改造、地線管線維修保養提供了精確、迅速、科學的依據。本文介紹的就是泰達凈水廠三維可視化地下管線管理系統的設計與實現。
2技術背景
隨著三維引擎技術逐漸成熟，三維可視化技術在管線管理方面與傳統的二維表現方式相比有諸多優勢。優秀的空間表現力，能讓用戶從多角度、全方位的視角來觀察管線布局。三維化的拓撲分析功能可以更直觀的給用戶以良好的空間分析（諸如流向分析、開挖分析、斷面分析等）以及管線之間連通性的清晰了解。測量及標識功能可以使用戶能以全局視角去查看管線的標高，輔以多種定位方式以及模型分層顯隱等三維場景下的獨有功能和三維環境的實景展示，使用戶對現場的管線狀況有一個更直觀、更明確的認識。本系統采用的howsky3D三維引擎具備處理結構化數據的功能，依靠三維要素數據模型管理機制，可實現對建筑空間、場景、管線、設備等多種空間位置對象的三維仿真展示和管理，具備定位辨識準確，特征辨識清晰，數據組織有條理等特點。三維引擎的三維數據要素和數據模型如圖1所示：三維要素的數據模型，簡單要素形成聚合要素和復合要素，實現了對建筑空間、管線、設備的表示和同一工作空間幾何對象多比例尺的表示，采用改進的矢量數據表示方法，具有較高的定位精度，易于進行特征的辨別和選擇，并且能精確地存貯坐標值，能有效的組織綜合管網及環境場景的各類三維管理對象，為凈水廠管網數據精益管理提供了技術基礎。針對凈水廠的管線管理業務，考慮安全性和數據穩定性，系統采用C/S模式進行搭建，在局域網內運行?？紤]通用性和穩定運行的要求，系統采用當前主流的面向對象系統的.NET開發平臺，使用MicrosoftVisualStudio2008為開發工具，配合為.NetFramework量身定做的C#語言，結合關系型數據庫SQLServer2005共同完成系統的開發。三維模型采用虛擬三維建模技術，即從CAD圖紙和現場人工拍照獲得實際建筑的尺寸信息及外觀信息后，將數據導入當前應用最廣泛的三維建模軟件3DMAX中進行處理，并通過人工生成模型。模型生成后通過自定義的3DMAX導出插件將模型導成本三維GIS引擎可以使用的格式，并將其加入三維GIS引擎進行后續的流程化渲染及顯示。
3系統設計
3.1總體架構
系統設計遵循分層架構設計思路，將數據層、業務層和應用層分離，多層結構提供了非常好的可擴展性，可以將邏輯服務分布到多臺服務器來處理，從而提供了良好的伸縮方案。數據存儲層，采用SQLServer數據庫和模型文件相結合的方式，實現對系統數據的全局性管理，并可方便的實現數據的備份。數據訪問層，確保了數據的統一管理、數據交互、接口訪問、資源共享等功能，提升管網數據的可應用性。業務層將系統的各個功能模塊進行了封裝，方便調用和升級。應用層為系統交互界面，用戶在此既可以實現各類管理需求，又能夠滿足各類業務應用的擴展需要。
3.2數據需求分析及數據設計
所轄區域范圍內涉及管理對象設計包括以下內容——管線、附屬設施及作為參照對象的建筑、道路、景觀圍欄等模型及其屬性信息。針對管理對象的內容，數據存儲及結構設計如下：（1）模型對象，包括三維場景、建筑以及附屬設施等，采用文件加密方式進行存儲，將原始的.X模型文件經過格式加密轉換形成.HSZ模型文件，并通過三維引擎可進行解密調用，也可通過專業工具進行模型文件的修改更新處理，確保模型數據在使用過程中的安全性。（2）管線模型作為主要管理對象，依據原始管線CAD數據轉換而來，以點—線—點的邏輯形式存儲在SQLServer數據庫中，采用三維引擎讀取邏輯數據而生成三維模型的的方式進行瀏覽和管理。（3）各類模型數據的屬性數據以及管理信息，也采用SQLServer數據庫進行存儲。針對數據模型對象及其屬性今后在工作中的管理特點，研發兩種數據入庫管理的手段，一是針對數據初始化工作，為數據管理員的批量入庫工具，實現管網數據快速入庫的功能；二是針對日常管網維護改造工作，在三維可視化場景中為管理員開放數據維護權限，可逐對象進行修改編輯。另外，針對三維場景和建筑，專門研發了兼容三維引擎接口的模型管理工具，實現現有模型包的解密，添加或替換新模型后再實現加密打包功能。
4系統主要功能模塊
4.1三維展示功能
基于howsky3D高效引擎，整個系統平臺借鑒GIS的管理模式，充分發揮信息技術、虛擬現實技術、網絡技術的優勢，打造一個滿足水廠管線管理工作需要的三維化、數字化、網絡化信息管理平臺。三維管理平臺主要功能包括：多視圖瀏覽、場景拖動視角變換、模型分層顯隱、地面區塊透明度管理、屬性信息查詢、鷹眼定位、模型樹快速定位等基本功能。
4.2管線數據管理模塊
管線數據管理是一項可持續的工作，隨著水廠管線實際情況的不斷變化，管線數據管理也需要定期維護、不斷更新。由此該系統特設計管線維護維修管理、管線編輯（批量入庫和三維編輯）、模型維護等三個功能來滿足需求，以確保該系統較長的使用生命周期。管線編輯功能包括管點和管線等基本要素的三維可視化建立、附屬設施模型的添加、各類管網信息的屬性修改、附件添加。系統的編輯工作實現了留痕日志管理，做到編輯修改工作可追溯，在數據維護方面保留了嚴謹的修改依據。
4.3管網智能分析
三維管網智能分析功能包括橫斷面分析、施工圖分析、垂直凈距分析、管線連通分析、停水范圍分析、爆管關閥分析、流向分析、開挖分析、提取分析、提升分析等。比如：橫斷面分析，能夠直觀準確的反映出道路及道路下的管線分布情況，包括管線深度、位置、管徑信息。開挖分析，直觀地顯示地下管線的分布及種類狀況，為用戶觀察分析及施工提供依據；流向分析，動態顯示選中管線的介質流向，可結合管網的拓撲結構和閥門的開閉情況進行分析，指導人員施工作業。
4.4三維管網檔案管理模塊
三維管網檔案管理模塊包括管網檔案分類管理、管網檔案管理、模型附件檔案管理等三個主要功能。管網檔案分類管理可起到用戶自主維護檔案文件的作用，可以按照管網施工進展階段劃分，也可以按照文件類型進行劃分；管網檔案管理實現各種類型的檔案資料的完美整合、統一儲存、方便可查，可對檔案內容進行下載和上傳操作；模型附件管理允許用戶在三維界面中選中模型，自主關聯管網屬性信息和電子檔案。
5關鍵技術
三維可視化地下管線管理系統的應用，關鍵技術主要是數據的處理和效果的展示，從兩方面介紹本系統應用的關鍵技術。
5.1管線數據批量入庫
管線數據作為最主要的管理對象，數據入庫是一個復雜且龐大的工作。原始的數據包括電子版CAD圖紙，紙質圖紙等。每類圖紙因設計施工單位不同，故繪圖標準會有差異。通過管線數據批量入庫流程，確保了準確性和格式規范統一，縮減了工作量，解決了三維模型入庫自適應等技術問題。管線數據批量入庫流程如圖2所示。
5.2管線搭接無縫擬合
在管線數據入庫過程中，在多條線段交叉處，管線會出現管段的缺口，與真實的管線連接方式有一定差異。針對這種情況，采取管線段相切的橢圓法向量與切向量來計算生成管線模型，從而實現管線搭接無縫擬合。管線無縫擬合是指將兩個成一定角度相交的圓柱體管線根據其位置及相互之間的連接關系將相交切面由圓柱體的頂/底圓面處理成能平滑相連的的橢圓切面的過程，其概要算法如下：計算出兩個相交橢圓面的切向量以及法向量，并根據切向量及法向量進行叉乘計算，算出副法線方向。以切面橢圓圓心為中心點，將副法線方向繞法向量方向旋轉i/sum*360度（i=1，2，3....sum），得到橢圓基準點方向。以圓柱面半徑除以圓柱徑向量與橢圓法向量之間的交角的正弦值，即可得到橢圓的基準點長度，由基準點方向和長度即可得到基準點，連接所有的基準點成面即可得到橢圓。
結語
此系統為凈水廠地下管線管理建立了三維可視化平臺，實現了管線數據的直觀化、共享化、網絡化。系統架構易于理解，功能強大且簡單實用，用戶在較短的時間內即可學會系統使用，易于泰達凈水廠管線技改和相關維修維護的開展，提高了水廠應急處理能力，保障了凈水廠的安全運行。本系統的開發，在水廠內部管線數據管理的道路上，探索出了一套新型的管理辦法。
參考文獻
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[2]龔健雅.地理信息系統基礎[M].北京：科學出版社，2003.
關鍵詞： 管線、信息、數據庫
地下管線是保證城市生存和可持續發展的支撐體系，為城市提供必不可少的物質運營條件，是城市的“生命線”，即由給水、雨水、污水、電力、電信、煤氣、熱力、電視、路燈、工業、公交等組成，地下管線線位的選址在數據上的一點偏差都可能帶來增加工程量或不可估量的安全事故。長期以來，由于地下管線屬于隱蔽工程、只見投資不見效益等原因，使地下管線管理手段和水平滯后于城市規劃建設管理。主要表現有城市地下管線投資多元化、難規劃、地下管線建設與道路建設不同步等實際問題。目前呈現出先修路后建管線被百姓稱為“拉鏈馬路”的現象普遍存在。在道路修建過程中地下管線基礎資料嚴重缺乏，致使地下管線事故頻發。由于對地下管線現狀資料缺乏應有的了解，給城市管線的規劃管理工作帶來極大不便，給國家和人民造成巨大損失，甚至造成重大傷亡事故。隨著__新區的迅速啟動，張店舊城改造的日益緊迫，地上開發強度不斷增長 , 城市化水平勢必快速提升，這必將使城市的排水、電力的供應、燃氣的供應等城市管線綜合承載能力面臨嚴峻的考驗。鑒于此 , 我們更要運用科學完善的管理手段，合理利用有限的地下空間資源，綜合規劃各類市政管線設施，提高城市地下管線綜合承載力，發揮其社會效益。
一、__市地下管線及管理現狀
城市建設管理長期以來重視地上忽視地下，難以建立一套科學、嚴格的管理程序，因人員變動、地下管線的更新等因素，使地下管線檔案資料不統一、殘缺不全，主要表現為如下三個方面：
一是管線資料實時性。 我市 1995 年進行過一次地下管線普查，當時采用丈量、數據統計的方式進行，并將資料存于各區縣的城建檔案館或市建委的城建檔案館。 1998 年市建委城建檔案館、__區建委、齊魯石化公司、南定鋁廠等單位應用各種先進的地下管線設備、地下管線成圖管理系統進行了第二次底線管線普查，并建立了數據庫，__區在規劃局垂直以前已形成了地下管線管理與規劃總圖的管理，實現了同步的數據化、動態化管理目標，為領導的決策提供了高效便捷的服務。建委城建檔案館的地下管線資料則束之高閣。 1998 年之后建設的管線工程資料沒能充實進系統，使該系統有名無實，與實際相差甚遠，已失去指導城區地下管網建設的意義。這給城市規劃管理帶來了困難，使地下管線管理滯后于地上建設管理，給城市建設造成了損失，給市民生活造成許多不便。目前新建設的地下管線仍采用圖紙存檔，已無法滿足現代化辦公及數據動態管理的要求?，F在各規劃設計單位都采用微機數據輔助程序設計，利用互聯網、個人郵箱等網絡設備進行數據交換，我局利用互聯網建立了自己的局域網，為實現自動化辦公、無紙化辦公奠定了理論和實踐基礎。
二是地下管線埋設混亂。 由于各類地下管線權屬單位不同，其敷設設計、經費來源、管理方法也各不相同，各有各的計劃，各有各的安排，最后造成管線埋設、管理混亂，給城市發展埋下了隱患。我市各大企業，如齊魯石化、新華醫療、東大集團等單位建設的專用管線，又有城建及各管線單位建設的市政管線，都不是與道路同期建設的，后期建設的地下管線為避讓現狀管線或構筑物，在地下的走向很不規律，進行市政管線規劃管理時只能依靠經驗積累、跑現場數井蓋，或建設單位申報項目時以提供的相關圖紙作為確定線位的依據，因缺乏精確的地下管線數據，管理者在辦理管線手續時心中無底，惴惴不安！
三是地下管線的設計、施工、測繪部門協調管理不夠。 管線產權單位對廢除的舊管道沒有及時通知規劃、測繪等部門更改圖紙，施工部門只管前期施工，不重視竣工測量，使得規劃、測繪部門不能及時了解管線施工現狀，及時進行管線竣工測量和編繪圖紙，使得管線資料失去實時性和可利用價值。隨著城市化的發展，建設規模不斷擴大，地下管線的管理日趨復雜。
二、城市地下管線管理信息系統
城市地下管線管理信息系統是以地理信息系統（ gis ）技術為核心，實現與計算機輔助技術（ cad ）和辦公自動化（ oa ）相集成，具有空間決策支持和專家系統綜合分析能力的綜合性管線信息系統，也是一個關系到人民生活問題的復雜系統。地理信息系統 (gis) 所提供的空間數據管理與分析功能，為復雜管網系統的管理提供了很好的解決途徑。
作為城市公共設施組成部分的城市地下管線由單一、簡單的形式發展到多類別、多權屬和布局復雜的管線網。城市建設高速發展與落后的管理手段之間的矛盾也日益尖銳，任何一種管線發生故障都會帶來重大損失。因此必須盡快按照城市規劃管理的要求，根據城市的條件采取最經濟合理的普查方法，查
明城市建成區或城市規劃發展區內的地下管線現狀，獲取準確的管線數據，建立城市地下管線管理信息系統，實現城市地下管線信息的科學化和現代化管理，為領導決策提供準確、詳實的資料。 三、建立城市地下管線信息系統的技術方案
隨著計算機技術的發展，關系數據庫技術的成熟和地理信息系統技術的發展，建立城市綜合地下管線數據庫、建立城市地下管線信息系統已經在技術上完全成熟。
目前國內有些城市已經或者正在建立城市地下管線信息系統。大體上有兩種模式，第一種是 gis 模式，第二種是成圖系統加屬性信息管理系統模式。 gis 模式除具有成圖系統和屬性信息管理系統的功能外，還具有空間綜合分析的功能，是一種最有發展前途的模式，也是目前比較流行的模式。然而，這種模式一般投資比較大、開發周期比較長。第二種模式是采用某個數據庫管理系統和某個 cad 繪圖軟件研制而成。這種模式一般來講投資比較小，開發周期短。但是這種系統圖形數據和屬性數據沒有有機的接合，對將來的綜合分析決策帶來了困難。目前來講用得比較少，是一種早期的系統。
本人認為，__市城市地下管線管理信息化應是“數字__”的一個組成部分，應以“數字__”的開發建立為契機，通過具體的數據采集，開發建立“數字__”中的城市地下管線管理信息系統。
首先，必須采集地下現狀管網實時屬性，建立基礎數據庫，管線屬性其實包含管線位置數據和管線附屬屬性。管線位置數據指管線線位、標高、相鄰管線間距等具體內容。該項工作需要各相關管線部門的極力配合，探測費用及電子地形圖資料收集費用高。普查可進行地塊劃分，分步實施，例如先做城市主、次干道、重要地塊管線普查，形成城市管線數據庫雛形，再逐步以小區為單元進行大面積普查。
其次，在基礎數據庫上開發管線動態管理信息系統，該系統包括兩個模塊：綜合處理模塊與批后處理模塊。綜合處理模塊主要實現地下管線屬性查詢、更新，錯誤管線編輯，數據導入、導出，圖幅調圖，區域調圖，坐標調圖，任意區域的圖形裁減和輸出，斷面分析，凈距分析，交叉口分析，報表打印輸出，系統安全管理，用戶分配和角色定義等功能。批后處理模塊主要實現管線竣工測量中的成圖作業以及對管線竣工測量工程的跟蹤管理。管線竣工后可以直接提交綜合處理模塊進行管理。各個模塊之間有機集成，實現地下管線測量數據從采集、核查、入庫到數據管理和分析的自動化管理。
關鍵詞：地下管線，管理，應用
地下管線是城市中重要的基礎設施,它的安全運行是現代化城市高效率、高質量運轉的保證。因此，建立城市綜合地下管線管理系統勢在必行。
一、城市綜合地下管線管理系統的特點
城市綜合地下管線管理系統是指利用GIS技術和其他專業技術，采集、管理、更新、分析和處理地下管線數據的一種技術系統。它是一個四維的系統，其特點具體如下：
（1）隱蔽性決定了時間及三維空間動態的復雜性；
（2）隱蔽性、埋設位置的集中性也決定了地下管線數據的重要性，數據的完整性、可靠性與準確性是地下管線系統實用的關鍵；
（3）系統必須自動識別管線間的連接性，即管線與管點間的拓撲關系非常重要；
（4）城市綜合地下管線管理系統是一個信息在空間分布上極不均勻的空間異質系統，城市中心區的管線密度較大，從中心區向城市邊緣急劇減小。
二、城市綜合地下管線管理系統的設計方法和原則
1、系統設計應注意的問題
地下管線管理系統是一個系統工程，其系統組織至關重要，決定其成敗的關鍵因素是數據的組織。有沒有數據，數據質量如何，怎樣使數據隨城市現狀的變化而及時更新是地下管線系統建立過程中應當高度關注的。如下所述：
（1）調查研究、修正方案
系統的開發建設是為用戶服務的，必須重視和照顧用戶的需求，對用戶需求進行充分、細致的調查，并對用戶的運行機制、信息流程、現有數據基礎、用戶對系統和產品的要求等方面做詳細研究，做出詳盡的設計方案，并在開發過程中，恰當根據使用者的意見，不斷對設計方案進行修正，對系統進行調整和完善，使其使用功能逐步完善。
（2）協調關系、統一安排
數據的收集和更新，以及數據共享方面的協調和管理是系統建設過程中一大難點，也是組織協調問題，由于這種協調在不同部門間進行，若各部門沒有統一的領導和規劃，資料各有歸屬，會加大工作的難度，使得工作無法照常進行，因而，要協調好各部門的工作進度，對其進行統一領導和安排。
（3）重視數據庫建立工作
數據是GIS的核心，一個系統的好壞很大程度上依賴于數據質量的好壞，數據庫設計、數據錄入是建庫的兩個重要因素，在數據庫設計過程中要求對系統內的各類數據標準化，并分類編碼，采取嚴格的數據質量控制辦法。
（4）系統開發標準化
系統的開發涉及到許多標準化問題，如地理信息編碼、數據交換格式、基礎數據庫結構和圖形訂制都有許多標準化問題，要求其符合一定的規范和標準，，以利于數據的交換、共享、更新和系統的推廣，在系統的開發建設過程中盡量注意標準化問題。
（5）長期規劃工程項目
地下管線信息系統建設是一個長期的工程項目，其運行周期較長。因此，應該做好項目管理的長期規劃，最好有一個保證其數據更新、模型改進的長期預算。
（6）數據結構的合理性
地下管線系統中GIS數據類型多、數據量大，管線與管點之間又有復雜的拓撲關系，因此數據結構的合理性非常重要，在系統分析和數據庫設計時應該給予充分重視，以保證系統高效穩定運行。
2、系統設計基本原則
（1）實用性原則
系統應滿足地下管線資料的自動化管理，真正實現管理科學化；
（2）可靠性原則
數據庫可靠性：數據庫中的所有數據應是準確可靠的；
系統可靠性：系統應具有很強的容錯能力和處理突發事件的能力，不至于因某個動作或某個突發事件而導致數據的丟失和系統癱瘓；
（3）完備性原則
數據庫中的各種數據應該是全面的、完整的，能夠滿足系統各項功能的需求；
（4）科學性和規范性原則
系統應以軟件工程的思想和方法來建立，保證系統結構的科學性和合理性，同時，系統的各項功能應該符合綜合管線管理要求，信息編碼、數據規范應滿足行業或地方規范；
（5）可擴展性和開放性原則
系統應有良好的與其他GIS系統數據和制圖系統數據的接口，實現系統之間的數據共享。
3、地下管線數據的獲取
地下管線數據獲取的方法分為地下普查和地下管線竣工測量兩種。
（1）地下管線普查
城市地下管線普查是指在一定時期內，按照城市規劃管理的要求，根據城市具有的技術與經濟能力，采取最經濟和科學合理的方法，查明城市建成區或城市規劃開發區內的地下管線現狀，獲取準確的管線有關數據，編繪管線圖，建立管線數據庫，并在這個基礎上做好檔案與動態管理。城市地下管線普查作業方法：
①地下管線現狀調繪
城市地下管線現狀調繪是指在開展地下管線探查作業前，根據已有的地下管線竣工資料、施工資料、設計資料等，將已有的地下管線竣工資料、施工資料、設計資料等，將已有地下管線現況標繪在1：500的地形圖上，作為野外探測的作業的參考，減少實地探查作業的盲目性，提高野外探查作業的質量和作業效率。同時，為地下管線探查作業提供有關地下管線的屬性數據（如管徑、管材、埋設年代等）
②城市地下管線探查
城市地下管線探查是在現狀調繪的基礎上采用實體調查和儀器探查相結合的方法，查明地下管線的敷設情況、在地面上的投影位置和埋深、管線的相關位置和走向、地下管線的屬性，如管線類型、性質、規格、材質、載體特征等。并在地面上設置地下管線投影中心標志和明顯管線點標志，以提供工序測繪的依據。
③地下管線測繪
地下管線測量是指在城市等級導線點和等級水準點的基礎上進行的圖根控制測量、地下管線點平面和高程位置連測及相關地形測量。
（2）地下管線竣工測量
地下管線普查在一定時期內只能做一次，這種方法實際上是對城市地下管線資料做一個完整的總結和調查，然后建立地下管線資料庫。然而城市的管線工程每天幾乎都在進行，因此，地下管線資料的動態更新主要依靠管線竣工測量來動態獲取管線的資料。
地下管線竣工測量應在地下管段敷設以后、覆土以前進行。其任務是測定地下管線的平面位置、高程；量測地下管線的埋深、規格以及規劃審批的定位尺寸；記錄地下管線的性質、材質、走向、埋設時間和全書單位，并繪制地下管線竣工平面圖和編制地下管線成果表，同時按要求填寫地下管線工程竣工測量驗收記錄冊。
三、城市綜合地下管線管理系統建立的意義
城市地下管線普查是城市建設、規劃的一項重要基礎工作。如何管理地下管線資料，最大限度地發揮地下管線普查的經濟效益成為一項重要任務。傳統的管線資料管理手段大多采用文本文件或數據庫與屬性數據完全分離，管線資料管理混亂，資料更新速度慢，跟不上現代城市建設的步伐，不能保證資料的現勢性和正確性。因此，同步建立地下綜合管線管理信息系統是確保地下管線普查使用目的的實現與廣泛應用的最佳方法：
1、使用計算機存儲管線信息大大縮小了存儲空間。一個城市的紙介質圖紙可多達幾十噸，而使用計算機僅用若干磁盤或光盤就可以存放全部信息；
2、提高了檢索查詢速度。利用計算機查詢某一個區域、某一地點或某種特征的管線信息僅需要一個命令或按鈕即可完成，這是常規管理辦法的人工查找無法比擬的；
3、圖形顯示更加直觀，通過三維顯示技術，真實再現地下管線三維布局結構；
4、可以實現管線資料的動態更新和管線工程的動態跟蹤，提高了管理水平；
5、便于資料的網絡共享。
結語
綜上所述，建立城市綜合地下管線管理系統是做好城市地下管線管理與應用的重要舉措之一，其為城市地下管線的管理和應用提供了先進的技術手段，有助于對城市各類地下管線數據的日常管理,從而做到高效利用各種信息,提高工作的科學化與規范化。
參考文獻：
