基于GIS的地下空間綜合管理信息系統

霍志勇

摘 要：地下空間安全使用管理作為平安城市的重要建設內容越來越被重視。本文闡述了地下空間綜合管理信息系統的總體架構、安全管理流程、系統功能模塊，并重點討論了利用上海基礎地理信息公共服務平臺，將地下空間專題信息與基礎地理信息無縫集成，實現了對地下空間綜合管理的效能。

關鍵詞：城市 地下空間 安全使用管理 GIS 數據更新

中圖分類號：TU71 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（b）-0031-02

1 系統總體設計

1.1 系統結構設計

地下空間綜合管理信息系統采用C/S和B/S模式相結合的復合型體系結構。系統實現的功能包括：地下空間的生產生活服務設施、公共基礎設施和軌道交通設施及附屬設施的各類基本信息、權屬信息、使用業態等，安全檢查時對地下空間中是否存在安全隱患、隱患類型及其是否整改等專題信息。地理空間專題數據的編輯、綜合管理、查詢統計、空間分析等。

1.2 系統的開放運行環境

地下空間綜合管理信息系統的開發環境，完全基于.NET標準進行開發，遵循“開閉原則”，數據庫選用Oracle，地理信息平臺選用ArcGIS，ArcSDE作為空間數據庫管理，ArcGIS Server作為GIS WebService服務器軟件，負責數據的空間處理、共享、發布，系統的開發環境采用Visual Studio.Net 2005，Adobe Flash Builder 4.0。系統運行環境（服務器）：Windows 2003，Microsoft Office系統運行環境（客戶端）：2000以上操作系統，IE6.0及以上版本。

1.3 系統總體構架

本市地下空間綜合管理系統的總體架構分為基礎設施層、數據資源層、應用支撐層、業務功能層、標準規范體系層和信息安全體系層。基礎設施層主要是構建平臺的網絡環境與運行環境。通過安全系統、網絡系統、主機系統、存儲系統等硬件設備的支撐，為平臺提供安全保障、網絡聯通、服務運行、數據存儲等方面的支持。數據資源層存儲GIS地理信息數據、地理編碼數據、地下空間基本數據、事件數據、安全檢查處理數據、綜合評估數據等。應用支撐層提供一個開放的框架，該框架具有良好的可擴展性，為應用系統提供統一的系統管理、用戶認證與授權、數據交換、GIS電子地圖、綜合數據管理、接口服務以及統計報表等功能。應用支撐層功能的設計開發依據各類規范標準，使得本系統在應用支撐層上能夠快速、高效、穩定的構建。系統的應用功能體現在業務功能層上，主要是地下空間綜合管理系統，包括地下工程的基本信息、工程形式、結構類別、埋置深度、權屬信息、使用業態等，安全檢查（日常檢查、監督巡查、聯合檢查）工程的情況、查詢統計、重點工程、規章制度等。標準規范體系是通過建立統一的數據標準、交換標準、系統維護規范、更新維護機制、共享管理機制等，保障地下空間綜合管理信息系統運行的實時性與正確性。信息安全體系包括對地下空間綜合管理信息系統運行的網絡安全、服務器主機安全和數據庫及各類數據安全等，安全防范對象及系統安全等級的確定，以及應采取的各類應急措施和安全策略。

2 基本業務流

檢查人員在對地下空間進行安全使用檢查時，對照《地下空間日常安全檢查內容（試行）》9大項65條的要求開展，如若在檢查中發現，地下空間安全使用管理上存在安全隱患是民防自己職責范圍內管理的，檢查人員發出整改單；如若地下空間存在隱患是地下空間聯系會議成員單位職責范圍內管理的，檢查人員發出抄告單，抄告相關職能部門。待被檢查工程存在的隱患全部解決后，檢查人員再次進行檢查確認，完成結案。

鑒于上海已經建成基于政務網的基礎地理信息公共服務平臺，通過網絡提供地理信息（影像地圖、基礎地圖）等服務。地下空間綜合管理信息系統充分利用基礎地理信息公共服務平臺，將地下空間各類專題信息與基礎地理信息無縫集成，實現對地下空間綜合管理信息系統的有效管理，便于對地下空間基本數據、位置、分布、業態、安全檢查后工程是否存在隱患，隱患的狀態、隱患工程位置分布、查詢統計分析、輔助決策等的直觀展示。使之在地下空間綜合管理時，更加快速、直觀、準確的反映地下工程的狀態。

3 系統功能模塊

3.1 用戶權限管理模塊

主要包括用戶身份驗證和用戶密碼修改功能。用戶通過身份驗證模塊，確定是否有訪問該系統的權限，根據用戶的角色賦予用戶查詢統計相應信息的范圍及專題信息的權限。用戶密碼修改功能，即用戶可以根據需要設定自己的密碼，超級管理員有權修改所有用戶的密碼。（如圖2）

3.2 地圖瀏覽模塊

實現地圖瀏覽功能，可以放大、縮小、平移地圖，查看自己感興趣的信息，也可以查看相應的比例尺。地理底圖為上海市基礎地理信息公共服務平臺提供的資源，包含主要道路、河流、公園綠地、軌道交通、新村、大廈、學校、醫院等要素。影像數據為上海市基礎地理信息公共服務平臺發布的影像。各類民防專題圖主要指地下空間的生產生活服務設施、公共基礎設施和軌道交通及附屬設施的基本信息、安全檢查時對地下空間中的存在隱患、隱患類型及其是否整改等專題信息。（如圖3）

3.3 專題圖圖層控制模塊

將影像、各類專題信息做成菜單式開關控制，允許用戶任意選擇需要打開的專題，查看專題信息，同時將各專題的圖例與圖層名稱顯示在一起，便于用戶讀取。

3.4 專題信息查詢模塊

屬性查詢：允許用戶自定義組合各查詢條件，如：所屬區縣、所屬街道、圖層、關鍵字、等級、面積等。以列表的形式分頁顯示查詢結果，并將當頁顯示的查詢結果點位在地圖上明確顯示，且與記錄編號一致，同時將所有查詢結果均在當前屏幕中居中顯示。點擊列表中的名稱，可以在地圖上將該點居中顯示，彈出簡單信息列表，提供對該點位詳細信息顯示的接口。

空間查詢：允許用戶設置緩沖區的半徑和中心點或任意畫多邊形，查詢該區域內某一專題的信息，以列表的形式分頁顯示查詢結果，并將當頁顯示的查詢結果點位在地圖上明確顯示，且與記錄編號一致，同時將所有查詢結果均在當前屏幕中居中顯示。點擊列表中的名稱，可以在地圖上將改點居中顯示，彈出簡單信息列表，提供對該點位詳細信息顯示的接口。

3.5 民防專題統計分析模塊（如圖4）

系統提供地下空間基本信息、安全使用管理信息的統計功能，用戶不僅可以掌握地下工程總量、增量、工程的結構、類別分布、工程的業態、權屬等情況、工程安全使用的情況、工程是否存在安全隱患、隱患的類型等分布狀況，同時也提升地下工程管理的便捷性和可視化程度。系統允許用戶自定義統計條件，如：統計圖層、統計指標、統計范圍。分別以柱狀圖、餅圖、圖表的形式顯示統計結果。系統允許用戶自定義統計條件，生成指定格式的業務報表。

3.6 理信息查詢模塊

系統允許用戶根據關鍵字查詢上海市基礎地理信息（指上海市基礎地理信息公共服務平臺提供的基于150萬條門址信息庫），分頁顯示查詢結果，并實現在地圖上精確定位的功能。

3.7 數據維護

系統針對地下空間中的生產生活服務設施、公共基礎設施和軌道交通設施的基本信息、安全檢查的信息提供修改功能，同時提供對單個工程點位的新增、刪減功能，對工程的屬性信息提供編輯、修改的功能。

4 系統安全

系統設計時對系統用戶的角色進行了分析，對用戶權限進行設定，使不同區縣民防相關職能部門統計自己所管轄區域的相關數據，確保民防數據的保密性。地下空間中的生產生活服務設施、公共基礎設施和軌道交通設施的基本信息、安全檢查信息數據存儲在數據庫中，要訪問需通過用戶和密碼驗證通過方可，地圖發布的服務進行加密處理，確保數據接口的安全性。

5 結語

隨著本市地下空間安全使用管理工作的推進，為城市管理帶來了新的思路，按照地下空間安全使用管理工作的整體理念，結合地下空間工程管理工作方面的具體情況和特點，建成了市區兩級的地下空間綜合管理信息系統。系統建成后，地下空間專業基礎數據、地下空間安全使用管理各類數據由市防辦負責更新，通過系統更新維護頁面更新專題數據。基礎地理信息由市政務外網地理信息維護單位負責定期維護和更新，提供一年兩次整體更新，重大工程提供及時更新。這樣一來，民防部門在建設自己的應用系統時，只需要關注民防專業數據的更新維護，無需困擾于購買和維護基礎地理信息。另一方面，將地下空間工程專業數據與地理信息進行無縫聚合，提高了信息系統中各類數據的可視化程度，為地下空間的基本信息、安全檢查中各類隱患信息的查詢與管理，提供了直觀的展示，便于更加完整更加清晰的了解地下空間的綜合信息。地下空間綜合管理信息系統的建成，進一步增強了本市地下空間安全使用管理的效能。