青島：建設地下管線信息化

文｜青島市城建檔案館

2014年6月，國務院辦公廳印發了《關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》（國辦發〔2014〕27號，以下簡稱《意見》），要求2015年底前，完成城市地下管線普查，建立綜合管理信息系統。完善法規標準。青島市城鄉建設委早于2012年5月向市政府提報了《關于啟動全市地下管線普查與信息化建設工作的請示》（青建發〔2012〕49號），提出了盡快開展青島市地下管線普查和信息化建設工作，建立全市地下管線信息管理的長效機制，健全管理制度和技術標準，提升綜合管理水平。經市領導批示同意后，2012年6月，青島市正式啟動了地下管線普查與信息化建設工作。

建設目的

通過先進的技術手段，以地下管線普查成果為基礎建立青島市地下管線數據庫，建設地下管線信息管理系統、地下管線三維展示系統和地下管線信息瀏覽查詢系統，實現地下管線資料的信息化、動態化和可視化管理，促進城市地下空間的統一規劃、合理開發和科學管理，為城市信息化建設提供重要城市基礎設施數據信息服務，為城市規劃、建設、管理以及突發事件應急指揮提供決策支持，提高青島市可持續發展及防災減災信息化手段管理水平。

圖1

總體設計

本次青島市地下管線信息化建設總體設計遵循“標準化、安全性、實用性、可維護性和擴展性、高性能和穩定性、資源整合和動態更新”等原則，總體架構由四層結構、兩大保障體系構成，如圖1所示。息有序，防止信息管理混亂，使信息化建設和運作有章可循、規范發展。同時，信息安全體系的建立須滿足信息安全保密的要求，保障信息化系統運行在完善的安全保障體系之下，確保數據安全與系統安全。

從圖中可以看出，該架構采用了層次化設計思想，以實現不同層次間的相互獨立性，保障系統的穩定性、實用性和可擴展性。

自底向上，總體框架每一層的主要建設內容和職責為：

第一層是基礎設施層。該層提供了系統的基本網絡操作系統、桌面操作系統及企業級數據庫管理系統等基礎軟件環境，提供信息化系統運行所依賴的機房環境設施、存儲設施、計算設施、網絡設施等，是信息化建設必需的軟硬件基礎設施。

第二層是數據層，是信息資源中心。其核心是地下管線數據庫，它是在統一的數據標準與技術規范的規定下，由基礎地理空間框架數據、綜合管線數據、三維模型數據及元數據等組成。在此基礎上，建設地下管線成果發布數據庫，作為地下管線信息瀏覽查詢系統的數據支撐。

第三層是管理層。是地下管線信息的管理層，主要是實現管線數據監理檢查、入庫、更新和用戶及權限管理；實現地下管線成果的三維展示與分析；提供地下管線信息的瀏覽與查詢等服務。

第四層是應用層。是與具體應用需求相結合，開發并集成各類地下管線信息管理、查詢、統計與分析等應用功能，以實現地下管線的全過程管理與綜合應用。

在上述四層結構之外，需建立相應的信息化標準規范技術、安全保障體系等，以保證信

圖2 地下管線信息管理系統體系架構

進展情況

截至目前，青島市市內三區（包括市南區、市北區和李滄區）地下管線普查與信息化建設工作已結束，并于2015年6月28日完成專家評審驗收工作。通過該項工作的開展，面向全市編制并發布了《青島市地下管線探測與信息化建設技術導則》，并印發了《青島市地下管線普查與信息化建設工作方案》，將國家現行相關法規政策、標準規范與青島市實際相結合，確定了地下管線探測、數據建庫、信息系統建設等內容的技術標準和細則，確保數據能與現行規劃建設等系統共享使用，為地下管線普查與信息化建設整體工作奠定了標準基礎。

此外，搭建了青島市地下管線數據庫，作為全市地下管線信息的資源庫，初步實現了地下管線數據的集中管理；開發了地下管線信息管理系統、地下管線三維展示系統和地下管線信息瀏覽查詢系統，基本實現了地下管線數據庫資源管理、綜合應用、輔助決策、三維展示等功能，為其它區（市）地下管線信息系統的建設提供了技術支撐與保障。

圖3 系統體系結構圖

除此之外，其它各區（市）目前都在緊張有序的開展地下管線信息化建設工作，基本都在市內三區已完成工作的基礎上結合其實際情況深化開展，目標都定在2015年底之前完成。

系統介紹

（一）地下管線信息管理系統

1、系統概述

地下管線信息管理系統主要是為管線專業技術及管理人員提供一個管理和維護地下管線數據庫的技術平臺，同時為本項目中地下管線三維展示系統和地下管線信息瀏覽查詢系統提供技術支撐。系統主要以地下管線數據和基礎地理空間框架數據為基礎，實現城市地下管線數據動態管理和信息應用為目標。

2、系統架構

地下管線信息管理系統采用基于C/S的視圖-模型-控制器（Model-View-Controller，MVC）架構，從邏輯上劃分為基礎層、數據層、業務層、應用層，從業務上劃分為入庫檢查子系統、數據庫管理子系統、綜合應用子系統、應急決策子系統、安全管理子系統、發布數據庫管理子系統等六個子系統，主要解決管線數據的檢查糾錯、數據入庫、數據編輯、動態更新，同時滿足管線應用與應急決策分析的需要。系統體系架構設計如圖2所示。

（二）地下管線三維展示系統

1、系統概述

地下管線三維展示系統旨在以基礎地理信息數據（建筑物、道路、DEM、DOM等）和管線數據（給水、排水、燃氣、電力、電信、熱力、工業、綜合管溝等）等空間資源數據為核心，綜合運用地理信息系統、多媒體、虛擬現實、三維建模等現代化信息技術手段，實現地上和地下場景的三維可視化表達，以直觀展示地下管線的空間位置分布，并能快速提供真實準確的空間資源信息，為更好的發揮管線資料在城市規劃、建設、管理中的作用提供新的技術手段。

2、系統架構

地下管線三維展示系統采用C/S體系結構，實現數據集中存儲，支持分布式計算，減輕服務器的負擔，以滿足對海量三維數據管理的需求。

系統從邏輯上劃分為基礎層、數據層、業務層、應用層，在計算機軟、硬件的支持下，通過三維展示平臺將各類空間資源信息整合、存儲、管理，并通過信息挖掘以瀏覽、分析等形式展示給最終用戶。系統的體系結構如圖3所示。

（三）地下管線信息瀏覽查詢系統

1、系統概述

地下管線信息瀏覽查詢系統將來部署在市檔案館獨立機房內，并在其局域網中運行，主要為政府部門、專業管線單位、企事業單位等提供管線信息的瀏覽、查詢和檢索等服務，根據查詢的具體情況結合實際需求提供有關統計與簡單分析等功能服務。

2、系統架構

地下管線信息瀏覽查詢系統采用SOA架構，實現對基礎地理信息的集成，全面支持OGC標準的WFS、WMTS、WMS、GeoRSS等開放標準接口，支持行業標準、國家測繪局標準以及擴展的SOAP和REST協議的服務接口。

系統建設主體框架由數據層、引擎層、服務層、應用層等四部分組成。此外，標準規范制度體系和安全保障體系作為平臺的支撐體系，也是平臺建設必不可少的部分。系統總體體系架構如圖4所示。

圖4 地下管線信息瀏覽查詢系統體系架構圖