面向共享交換的地下管線管控系統設計與實現

王敏曄，管延文，何頌宇

（1.浙江省城鄉規劃設計研究院，浙江 杭州 310030； 2.華中科技大學，湖北 武漢 430074；3.景德鎮華潤燃氣有限公司，江西 景德鎮 333000）

面向共享交換的地下管線管控系統設計與實現

王敏曄1，管延文2，何頌宇3

（1.浙江省城鄉規劃設計研究院，浙江 杭州 310030； 2.華中科技大學，湖北 武漢 430074；3.景德鎮華潤燃氣有限公司，江西 景德鎮 333000）

為保證對地下管線普查數據的持續更新，避免數據失效引起的再次大規模更新，將數字城市地理空間框架“共享交換”的思路引入地下管線系統，實現了對地下管線的規劃審批、建設、竣工驗收等整個流程中多個政務部門之間的流程監控和業務狀態查詢，從技術層面加強執法監督力度，確保每個管線項目的竣工測繪數據都能及時更新到系統中。

地下管線；共享交換；管控；數字城市

地下管線是城市基礎設施的重要組成部分，是城市規劃、建設和管理的重要內容，也是城市賴以生存和發展的物質基礎，是城市的地下“生命線”。近年來，隨著城市建設的快速發展、道路的更新改造、輸油（氣）管道等重點工程的建設，城市管線的種類大大增加；隨著城市新區、中央商務區等區塊的開發建設，各類地下管線隨著建設進程而延伸。2014-06-14國務院辦公廳印發了國辦發〔2014〕27號《關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》，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，編制完成地下管線綜合規劃。我國城市管線信息系統的建立開始于20 世紀80 年代末，先后在北京、上海、廣和無錫、常州、佛山等中小城市建立了一批相對較先進的城市管線信息系統。浙江省10 a前也開始了統籌規劃工程管線集約利用地下空間的相關研究[1]。

國內學者對地下管線系統進行了大量研究，如文獻[2]～ [4]對城市地下管線的數據模型進行了研究，文獻[5]、[6]對城市地下管線的軟件系統架構進行了研究，文獻[7]、[8]對城市地下管線的三維可視化進行了研究；但對管線數據的共享交換和持續維護更新研究得較少。

各地在管線普查階段，通過建設地下管線系統實現了數據的有效管理。但隨著時間的推移，普查數據由于沒有得到持續更新，很快就失效的問題也隨之暴露。究其原因，主要有3個方面：①城市管線的審批、建設、竣工驗收等涉及眾多單位和部門，由于相關單位之間無有效協作，滋生監管的真空地帶；②缺乏有效的管理制度，對各個部門職責未進行明確劃分，對施工單位的竣工測繪數據上報也無強制執行的懲罰措施；③缺少一個能有效串聯各管線權屬單位的信息化務審批等多種功能（圖1）。

圖1 總體框架圖

同時，整個系統分為Web端與移動端兩部分。Web端主要實現管線項目審批流程各環節結果的上傳和查閱，并能發布各類政策法規、新聞公告；移動端作為系統的一個擴展端，主要解決即時項目圖文數據加載，滿足現場巡查執法需求，與Web端共用數據庫。系統，未能利用技術手段實現管線的全生命周期管理。

1 系統設計與實現

1.1 總體框架

本項目按照層結構進行設計，分為數據層、服務層和應用層。數據層基于Oracle，實現對業務數據、地下管線數據的管理，基礎地理信息數據、元數據和三維模型數據則從地理信息公共服務平臺獲取；服務層則通過ArcSDE、3D組件等第三方軟件訪問數據層；應用層主要完成管線探測成果數據的校檢、入庫、更新、瀏覽、查詢、統計、分析、信息發布、共享交換和業

1.2 技術路線

系統采用商業數據庫Oracle11g結合ArcSDE存儲和管理各類空間數據；并利用ESRI所提供的GeoDatabase模型對這些數據進行組織，對具備空間關聯關系的數據進行關聯。對C/S系統，基于ArcEngine采用應用框架+插件技術進行開發，所涉及到的控制信息、消息信息均采用XML統一傳遞；對B/S系統，采用C#結合JavaScript技術進行Web前端開發，后臺服務開發則使用C#完成，地理信息服務通過 ArcGIS Server進行發布。

本系統已在金華市進行了實地部署，目前系統運行正常，實現了預期的目標（圖2～5）。

圖2 案卷辦理

圖3 系統設置

圖4 項目查詢（移動端）

2 關鍵技術

2.1 基于共享交換的業務協同技術

本系統實現與權屬單位專業管線系統進行數據的共享交換（圖6）。專業管線系統可從本系統中獲取地形圖數據和準確的管線坐標信息，以支持管線的設計和對專業管線中管線坐標的更新；本系統可從專業管線系統中獲取更完備的屬性信息，在應急情況下，通過專業管線系統提供的應急分析服務進行災情/事件模擬及應急處置的決策支撐分析。同時，系統將與城市規劃管理信息系統充分對接，為規劃管理信息系統提供輔助決策支持，在報批管線項目時，可以調用本系統中的數據庫及數據服務，通過分析功能判斷管線項目設計的合理性。

圖5 監督舉報（移動端）

圖6 與其他系統關系圖

2.2 基于工作流的管線全生命周期管理技術

為實現對地下管線系統的全生命周期管理，系統按照管線項目的申報立項、竣工驗收、運維管理的流程，設計了線上業務流程，將所有涉及的部門和權屬單位都納入其中，對流程的審批和建設過程的監管全部實行在線管理。整個系統的主要環節構成了一個順序流程，前一步沒有確認，則無法進入后一步（圖7）。

3 結 語

系統改變了以往管線項目施工違規現象監管、處罰困難的現狀，使各政務部門都能清晰地看到經辦管線項目的來龍去脈，保障每個管線項目的竣工測繪成果數據都能及時更新到管線現狀數據庫中，保證了管線現狀數據庫的現勢性和準確性。通過對違規項目的施工單位進行統計分析并建立征信記錄，可有效提高后續管線項目的建設質量。對于施工單位，系統可使其減少現場遞交材料的次數，并可了解項目的審批進度，施工過程中心里有底，涉及危險管線時可得到監管部門的現場提醒和指導，防止開挖導致的管線事故，保障現場人員安全，減少因事故帶來的經濟損失、法律責任。系統還對社會公眾提供了查閱相關的法律法規、辦事流程的途徑，使公眾對各類管線施工享有一定的知情權，在發現違法施工時可及時監督舉報，實現管線施工過程的全民監管。該系統應用性強、可靠度高，兼濟傳統，實現了地下管線管控手段的創新。

圖7 業務流程圖

[1] 方毅立,趙萍,王敏曄.統籌規劃工程管線集約利用地下空間[J].城市規劃,2010(10):99-102

[2] 殷麗麗,施苗苗,張書亮.GIS時空數據模型在城市地下管線數據庫中的應用[J].測繪科學,2006 ,31(6):151-152

[3] 佘江峰,馮學智,林廣發,等.多尺度時空數據的集成與對象進化模型[J].測繪學報,2005,34(1):71-77

[4] 王春波,張軍,蔣濤.基于事件的時空數據模型應用研究[J].測繪科學,2005 ,30(2):62-69

[5] 石金峰,綦瑞萍,余小軍,等.基于GIS的城市地下綜合管網系統的建立[J].遼寧工程技術大學學報,2005(4):508-510

[6] 程耀東,孫建國.基于組件的城市地下綜合管網信息系統開發研究[J].測繪與空間地理信息,2005,28(1):5-8

[7] 劉軍,錢海峰,孫永新.基于Skyline的三維綜合地下管線應用與研究[J].城市勘測,2011(4):43-45

[8] 程承旗.地理信息系統三維建模[M].北京:北京大學遙感與地理信息系統研究所,2002:19-21

P208

B

1672-4623（2016）07-0101-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.07.033

王敏曄，高級工程師，研究方向為城市基礎設施的規劃、設計和管理。

2016-04-05。