住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)建設與應用

姜頑強

[摘 要] 通過住宅小區(qū)地下管線、管線上附屬設施及地下管線參照物等地理數(shù)據(jù)采集，利用GIS技術對地理數(shù)據(jù)進行分圖層處理，建立住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)地下管線屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的集成，借助GIS查詢、統(tǒng)計等基本功能，開展系統(tǒng)在小區(qū)改造規(guī)劃設計、挖掘作業(yè)、日常檢維修、應急處置等方面的基礎應用。

[關鍵詞] 住宅小區(qū)；地下管線；GIS

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 17. 086

[中圖分類號] TB21；TP317.4 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）17- 0184- 02

0 引 言

住宅小區(qū)是一個集住宅、臨街商鋪、地下車庫、健身設施、綠化為一體的半公共場所，地下管線擔負著住宅小區(qū)的信息傳遞、能源輸送、排澇減災、廢物排棄的功能。隨著時間的推移，經過多次改造與維修，住宅小區(qū)地下管線基礎資料缺失與分散，致使小區(qū)規(guī)劃設計、建設施工、日常檢維修、應急處置等方面時常出現(xiàn)偏差與滯后。近幾年，GIS技術在城市地下管線信息化建設方面應用日趨成熟。因此，利用GIS技術建立以地下地上地面可見物為參照、地下管線為主線、管線上附屬設施為核心、GIS軟件為平臺的住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)，輔助解決日常管理對地下管線位置的需求，進一步提高住宅小區(qū)的基礎管理水平。

1 GIS技術

1.1 GIS定義

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，簡稱GIS）是指在計算機軟件和硬件的支持下，把各種地理信息按照空間分布及屬性，以一定的格式輸入、存儲、檢索、更新、顯示、制圖、綜合分析的計算機系統(tǒng)。也可以簡單定義為“用于采集、模擬、處理、檢索、分析和表達地理空間數(shù)據(jù)的計算機信息系統(tǒng)”。

1.2 地下管線信息管理系統(tǒng)的定義

在計算機軟件、硬件、數(shù)據(jù)庫以及網絡的支持下，利用GIS技術實現(xiàn)對地下管線及其附屬設施的空間和屬性信息進行輸入、編輯、存儲、查詢統(tǒng)計、分析、維護更新和輸出的計算機管理系統(tǒng)。

2.3 GIS特點

GIS具有顯著的三大特性：地域性、多維結構、時序特征。地域性：地理信息屬于空間信息、位置的識別與數(shù)據(jù)相聯(lián)系，它的這種定位特征是通過公共的地理基礎來體現(xiàn)的，這是地理信息區(qū)別于其他類型信息的最顯著標志；多維結構：在二維空間編碼基礎上，實現(xiàn)多專題的第三維信息結構的組合，為地理信息各圈層之間的綜合研究提供可能，也為地理系統(tǒng)多層次的分析和信息的傳輸與篩選提供方便；時序特征：時空的動態(tài)變化引起地理信息的屬性數(shù)據(jù)或空間數(shù)據(jù)的變化。

1.4 GIS技術優(yōu)勢

GIS的技術優(yōu)勢在于它的混合數(shù)據(jù)結構和有效的數(shù)據(jù)集成、獨特的地理空間分析能力、快速的空間定位搜索和復雜的查詢功能、強大的圖形創(chuàng)造和可視化表達手段，以及地理過程的動態(tài)模擬和空間決策支持功能等[5]。

2 住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)建設方案

住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)建設主要技術是GIS技術，其建設過程遵循GIS建設相關規(guī)范，住宅小區(qū)地籍和地下管線定位測量采用市政坐標系獲取其坐標并按照1∶500進行成圖處理。根據(jù)住宅小區(qū)地下管線分布特點，地下管線信息管理系統(tǒng)建設核心工作主要在地下管線數(shù)據(jù)采集和地理數(shù)據(jù)處理兩方面。

2.1 住宅小區(qū)地下管線地理數(shù)據(jù)采集方案

（1）地下管線分布特點。住宅小區(qū)區(qū)域空間有限、地下管線分布密集與種類繁多，地下管線分暖氣、生活水、消防水、綠化水、生活污水、雨排水、天然氣、電纜這八大類管網，地下管網分布主要以地下管溝、直埋、地面、地上、地下空間等幾種方式鋪設。地下管線主要參照物有地面井、道路、房屋、路燈、地下空間等。管線上的附屬設施主要分布于地面井、地下管溝（包括地下綜合管溝、電纜溝、分支管溝等）、地下空間（包括地下車庫、地下車棚、地下水泵房、地下?lián)Q熱站、地下變電所、高層樓房樓下空間、地下管溝、化糞池等）、地面或地上等。

（2）地下管線地理數(shù)據(jù)。住宅小區(qū)地下管網地理數(shù)據(jù)包括管線（電纜）、附屬設施、屬性數(shù)據(jù)。管線上附屬設施包括閥門、壓力表、溫度計、熱量表、計量表、排氣閥、地面綠化取水器等。與空間有關的屬性數(shù)據(jù)包括管徑、埋深、材質、壓力等級、暖氣供回水、使用狀態(tài)等。

（3）地下管線探查?；谧≌^(qū)地下管線分布特點，住宅小區(qū)地下管線以現(xiàn)場查看為主、探測為輔，通過觀地面井、爬管溝、直埋管線電纜探測、查地下空間等方式相結合查明八大類管線走向及管線上附屬設施分布位置，獲取其管徑、埋深、材質等屬性數(shù)據(jù)。

（4）直埋管線探測驗證。接入地下空間的直埋管線探測結果通過查地下空間接出管線（電纜）驗證；接入地上的直埋管線（電纜）探測結果通過地面接出端進行驗證；極少地面直埋管線電纜探測結果留于后期開挖驗證。

2.2 地理數(shù)據(jù)處理方案

根據(jù)住宅小區(qū)地下管線數(shù)據(jù)應用需求以及后期地理數(shù)據(jù)維護方便，對地下管網八大系統(tǒng)（供暖系統(tǒng)、生活水系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、綠化系統(tǒng)、生活污水系統(tǒng)、雨排水系統(tǒng)、電纜系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)）地理數(shù)據(jù)分別采用不同顏色不同符號進行分圖層處理，地下管線可見參照物均采用黑色表示，八大系統(tǒng)采用不同顏色表示，住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)共采用9種顏色、75個圖層。對于混合情況，圖層界定劃分依次是暖氣、生活、消防，如地下管溝中有暖氣管線、生活水管線、消防水管線時，管溝井記為暖氣井。

3 住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)的應用

根據(jù)住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)中地籍數(shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)、管線上附屬設施及屬性數(shù)據(jù)，利用GIS查詢、統(tǒng)計、圖層疊加分析等功能開展地下管線地理數(shù)據(jù)的基礎應用，為小區(qū)改造規(guī)劃設計、挖掘作業(yè)、日常檢維修、應急處置、漏水檢測等方面提供地下管網及附屬設施分布圖，指導日常工作開展，提高住宅小區(qū)基礎管理水平。

4 結 語

住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)，通過探測與定位測量完成住宅小區(qū)地下管線地理數(shù)據(jù)的采集，利用GIS技術建立住宅小區(qū)地下管線信息管理系統(tǒng)，系統(tǒng)實現(xiàn)了屬性數(shù)據(jù)與地下管線圖形數(shù)據(jù)的集成，利用GIS軟件功能開展地理數(shù)據(jù)的基礎應用。但要開展系統(tǒng)綜合應用和支撐應用，后期還需補充完善地下管線的屬性數(shù)據(jù)、地物名稱、房屋、商鋪等信息，引進視頻監(jiān)控技術、物聯(lián)網技術與GIS技術的融合，開發(fā)系統(tǒng)空間分析功能，建立系統(tǒng)動態(tài)維護機制。

主要參考文獻

[1]中華人民共和國環(huán)境保護總局.HJ/T 416-2007 環(huán)境信息術語[S]. 北京：中國環(huán)境科學出版社，2008.

[2]陳述彭，魯學軍，周成虎.地理信息系統(tǒng)導論[M].北京：科學出版社，1995.

[3]中華人民共和國環(huán)境保護總局.CJJ 61-2003 城市地下管線探測技術規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2003.

[4]胡鵬，黃杏元，華一新.GIS原理學習[M/OL].（2003-03）[2014-2-26] http：//www.cnblogs.com/lijigang/archive，2008/07/19/1246648.html.

[5]黃杏元，馬勁松.地理信息系統(tǒng)概論[M].北京：高等教育出版社，2008.endprint