基于3S技術的地下管網系統構建

文/王華 李雯雯

3S技術是GIS、RS、GPS的總稱，三個技術系統在空間信息管理中各具特色，在獨立完成各自功能的同時又有著關聯系，每個技術有著各自的優缺點，只有將三者結合構建成一個有機系統，才能夠實現技術的整合與集成，發揮更大的作用。

1 3S技術在地下管網的應用

1.1 3S技術在地下管網領域的發展

隨著科學技術的發展，信息化、數字化在地下管網安全管理中得到應用。未來管道信息數字化發展成為必然趨勢。數字化管道采用遙感技術、數據收集系統、全球定位系統、地理信息系統等高科技手段，在可視化條件下為地下管道管理提供決策支持和服務。不僅提高管道管理的效率與質量，而且方便信息的查詢。

地理信息系統在計算機硬軟件系統的支持下，對各類空間數據進行采集、存儲、管理、運算和分析，因為集合計算機科學、地理學、測繪遙感學、環境科學、城市科學等為一體，從而迅速興起和發展。3S技術被廣泛應用在各個領域，其中就包括地下管網系統，通過對危險管道的風險評估、完整性評價和減緩措施，將管道的事故率和事故后果降到最低，確保地下管道安全穩定的運行。

基于3S技術的地下管網系統構建的目標就是通過系統的開發和應用，逐漸家里一個完善的地下管網地理信息系統，在這個平臺和標準下，使管理人員能夠及時準確的掌握地下管網各方面的信息，提高工作效率和管理水平的同時，保證管道安全穩定的運行。

1.2 3S技術地下管網系統的功能

1.2.1 地下管道地形圖基本操作與更新

地圖的操作功能包括地圖顯示、放大、縮小、平移、圖層控制、鷹眼及圖層控制，地圖的漫游通過縮放平移實現，這種方式大大提高地圖實時定位的速度，為用戶提供快速定位查詢。

1.2.2 對各個組成部分基礎數據的存儲管理

地下管道系統數據存儲包括數據輸入和數據導入，數據輸入數據包括地面上與管線自身屬性的平面信息數據和地面以上的搞成信息及地下各類管線與地面之間的差值。數據導入主要是將數據以某種形式進行導入。

1.2.3 管道的查詢和統計、維護管理功能

查詢統計是對某區域內管道進行統計分析，管道的維護管理包括高后果區的標識、管道的維修記錄、管件更新管理和定期維護。其中通過探測管道或對周邊環境的了解，對高后果區的管道進行標記。管道維修記錄數據錄入到維修數據子庫中，為以后管道的完整性管理提供參考。

1.2.4 空間分析功能和事故管理功能

前者分為緩沖區分析、路徑分析和爆管分析，后者包括管道事故模擬和搜索要關閥管線，在地下官網系統中，在電子地圖上對已發生事故的管段標注，標明事故發生的原因，便于以后管理者更只管的了解某區域內的事故空間分布，有效的鑒別事故多發地點，并根據事故發生的原因采取相應的風骨評估和解決方案。

此外，基于3S技術的地下管道系統還具有管道完整性管理和輸出功能的優勢，這些都為用戶提供方便，確保管道的安全運行。

2 基于3S技術的地下管網系統的現狀

2.1 系統定位不切實際

基于3S技術在地下管網系統構建中的應用，很多城市盲目跟風，卻因為財力不足或者技術跟不上并沒有取得效果。有些城市重視形式大于內容，在信息化地下管網系統構建中，將其作為“政績工程”，并沒有將管線系統構建落實到實處，從而很難取得有效的成績。

2.2 管理機制落后

當前，許多規劃部門主要行使規劃審批的行政職能，地下關系信息系統所需的信息數據獲取，必然影響到其他單位的利益，再就是數字化以為著信息化、透明化，基于3S技術的地下管網系統構建因為管理機制的落后勢必受到影響。

2.3 缺少專業的技術和高水平人才

在信息化建設過程中，有些政府機構因為缺乏統一的規劃管理體系和基本技術支撐，使得信息共享、數據獲取及機制更新等存在的問題沒有得到有效解決。其次，許多部門人才結構不完善，缺乏專業的信息技術人才，特別是專門從事城市規劃領域3S技術應用系統的開發技術隊伍力量薄弱，加之很多技術軟件需從國外引進，這些都在一定程度上限制了地下管網系統的構建與發展。

2.4 缺乏技術之間的整合

3S技術屬于多種技術的整合集成，屬于一門綜合性技術。但是應用部門業務的擴展和綜合，以及相關業務關聯度的不斷提高，促使未來技術整合集成成為一個必然趨勢。構建地下管網系統，GIS技術與CAD技術的結合情況較好，但是預期他信息技術并沒有實現綜合應用的程度，未來仍然有著很大的發展空間。

2.5 空間數據與共享存在的問題

制約3S技術在地下管網系統應用的一個重要原因，就是空間數據和共享問題。當前，在城市空間數據的獲取與應用方面，依然存在諸多問題。例如，信息數據種類單調，現實性差，可用性低等。信息化城市建設規劃與管理，迫切需要實現信息數據的統一。不過，當前部門之間、地區之間，信息共享的機制和制度并不成熟，甚至有的尚未建立。信息資源的開發與利用處于一個較低的水平，低水平重復性建設亟待解決。

3 基于3S技術構建地下管網系統構建的對策

基于當前3S技術在地下管網系統構建中存在的問題，我們主要從以下幾個方面提出解決對策。

3.1 研發符合我國國情的3S軟件

當前，地下管網系統構建所用的3S應用軟件和核心技術，多是從發達國家引進。對此，基于3S技術構建地下管網系統應大力扶植國內從事GIS、RS、GPS技術研發在建設系統各行業中應用二次開發工作的的技術隊伍，開發出適合我國建設系統應用的成熟產品和技術。同時，注重相關核心技術的研究和開發，加強3S技術相關軟件的測評，通過測評不斷提高軟件的質量，實現軟件產品的規范化，一起更好的推廣和應用3S技術。

3.2 積極改革和創新3S管理機制

3S技術為城市建設和規劃提供了更為廣闊的前景，有助于城市各部門、企事業單位實現數據信息的共享。城市規劃部門除了行使以往的規劃審批職能外，還可以通過發布城市信息引導公眾參與到城市規劃、地下管轄系統構建中。這就需要相創新管理機制，將傳統單一的行政機制向行政機制、市場機制、法制管理等方向轉變。

3.3 完善部門結構，建設高效隊伍

信息化地下管網系統建設是一個復雜的工程，對于人才隊伍的素質和能力提出更高的要求，必須以相應的專門技術結構作為支撐，才得以順利圓滿的完成信息化建設。對此，構建地下管網系統，城市規劃部門必須適應只能需要，將行政工作與技術相結合，不斷完善部門人才結構，建設一支專業、高效的技術隊伍，為構建信息化地下管網系統提供技術支持。

3.4 制定相關數據標準

為提高建設地下管網系統的信息化程度，便于管線系統的管理，需要通過3S技術提供高質量的空間數據實現信息數據的共享，制定出完整的空間數據和數據共享規范。

3.5 加強3S技術的推廣和宣傳

隨著3S技術的發展，綜合技術成為未來3S技術開發與應用的重要方向，為了更好的推廣和應用3S技術，促使其為企業或城市發展服務，應該立足本行業未來的發展需求，積極借鑒其他領域的經驗，關注3S技術的發展新動態，注重3S技術與其他信息技術的整合應用。

3.6 推進示范工程建設，發揮以點帶面的作用

地下管網系統信息化建設，3S技術的開發與應用成為主要內容。各級單位部門應重點抓好“建設領域信息技術科技項目”，從中選取一些具有代表性的項目作為示范工程，并在一定范圍內推廣宣傳，通過以點袋面，推進地下管網系統建設和發展。

4 結論

隨著計算機網絡技術的快速發展，3S技術廣泛的應用在各個領域，將人們從繁雜、低效的勞動中解放出來。在地下管網系統構建中，3S技術將替代人工繪圖，提高效率和管理質量。本文分析本文分析3S技術在地下管網的應用，指出3S在地下管網系統的現狀，并就基于3S技術構建地下管網系統提出相應的對策，以構建信息化管網系統，持續改進、減少和預防管道事故發生，保證管道的安全、可靠運行。