基于GIS的地下管網信息化建設

貴陽市城鄉規劃設計研究院，貴州 貴陽 550001

城市地下管網信息化建設是發展數字化城市的重要工作，能對城市地下管網信息進行動態化管理，為城市規劃和建設提供服務。要利用GIS技術對各專業管線信息進行管理，及時更新數據，保證數據準確性，增強其共享性，向各管理部門及運營公司等提供實時有效的管線數據，為城市規劃、建設、管理提供高效的服務，保障地下管線的安全運行。

1 地下管線發展現狀與趨勢

1.1 發展現狀

近年來，無論是政府相關部門、管線管理單位，還是人民群眾，都改變了對地下管線的態度，人們越來越重視對城市地下管線的管理工作。

2005年，原建設部頒布了《城市地下管線工程檔案管理辦法》，之后許多省市也制定并頒布了地下管線管理辦法。2014年6月14日，《國務院辦公廳關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》出臺，從國家政策層面將地下管線的管理列入了政府對城市管理的日程，推動了地下管線技術服務行業的發展和進步。《地下管線管理條例》的頒布標志著地下管線管理事業從政策層面轉向法制層面，使得地下管線技術服務需求機制化、剛性化，同時為地下管線技術服務行業提供了可持續發展的機遇。

在組織結構建設方面，各市級人民政府設立專門的地下管線綜合管理機構，對強化地下管線管理起到了積極作用，地下管線技術服務將呈現常態化趨勢。

在產業發展方面，由原來只從事地下管線施工，發展至規劃、設計、建設施工、運維管理、運行監控等多門類的地下管線服務產業群體，構成了一個真正有規模的行業。

在信息化建設方面，現在有多個城市正在對地下綜合管線進行普查工作，并逐步開始搭建信息化管理平臺，但還處于基礎構架階段，距離真正的管線信息化目標仍然有一定的距離。

1.2 發展趨勢

全面開展城市現狀地下管線普查及監測系統建設仍然是地下管線發展的基礎。由于過去對地下管線重要性的認識不足，在城市管線規劃建設和管理方面比較落后，已經嚴重影響了城市的生存環境與安全。例如，近年來由于排水管線的問題引起的城市災害和環境污染及破壞現象頻繁發生，隨著城市減災、防災和環境污染治理工作的推進，地下管線已引起了政府與社會的高度重視，查明運行現狀、及時監測是排水管線功能有效發揮與安全運行的基礎。

建立動態的地理信息管理系統是地下管線管理工作的發展重點。應利用科學的方法與技術逐步推進城市地下管線的監測、管控、評估和維護保養，保證地下管線功能的正常發揮與安全運行。要加強新技術、新方法、新手段的引進、研究與應用，進一步提高地下管線的管理水平。以“大數據”為基礎，建立數字化、信息化、智能化的地下管線數據管理系統是城市地下管網發展的重要方向。

2 地下管線信息化系統的含義及特點

地下管線信息化主要是指在信息技術支持下，對城市地下管線及相關設備的各種數據（主要包括空間數據、屬性信息及運營狀態等）進行準確的勘測，依照特定的模式，完成數據的錄入、整理、分析、更新和共享應用。應充分利用地理信息系統（GIS）技術和計算機網絡技術，形成一張清晰的數據網絡，為城市建設提供豐富的信息，提升城市建設管理水平，實現城市智慧化管理。其主要任務是搭建信息化管理平臺，制定管線數據探查標準和建設地下管線數據庫。城市地下管線信息化系統的特點表現如下。

（1）統一性：在系統處理信息時，要保證各專業管線數據來源的一致性。

（2）精確性：城市的地下管線數據要嚴格按照行業的標準執行，如國家標準《城市工程管線綜合規劃規范》（GB 50289—2016）、《城市地下管線探測技術規程》（CJJ 61—2017）等。

（3）完整性：城市地下管線數據必須完整描述城市主干路、支路、廣場、小區等地下管道的實際情況。

（4）基礎性：能夠應用在各專業城市地下管網建設方面，如在城市地下管網規劃布局、設計、施工以及管線運營中提供基礎數據信息。

3 地下管網GIS需求

3.1 現狀管線信息查詢

通過城市地下管線信息化系統收錄現狀地下管線資料，并對數據進行整理、統計，通過網絡平臺實現數據共享。各管理部門及管線單位可通過信息平臺查詢管線空間信息及長度、管徑、管材、管道節點等信息。

3.2 新建管線審核

對于新設計的管線，在建設前可將設計資料納入管線信息平臺進行校核、查錯。通過與現狀管線疊加，篩出設計管線中與現狀管線沖突、設計不合理的管線，并標記匯總，指導設計修改。

3.3 管線橫、縱斷面分析

通過劃定管線空間管位，分析管線相交關系。以地面高程、管線埋深、管線與管線間的平縱間距、管道尺寸、管材等為基礎數據進行分析，并得出相交斷點的空間信息和屬性信息，確保各專業管線建設滿足規范要求。

3.4 管線三維顯示分析

通過GIS技術三維模式下的空間分析功能，根據劃定區域，顯示三維立體管線圖形。通過信息平臺，多視角查看管線連接分布情況，根據需要查看不同專業管線屬性信息，對管線進行連接性仿真處理。

3.5 管線實時更新

在城市發展過程中，地下綜合管線在建設、運營及維護過程中，各專業管線在不斷變化。及時對地下管線數據進行更新，保證地下管線數據的實時性及準確性，這是地下管線管理過程中的重要工作。地下管線數據更新包括地形數據及管線信息的入庫，以規范、統一格式的數據錄入系統，確保管線數據的科學性和合理性。

4 地下管線信息化管理系統建設

城市地下管線信息化系統是一個涉及多專業的綜合性應用系統，建設地下管線信息化平臺需要進行大量的數據采集和數據整理，對人力、物力和時間的投入以及政策支持都要求較高。

4.1 信息化平臺搭建

地下管線信息化系統主要包括建庫、綜合運用、專業管線分析等系統，為滿足用戶要求，應構建共建共享的管理平臺，各系統之間既相互獨立又相互聯系，并與政府相關職能管理部門搭建遠程系統，實現遠程操作管理。

4.2 地下管線數據庫的建設

數據庫是信息化系統最核心的部分，在數據庫搭建的過程中，需要開展地下管線普查工作，掌握準確的基礎數據，將管線相關數據錄入系統，并對數據進行校核，形成關聯表格。各類管線數據龐大，涉及專業較多，數據核對、整理工作相當復雜。

4.3 管線數據分析功能

通過專業軟件和相關模型分析，可以對管網的安全、爆管、橫縱斷面以及豎向標高等進行分析，使平臺具備決策分析作用。

5 政策保障措施

為推進城市地下管網信息化系統建設和建成后的管理運行，相關部門應出臺相應政策，保障其順利實施。

（1）規劃引領，開展地下管線頂層設計，地下管線布局應與城市規劃緊密結合，建立一體化的數據平臺。

（2）強化地下管線的管理，管理部門和管線單位的管理內容及管理權限需要通過制度和規章進行明確，明確各管理主體的權責，增強管理工作的針對性，規范各部門行為以及協調部門之間的關系，保障城市地下管線有序發展。

（3）將地下管線內容納入各級城市總體規劃，確保地下管線的正常建設。

（4）強化專業人才建設，引進和培養高素質人才隊伍。提高管理團隊的總體專業水平，便于各專業獨立完成管理平臺數據更新、維護等。

6 結束語

綜上所述，應利用GIS技術將城市地下管網數據進行整合并建立起信息化管理系統，將隱蔽的地下管線信息變成可視化的信息數據，實現城市地下管線動態管理。數字信息化建設能極大地提升地下管線智慧化水平，為地下空間開發提供支撐，為相關管理部門提供決策依據，促進地下管線數字化建設和信息化建設，提高地下綜合管線帶來的經濟效益、社會效益以及環境效益，將對今后的城市建設與發展產生深遠的影響。