基于EPS的城市小區地下綜合管線數據整合研究

何湘春

（南昌市城市規劃設計研究總院，江西 南昌 330038）

1 引言

地下綜合管網是城市重要的基礎設施，承擔著城市日常發展所必須的能量供應（油、氣、電力等）、物料運送（給、排水）、互聯互通（通訊）等重要使命，其運行狀況直接影響城市的經濟發展、文化發展和居民生活水平[1]。隨著城市化進程的加快，我國許多城市已形成大規模、縱橫交錯的地下管網[2]，如何對城市地下管線進行精確、高效的管理顯得非常重要。

2008 年，南昌市已建成基于GIS 的地下管線信息管理系統，為南昌市地下管線管理起到了良好作用。隨著南昌城市建設的日新月異，城市道路網和市政管線不斷新增、改建，為了更好地保證地下管線數據的現勢性，實現其動態管理，對歷史管線數據進行整合顯得尤為重要[3]。本文以2007 年～2018 年南昌市小區管線數據整合為例，對地下管線數據整合的技術方法與技術流程進行探討與研究，為下一步城市地下管線補充測繪及城市三維管網數據庫建設奠定基礎，也為類似城市地下管線數據整合、建庫項目提供參考。

2 建庫內容

本次數據整理包括2007 年～2018 年南昌市紅谷灘區、東湖區、西湖區、青云譜區、青山湖區的1113個小區管線項目，長度約5619km 的各種給水、排水（雨水、污水、雨污合流）、燃氣、供電、通信、工業、熱力等管線。由于管線項目較多，數據有多種格式，主要包括DWG、RDM、EDB 三種，管線項目如表1 所示。

表1 管線項目表

2.1 技術路線

首先使用清華山維EPS2008 南昌管線模板工具將DWG 和RDM 格式的數據轉換成統一的EDB 格式，然后按照《城市地下管線數據庫規范》（DB36/T 648-2012）有關要求，對各種地物要素進行圖層、編碼，擴展屬性字段設計定義，再按行政區對所有管線數據生成項目結合圖、數據預處理、數據檢查、數據接邊等，最終按行政區輸出符合要求的管線數據成果。

管線數據處理必須遵循以下原則：

（1）以原始記錄作為數據處理依據；

（2）為確保整合的數據與現場獲取的數據一致，需要對數據進行人工核查和軟件檢查；

（3）經軟件檢查出的數據錯誤應分析錯誤原因，必要時到現場進行復核，并將復核結果在數據中進行改正，改正后應重新用軟件檢查數據。

2.2 要素編碼規則

為了保證管線數據的歷史延續性，方便歷史回溯和查詢，本次數據整理在保證管線數據幾何拓撲和屬性項正確的情況下，繼續沿用原始管線數據的特征編碼、管線編號等屬性值。

（1）地下管線種類、代號及特征編碼表

地下管線種類、代號及特征編碼如表2 所示。

表2 地下管線種類、代號及特征編碼

（2）管線點編號

管線點編號由兩段代碼9 位字母、數字組合結構組成，其中1—2 位表示管線類型，3—9 位表示物探點順序號，如：TR0000201，表示燃氣的第201 個管線點號。物探點號應做到全測區唯一，與外業調查記錄表、對照表、點坐標表一致。圖上點號編號基本原則是：先干管，后支管；順序為由西到東，由北到南。

2.3 項目結合圖

本次數據整理包括2007 年～2018 年南昌市紅谷灘區、東湖區、西湖區、青云譜區、青山湖區5 個行政區的1113 個小區管線項目。為了方便數據整理和接邊，按區提取各項目數據范圍線，并賦值相應項目編號，生成項目結合圖。項目結合圖中屬性項包括項目編號、項目名稱、小區名、年份、管種、測繪單位名稱、權屬單位名稱、監理單位名稱、質檢機構名稱等，西湖區管線項目結合圖如圖1 所示。

圖1 西湖區管線項目結合圖

2.4 數據預處理

數據預處理分為具有屬性的數據（*.edb 格式）和無屬性數據（*.dwg、*.rdm 格式）兩種情況。

（1）具有屬性的數據

對*.edb 格式管線數據主要進行以下操作：

①數據分層 ：按地下管線種類、代號及特征編碼表，對管線數據進行分層，使其滿足規范要求。

②管線屬性檢查 ：對管線數據進行必填屬性檢查、異常屬性檢查、點代碼一致性檢查、變徑點檢查、多通一致性檢查、起止管點檢查等。對于屬性不一致或空項，依據外業調查原始記錄表進行相應修改。

③屬性自動賦值：在管線屬性檢查的基礎上，進行管線屬性自動賦值，主要包括 ：計算起終點管頂高程、排水流向符號標注、點代碼批量賦值、管點多通自動賦值、管線空管修改、管點角度自動旋轉、圖上號坐標賦值和批量修改其他相關屬性。

（2）無屬性數據

使用清華山維EPS2008 南昌管線模板工具將CAD和RDM 格式的數據轉換成統一的EDB 格式，轉換流程如圖2 所示，然后調取檔案資料，手工錄入“外業調查記錄表”，如圖3 所示，對管線進行重新編碼、分類、輸入對應屬性數據，并利用清華山維EPS2008 管線處理系統生成對照表和點坐標兩個文件（*.txt 格式）。

圖2 EPS2008南昌管線模板工具內部數據轉換流程

圖3 外業調查記錄表

2.5 數據檢查

運用“清華山維管線處理系統”軟件對預處理后的數據進行檢查。根據預設條件，查找邏輯、拓撲、遺漏等數據錯誤，同時也可以查找管線編碼、格式等數據錯誤，經過檢查的數據應滿足規定要求。數據檢查包括原始記錄數據（探查數據、測量數據）輸入檢查、入庫數據檢查、改正錄入錯誤的數據等。

（1）原始記錄數據檢查

將外業探查獲取的管線屬性數據與系統中外業調查記錄表進行100%人工校對檢查，無誤后方可進行下一步工序操作；對外業測量采集的數據，手工錄入并進行100%校對檢查，無誤后方可進行下一步工序操作 ；并對兩個數據之間進行管線點的關聯檢查。

原始數據檢查主要包含以下內容：①管線點符號的正確性檢查，所有管線符號必須滿足規范要求；②管線連接關系的正確性檢查；③相鄰圖幅、相鄰測區的管線是否一致，即相鄰圖幅、相鄰測區接邊處的管線類型、屬性一致性檢查；④管線點的坐標是否正確。

（2）入庫數據檢查

對入庫數據進行常規管線檢查、屬性類檢查、管線邏輯性檢查、標準化檢查，使數據符合《城市地下管線數據庫規范》（DB36/T 648-2012）中對各種管線數據的圖層、編碼和擴展屬性字段設計定義，數據檢查項如圖4 所示。

圖4 數據檢查項

其主要處理方式如下：①孤點孤線檢查：檢查管點和管線是否連接，管線點號和連接點號是否和管點對應；無管線連接但有標注線的管點可排除；連接管點末端處的管線可改為相對應的標注線。②重復對象檢查：重復對象需刪除，不同注記挪動位置即可。③層碼合法性檢查：對象基本屬性重置。④排水倒流檢查：終起點差值大于0.4 米的需修改，否則排除。⑤管線碰撞檢查：在盡量不改動排水管線的情況下，按提示適當修改埋深。⑥探查屬性庫方向錯誤檢查：管線點特征代碼與管線探查屬性庫中實際連接的方向是否對應（例如，特征代碼為三通的管線點在探查屬性庫中是否有三個連接方向等）。⑦管線點間距超長檢查：排除。⑧此外，還要探查屬性庫代碼規范性檢查，確認管線屬性數據庫連接關系、管線點特征代碼是否有誤、管線空間屬性是否有誤、線屬性是否統一。

2.6 數據接邊

數據接邊很重要且工作量較大，包括不同項目數據的接邊、行政區之間的數據接邊，主要包含管線間管位、屬性、重復管線的取舍等。按照項目結合圖對1113 個項目逐個進行接邊，接邊時遵循以下原則[1]：

（1）空間位置準確性優先。以實測符號為準進行合理取舍，盡量保留存在實測符號的管線。

（2）整體關系良好優先。在一定空間范圍內，管線分布存在一定規律，整合時可依據管線存在的合理性綜合判斷，尤其注意管線高程控制和管線水平間距。

（3）現勢性優先。對于兩個相鄰管線項目數據發生沖突，以時間較新的管線數據為取舍依據。

（4）在對管線數據進行接邊處理時，應對各種來源、不同形式的數據進行綜合分析與利用。對于管位能接邊但屬性不一的管線，原則上不處理；對于不能接邊或接邊后仍存在問題的，應在接邊節點處用問題符號標示，并填寫“地下管線數據接邊情況記錄表”。

3 結語

通過對2007 年～2018 年南昌市5 個行政區的1113 個小區管線數據進行整合，形成了覆蓋全市的小區綜合管線數據，為南昌市基于GIS 的地下管線信息管理系統數據更新提供了依據，為下一步城市地下管線補充測繪及城市三維管網數據庫建設奠定基礎，也為類似城市地下管線數據整合、建庫項目提供了參考。