城市综合地下管线管理信息系统

目录1 概述 12 技术路线 13 总体设计 33.1 系统体系结构 33.2 系统网络结构 43.3 软硬件配置 53.3.1 软件配置 53.3.2 硬件配置 64 数据资源建设 75 主要功效 85.1 综合地下管线系统 85.1.1 监理查错 85.1.2 选择及编辑 95.1.3 查询统计 95.1.4 数据转换及导出 105.1.5 管线横、纵断面分析 115.1.6 三维显示分析 115.1.7 管理及共享功效 125.1.8 动态更新 125.1.9 打印输出 125.2 专业地下管线系统 135.2.1 事故分析 135.2.2 设备管理 135.2.3 辅助决议 135.2.4 停电分析 14概述城市当代化建设高速发展，在城市建设工程施工过程中，城市管线事故屡有发生，造成停水、停电、通信中止、煤气泄漏爆炸、财产损失甚至人员伤亡，不但给国家造成经济损失，也给城市建设和人民生活带来一定影响。所以，开展地下管线探测及信息化建设是加强地下管线管理迫切需要。城市地下管线管理信息系统是一个为城市建设、城市管理和决议服务，以计算机网络为载体，GIS软件为支持平台应用型技术系统。城市地下管线管理信息系统以电子地图为基础，以空间信息数据和属性信息数据为资源，经过地下管线信息和城市基础空间信息获取、存放、管理、分析、查询、统计、输出、更新，实现地下管线数据动态管理，从而为城市建设规划、管理提供技术决议支持。伴随地理信息系统（GIS）、计算机、宽带网络及海量数据存放技术发展，地下管线系统也逐步由早期以数据管理为主单机版软件逐步向具备数据管理、分析和辅助决议功效综合性网络应用软件方向发展。城市地下管线数据建库和信息管理系统开发是管线信息化建设目标，经过计算机进行管线信息化管理，提升地下管线档案资料当代化管理能力，充分发挥地下管线信息在城市规划、建设和管理中作用。技术路线采取“先制订规范，后实施建库”、“先分库（管线数据库和基础地形数据库）建设，后总库（综合地下管线空间数据库）集成”、“先设计，后实施”、“空间与属性数据有机结合”技术路线，利用专业GIS应用软件（ARC/INFO、ArcGIS）与AutoCAD、MSAccess等应用软件相结合，对原始数据进行检验、编辑、修改等处理。依照系统数据需求进行数据库设计，并按照设计要求进行数据处理、属性提取、拓扑关系建立等一系列工作，最终建成集管线数据与基础地形数据、空间数据和非空间数据为一体共享型数据库。数据库模型采取ArcGISGeodatabase空间数据库模型，实现数据全方面管理。系统采取三层结构，客户端采取桌面和浏览器方式（Client/Server、Browser/Server）结构，GIS软件平台采取ESRI系列（ArcGISEngine、ArcGISServer）+ArcSDE），Oracle大型数据库来管理后台数据。系统在十大关键技术方面进行深入挖掘和创新，采取并发数据更新技术和高效安全数据交换层，有效确保中心管线数据库和各权属单位管线数据及时、并发和动态更新，为管线数据有效性、完整性和正确性提供安全保障；同时，利用海量数据管理、监理查错、自动接边、版本控制、符号库、WebGIS等专业化空间分析技术和三维动态显示技术，快速生成地下场景，模拟管线连通效果，并经过专业分析算法和模型，对管网数据深层次分析，使系统具备科学计算结果和辅助决议支持功效。⑴、GeodatabaseXMLGeodatabaseXML是用来在Geodatabase数据和外部数据之间进行数据交换机制，经过GeodatabaseXML规范使经过XML交换空间数据简单化，并提升系统未来开放性和可扩展性。⑵、多用户并发更新技术因为管线数据包括权属单位较多，而且经常出现多家权属单位对管线进行访问和更新操作，所以多用户并发更新技术开发是十分必要。Geodatabase采取多线程连接方式，为多个用户提供并发、安全、可靠访问机制。在数据库更新方法中，引入了版本管理概念。⑶、版本控制技术将原版本与编辑版本分别处理，在对管线和地形图等空间数据编辑，系统调用编辑版本数据；在编辑版本中，数据库仅存放编辑数据副本，无冗余数据，节约数据存放空间，有效处理版本冲突问题，为多用户编辑提供良好处理方案。⑷、自动接边处理技术对空间拓扑关系进行检验，在入库过程中实现管线自动接边处理，并可对自定义管线坐标接边容限值进行处理，实现管线容差自动接边处理。⑸、监理查错技术系统有两类不一样主要数据查错：一是更新地形图数据；二是管线数据，这两类数据是否符合入库要求对地形图查错处理，首先须经过检验更新地形图文件结构是否符合入库标准格式，属性数据格式是否与当前地形图格式相符，然后再检验各个属性字段类型和大小以及是否在相关约束范围。⑹、符号库管理技术经过使用符号库管理技术，系统实现对地形图、管线或管线点符号样式新增或修改功效。⑺、三维分析技术实现管线三维动态显示功效，不但显示空间关系，还可显示各种属性，模拟管线连通效果，允许用户设置导航路径，实现三维动态显示和录像功效，生成三维模型数据，分析和辅助决议，最终完善三维分析处理技术，实现对三维空间数据处理。⑻、WebGIS技术使用WEBGIS技术，将GIS系统与网络技术相融合，利用Internet在Web上公布空间数据，为用户提供空间数据浏览、查询和分析功效，形成一个网络化地理空间集成平台。⑼、分布式GIS技术采取通用数据模型和数据标准规范，使得数据互操作性更强，建立不一样类型GIS能够共享数据维护机制，并利用网络技术实现数据管理、分发与更新，以较小投入资源达成较大回报，实现各组织数据管理和协作要求。⑽、海量数据管理技术支持TB级以上空间数据存放，有效空间、属性一体化管理、查询机制，面向问题分析、处理伎俩和工具，以空间数据为基础数据挖掘，联机事务处理（OLTP）与联机分析处理（OLAP），以及扩充、支持空间“关系”概念与“关系运算”。总体设计系统体系结构城市地下管线管理信息系统采取三层结构、GIS产品组件和主流数据库，基于分布式GIS结构设计方案，采取C/S和B/S相结合结构体系，在国内该领域中，创新性地构建完整空间数据存放管理框架，实现地下管线数据与基础地形图数据同时分层统一建库，在确保数据安全性同时，实现数据共享，为高级GIS应用功效提供数据支持及更广泛使用内容和应用范围，大幅度提升访问速度。系统整体框架包含基础设施保障层、数据层、基础平台层、综合应用层和表现层等多个相辅相成层次。其主要特点有两个：一个是系统架构层次性问题；第二是“法律法规、标准规范、组织机构、安全保障体系”等非技术原因，必须贯通各层次技术建设一直，充分表现大型系统软件工程“技术”和“非技术”有机结合与统一工程方法论思绪。图SEQ图_\*ARABIC1系统体系结构图系统网络结构城市地下管线管理信息系统面向用户可分为三个层次，包含了专业部门内部、政府部门之间、以及社会公众，从复用资源角度出发，网络设计需要充分利用内部局域网络、政务网络以及Internet网络等资源。在面向管线管理部门应用时，我们能够采取C/S/S方式进行构架，而对其余政府部门、以及社会公众，则可经过政务专网和Internet提供不一样级别管线资源共享服务。其网络结构图以下列图所表示：图SEQ图_\*ARABIC2系统网络结构图软硬件配置软件配置1、数据库服务器操作系统（最低配置WINNT）：WindowsServer（推荐）；数据库：ORACLE10g及以上版本。2、应用服务器操作系统（最低配置WINNT）：WindowsServer（推荐）；浏览器：IE5或更高版本；其余：.NET框架、ArcSDE、ArcGISServer、Office办公软件。3、客户端（C/S）操作系统：WindowsNT//XP/；数据库：Oracle10g及以上版本客户端；其余：.NET框架、ArcGISEngine、Office办公软件。3、客户端（B/S）操作系统：WindowsNT//XP/；浏览器：IE5或更高版本；其余：Office办公软件。平台软件配置图以下所表示：平台配置图硬件配置1、数据库服务器系统服务器应实现双机热备份，存放地下管线数据，采取磁盘镜像，加配磁带机以确保系统安全。采取双机热备份方式，购置热备份软件，对网络中服务器硬盘及磁盘阵列作不一样等级RAID容错。确保服务器系统在任一个硬盘出现故障时以及任何一台服务器出现故障时，系统都能够正常运行。主机：任何能够运行Oracle10g以上版本数据库管理系统服务器；内存：最低配置1024MB，推荐配置2048MB；硬盘：容量大于40GB单独分区；网卡：100Mbps以太网络适配器。2、应用服务器主机：P4以上主流服务器；内存：最低配置1024MB，推荐配置2048MB；磁盘：提议容量40GB以上；网卡：100Mbps以太网络适配器；打印机：假如需要进行打印输出，则需要配置（能够是网络打印机）。3、客户端主机：PC机；内存：最低配置512MB，推荐配置1024MB；；磁盘：提议容量20GB以上；网卡：100Mbps以太网络适配器；显示器：能达成1024×768或更高分辨率显示器；打印机：假如需要进行打印输出，则需要配置（能够是网络打印机）。数据资源建设地下管线数据库建设，依照GIS软件平台技术特点，结合城市建设部门和权属单位特殊需要，建立管线数据、地理空间数据以及其余相关数据之间关联。数据库分为地形图数据库、管线数据库、系统相关数据库三部分。图SEQ图_\*ARABIC3城市地下管线数据库建库流程主要功效城市地下管线管理信息系统是一个为城市规划、建设、管理服务，以计算机网络为载体，GIS软件为支持平台应用型技术系统。它以数字地形图为基础空间数据、以空间信息数据和属性信息数据为资源，经过地下管线信息和城市基础空间信息联合查询、统计和分析，从而为城市规划、建设、管理提供技术决议支持。综合地下管线系统监理查错对于即将入库管线数据，系统依照“参数设置”中参数条件，对数据表内容进行查错，显示查错结果。依照表名称，字段名称，错误描述以及错误级别，指导用户进行修改。将检验后管线数据入到系统中进行维护、管理及日常应用。图SEQ图_\*ARABIC4监理查错示意图选择及编辑系统提供多个选取管线编辑功效，可对选中管线进行增加、修改、删除等属性信息编辑工作，并提供截断、合并等管线专业化高级编辑功效，方便用户操作。查询统计系统提供多个查询方式及统计功效，可针对道路名称、交叉路口、坐标、门牌号等管线信息进行查询，还可将查询结果统计，输出。图SEQ图_\*ARABIC5查询结果显示示意图另外，系统可对各类管线长度、管点个数进行统计，还可对同种管线不一样属性进行分类统计，统计结果可经过直方图、报表形式输出。图SEQ图_\*ARABIC6管线统计示意图数据转换及导出为方便用户数据交换，系统提供多个数据导入导出接口，与行业内E00、Mif、Dxf等主流数据格式相兼容。另外，还可与txt、mdb等格式进行交互，并将系统中任意区域数据进行多个形式导出。图SEQ图_\*ARABIC7数据导出示意图管线横、纵断面分析经过划定与管线相交区域，系统将依照划定线与管线空间关系，分析计算出相交断点空间信息和属性信息，用户可查看到对应管线点埋深、地面高程、管径、材质以及与其它管线点距离等信息。图SEQ图_\*ARABIC8横断面分析示意图三维显示分析经过划定要显示三维管线图矩形区域，并选择要显示管线种类，系统生成三维立体图。经过工具还可多视角地查看管线连接分布情况，查看管线属性信息，对管线进行连接性仿真处理。同时系统可将需要查看三维效果图，制作成avi格式动画，随时进行三维浏览查看。图SEQ图_\*ARABIC9三维显示分析示意图管理及共享功效系统管理员可经过管理功效，对管线使用单位及个人进行权限设定。权属单位及日常维护人员，能够经过共享功效对数据进行权限范围内查看及数据维护管理。动态更新对城市综合地下管线信息管理中，及时动态更新数据、确保管线数据现势性和准确性，是管线规划和建设管理中非常主要工作。管线数据入库更新包含管线数据导入更新，地