综合管线信息管理系统设计方案参考分享

SuperMap综合管线地理信息管理系统技术设计方案综合管线地理信息管理系统技术设计方案1目 录1前言32系统建设目标................................................................................................................32.1目标定位的原则.................................................................................................42.2系统总体目标.....................................................................................................43系统建设原则................................................................................................................54系统总体设计................................................................................................................64.1技术设计依据.....................................................................................................64.2系统技术路线.....................................................................................................74.2.1操作系统..................................................................................................74.2.2GIS软件平台...........................................................................................74.2.3数据库平台..............................................................................................94.2.4系统运行环境........................................................................................104.3系统实施方法....................................................................................................114.3.1充分、细致的调查研究..........................................................................114.3.2协调关系，统一安排.............................................................................114.3.3重视数据库建立工作............................................................................124.3.4标准化问题............................................................................................124.3.5要具有长期规划....................................................................................124.3.6数据结构的合理性................................................................................124.4系统总体设计...................................................................................................124.4.1系统运行模式........................................................................................124.4.2网络结构................................................................................................15第 1页综合管线地理信息管理系统技术设计方案24.4.3数据库管理子系统体系结构................................................................164.4.4WebGIS构建...........................................................................................174.5用户界面设计...................................................................................................185数据结构设计..............................................................................................................185.1数据来源...........................................................................................................195.1.1基础地形数据.........................................................................................195.1.2管线数据.................................................................................................195.2数据的分层.......................................................................................................195.3数据的编码.......................................................................................................205.4数据库结构.......................................................................................................205.5数据建库流程...................................................................................................226系统功能.......................................................................................................................236.1数据输入...........................................................................................................246.2地图管理...........................................................................................................256.3管网数据管理...................................................................................................286.4管线设计更新...................................................................................................346.5管线综合分析...................................................................................................416.6地形管理...........................................................................................................486.7服务器管理功能...............................................................................................496.8信息发布子系统...............................................................................................50第 2页综合管线地理信息管理系统技术设计方案31前言管线是企事业单位基础设施的重要组成部分，是企事业单位赖以生存和发展的物质基础，是维护企事业正常运转的“生命线”。随着我国经济的发展及企业化步伐的加快，单位规模的扩大和现代化程度的不断提高，作为单位重要基础设施的地下管线也越来越庞大、密集；面对日益繁杂的地下综合管线，必须采取更有效的机制和手段来进行管理。对企事业单位的地下综合管线进行探测，建立地形及地下管线信息管理系统和严格执行动态更新机制是企事业单位对地下综合管线进行高效管理的唯一办法。近年来，人们从可持续发展的角度考虑，认识到必须采用地理信息系统技术、网络技术和数据库技术，从而彻底改变地下管网图形、属性及资料的传统管理模式，建立一个集地下管线基础资料输入、编辑、管理、分析于一体，能快速提供真实、准确、可靠的地下管线资料，并能实现快速检索、管网分析等功能的综合管理系统，为地下管线的日常规划、设计施工、统计分析、发展预测提供可靠的科学依据。在当今社会，信息化已成为社会发展的必然趋势，而数字化又是信息化的基础，伴随信息技术和社会经济的高速发展，数字管线的建设工程也越来越现实地走进企事业发展建设的日程中。通过建立综合地下管线信息管理系统以及地下管线数据库，建立一个切实可行的信息更新机制，实现地下管线信息的动态管理和数据共享，为企业的发展提供多元化的服务。根据实际情况和对综合管线的管理要求，特编制综合管线地理信息管理系统设计方案。2系统建设目标本项目集基础地形数据和地下管线及相关设施数据管理于一体，是企业信息化建设的重要基础工作之一，也是“数字管线”建设的基础。本项目建设不仅能提高企业规划管理的现代化水平，也将为各部门提供基础、权威、及时和准确的空间地理信息，满足各类基于空间地理信息的应用需求，特别是能为专题数据信息提供更第 3页综合管线地理信息管理系统技术设计方案4加直观、准确的地理属性。在为企业提供空间地理信息服务的同时，还能为领导各类科学决策提供支持。2.1 目标定位的原则我们认为在确定系统的总体目标时，应遵照下列原则：功能：既是实用的，又有发展后劲；技术：既是可行的，又有一定的超前；时间：既能短期见效，又有中长期规划。功能上的实用、技术上可行和时间上短期见效，三者是一脉相承的，即明确规定了系统建设的前期目标是：建成一个紧贴管理业务，在技术条件、数据准备及投资规模等方面可行的，经过努力在短时间内能初见成效的管线管理信息系统应用平台。功能上有发展后劲、技术上有一定的超前和有中长期规划三者也是一脉相承的，即要求在建立管线信息系统平台时，应在基础平台选择、数据规范、应用系统的可维护性和可扩充性等方面给予全面的考虑和留有充分的余地，使之能随着前期目标的实现，有计划有步骤地开展新的数据采集和建库工作，不断增加系统功能和扩大应用范围，使系统逐步演进成一个更高层次的信息管理系统。2.2 系统总体目标根据对地下管线管理的需求 ,以及信息化、数字化发展的趋势，综合管线地理信息管理系统建设的总体目标是：建立地下综合管线及设施数据库及基础地形数据库，实现各类信息的数字化存储和管理。建立综合管线地理信息管理系统，该系统汇集地下综合管线及设施和基础地理信息，实现数据输入、数据编辑、属性查询、数据统计、综合分析、资料输出、管线管理、信息发布等多种功能。实现管线及相关设施、基础地理信息的动态管理，为规划、建设及各有关部门提供服务，为管线规划、抢险、改扩建决策提供技术支持。第 4页综合管线地理信息管理系统技术设计方案5建立数据的动态更新机制，使系统数据的更新维护规范化、标准化，从而保证系统数据的现势性。3系统建设原则运用国内外成熟、先进的 GIS及计算机技术，把握信息化发展的大趋势，结合的实际情况和特点，并充分兼顾目前的使用需求及对未来发展的要求进行系统开发。系统建设还要遵循先进性、安全性、实用性、标准性、可靠性、开放性、扩展性等原则。1)先进性系统采用先进的 GIS技术、数据库技术和计算机技术，结合 Windows系统的最新发展方向，以确保系统运行的高效率。系统的软件设计采用面向对象技术，组件化技术，方便今后系统的升级和维护。基于这些基础建立的系统，不仅保证在现阶段技术的领先地位，而且为今后留下了足够的发展空间。2)实用性系统要以满足管线及相关设施管理需求为原则，注重系统的实用性和操作的便捷性，应采用成熟和高效的 GIS技术，采用人性化的操作方式，一切从用户的实际需求出发，贴身定制，确保系统能够尽快地投入实际应用。系统界面设计友好、便捷，系统的各项操作简便、灵活，使用方便。3)标准性系统严格按照现有的国家标准和行业标准进行系统开发和数据生产。系统建立按照统一的数据编码与规范，实现数据格式标准化。在信息的收集、处理、汇总和传递过程中建立统一的数据接口，保证各层次之间形成高效规范的体系，确保对各种信息的高效收集和利用，建立科学的平台数据采集与更新规范，最终达到与其它应用系统的资源共享。4)开放性系统设计时要充分考虑系统的开放性，提供多种数据格式间的转换接口，保证各层次之间形成高效规范的体系，确保对各种信息的高效收集和利用，从而实现数据来源的多样化选择，系统将空间数据和属性数据存放在商用数据库中，并能进行第 5页综合管线地理信息管理系统技术设计方案6空间海量数据的管理，最终达到与其它应用系统的资源共享。5)安全性地下管线信息系统管理的数据极为重要，为保证数据的安全性，其查询、修改等操作必须经过相应的授权才能进行。系统的网络配置和用户权限管理要充分考虑各种数据与资料的保密与安全。在系统中专门定制用户管理模块，实现用户权限控制和数据访问控制。由系统管理员按照用户的管理需求，分配多种级别的权限，相应权限的用户，只能在其允许的范围内，实现数据的检索或维护操作。6)可靠性综合管线信息系统承担着保证企业正常运转的关键任务，所以要求系统必须安全可靠地运行。在系统操作时，将确保在意外故障或重负载情况下的稳定性。要做好数据入库的审核工作，做好数据的备份工作。7)扩展性系统的软硬件应具有扩充升级的余地，保护以往的投资，能够适应网络及计算机技术的迅猛发展和需求的不断变化，使系统中的信息资源具有长期维护使用能力，使系统的升级和维护更加方便。考虑在用户的管理水平和信息技术应用水平进一步提高之后，会对系统的性能和功能提出新的要求。系统建设充分考虑扩展性，以满足发展的需要。4系统总体设计技术设计依据《1:500、1:1000、1:2000地形要素分类与代码》（GB/T14804-93）《1:500、1:1000、1:2000地形图数字化规范》（GB/T17160—1997）《1:500，1:1000，1:2000地形图图式》（GB7929-87）《城市基础地理信息系统技术规范》（CJJ100-2004）《国家城市测量规范》（CJJ8-99）《城市地下管线探测技术规程》（CJJ61—2003J271-2003）《中华人民共和国标准计算机软件开发规范》6页综合管线地理信息管理系统技术设计方案7《中华人民共和国标准软件产品开发文件编制指南》重要地理信息数据审核公布管理规定（2003年3月35日中华人民共和国国土资源部第19号令发布）国家基础地理信息数据使用许可管理规定（1992年12月22日国家测绘局5号令）(11)软件产品管理办法(中华人民共和国信息产业部令第5号)(12)城市地下管线工程档案管理办法（中华人民共和国建设部令第136号）城市建设档案管理规定(中华人民共和国建设部令第90号)系统技术路线操作系统建设综合管线信息管理系统，考虑到系统专业服务的开展，必须着眼于未来的发展，在操作系统选型上，根据性能价格比和实际需求，结合单位的实际情况，确定选用Microsoft 的系列产品MicrosoftWindowsXP/2000/2003 。4.2.2GIS 软件平台综合管线地理信息管理系统是GIS技术的一个很重要的应用领域，建立这样的系统对于底层的GIS技术，有其特殊的要求，关键技术的优劣，关系到系统运行的效率、功能和可扩展性。不同的GIS软件平台有不同的特性和优势。随着计算机硬、软件技术的飞速发展，促使GIS软件朝着实用化方向迅速发展。商品化的GIS软件已达一百多种。不同的GIS软件平台，对软、硬件配置要求不同，对使用及维护人员要求也不同，客户在选择时，一定要充分考虑自己的实际情况，充分利用已有的软件、硬件资源，以及资金安排情况，选择相应的GIS软件平台，不一定选择大的GIS软件平台就能管理的更好，满足需要就可，要注重其实用性。根据实际情况和对综合管线管理的要求，我们将在SuperMap平台上为定制开发综合管线地理信息管理系统。SuperMap地理信息系统是一个国产优秀 GIS平台，是北京超图地理信息技术有限公司自主开发的集数字制图、空间分析、影像处理、数据库管理为一体的大型的第 7页综合管线地理信息管理系统技术设计方案8地理信息系统平台。它可对数字、文字、地图、遥感图像、航片、 GPS实时数据等多源数据进行有效的采集、一体化管理、综合空间分析以及可视化表示。该系统是一个功能强大的大型软件系统，能将传统的地图制图软件、数据库软件以及数据分析软件功能汇集到一个统一的平台，从而为多源数据的综合评价与分析创造了一个理想的环境。本项目从数据生产、属性数据录入、图像处理、输出图集以及建库和信息管理系统开发全过程都选用性能优良的SuperMap地理信息系统作为基础平台，可以极大的保证数据库的一致性、方便了用户的操作程序、降低了建库成本。同时，我们可以根据客户的需求，在已有软件功能的基础上，为客户量身定制式的开发，使最终为客户配置的软件应用系统更具实用性。完善的服务体系可以保证客户使用的持续性。SuperMap 平台的主要特点1)SuperMap支持空间数据库管理、关系数据库管理和文件管理等数据管理方式，特别是其空间数据库引擎（SDE）支持空间拓扑，具有数据冗余小，检索快速的特点。2)SuperMap支持多种操作系统，服务器端支持 WINDOWSNT、WINDOWS2000、WINDOWSXP，客户端支持WINDOWSNT、WINDOWS2000、WINDOWSXP。3)SuperMap将所有的空间数据、属性数据存储在 SQLServer或ORACLE中，充分利用商用数据库的数据分布式处理方面的特点。SuperMap能适应内网与外网的要求，充分利用操作系统和商用数据库在安全管理方面的优势，具有身份认证、权限管理的功能，系统具有灵活而强有力的恢复机制，保障系统不被恶意的破坏，在并发响应和交互环境下能保证数据的安全和一致性。SuperMap已经实现了全面的组件化开发，为用户的开发提供了良好的条件，支持现在市面上普遍使用的开发环境。SuperMap支持B/S和C/S的混合结构，对于数据服务中心，多种操作可以认为是统一的。SuperMap支持多种数据格式的转入和转出，如：ARC/INFO、AUTOCAD、MICROSTATION、MAPINFO、国家空间数据交换格式等，具有很强的开放性。第 8页综合管线地理信息管理系统技术设计方案SuperMap 平台的主要优势国产GIS软件符合中国国情，注重实用性，与国外软件相比，在安全性和性价比上具有明显优势。SuperMap连续多年保持在国家科技部基础地理信息系统测评中获得“首选推荐”的殊荣，产品技术先进，符合未来发展方向与趋势。SuperMap平台具有自主版权，在该平台基础上开发的应用平台软件，技术上不受制于人，并且具备最完善的技术支撑；为市政、国土、规划、电信、安全、电力、供水等部门服务多年，熟悉相关工业和部颁标准，并能严格遵守，最大范围满足用户的需求。SuperMap平台对二次开发商提供了深层次的支持，而国外软件往往只提供了用户最基本的功能，在应用系统的二次开发上，其开放性较差，这对系统软件的升级、维护和深度开发带来诸如费用、技术支持等方面很大的麻烦。特别是二次开发商技术力量薄弱时，这一弱点尤为突出。SuperMap具有很好的并发控制能力、数据存储速度、图形数据显示速度、图形属性数据编辑功能，以及数据调用效率高，并且具有高效的网络数据解决方案。SuperMap支持瘦客户端、胖客户端两种形式，对于瘦客户端还支持在客户端零代码、零数据、零维护和需要自动下载安装一个 SuperMap控件的两种形式，用户可以根据自己的需要灵活选择。全面采用了商用数据库技术，具有良好的安全可靠性。全面组件化开发方便，数据结构开放兼容性好。使用国产GIS软件有利于国家信息数据的保密。支持国产GIS软件的推广应用，是支持民族信息产业的最有效方式。数据库平台系统的核心是数据，所以对海量数据进行安全、有效地存储是整个信息系统建设的重要一环。系统选择网络版管理模式，管网数据就不能以文件方式独立存在，必须把所有管网数据放入大型数据库中，即必须选择当今主流关系型数据库作为管线数据的存放容器。目前业界比较流行的数据库主要有 Oracle 和SQLServer两大数据库平台，均可作为本系统的数据库平台。第 9页综合管线地理信息管理系统技术设计方案10系统运行环境 硬件配置系统硬件平台是支持系统高效、安全、稳定运行的基础设施，它的使用寿命是最长的，而且一经建设后就相对固定，不易更新和改造，这就要求系统硬件平台建设必须有一定的先进性和前瞻性，保证满足未来 5年内的应用需求，要充分利用有限的投资，选用性能价格比最好的设备，既要避免不必要的超前投资，又要防止因重复投资或设备可用性差被过早淘汰造成的浪费。对于服务器的选型，依据我们针对地下管网的数据量、用户数和对服务器处理能力和网络流量的需求的估算，同时考虑系统的稳定性和安全性，以及性能价格比等因素，我们建议如下：网络环境内部局域网服务器选用中、高档专用服务器。客户端选用普通微机要求：处理器：PIV2G， 硬盘容量：80G， 配置内存容量：512M，网卡：PCI-100M网卡4)其它设备为了满足工作的需要，配置必要的图形输入输出设备（根据实际需要选择） ,例如：①输出设备：彩色喷墨绘图仪、打印机②输入设备：扫描仪一台软件配置1）操作系统服务器：Windows2000Server第10页综合管线地理信息管理系统技术设计方案11客户端：Windows2000/XP/NT2）数据库SQLServer 或Oracle3）GIS平台SuperMapIS.NET专业版V5.3SuperMapObjects运行版V5.3SuperMapDeskproV5.3SuperMapesupermapV5.34）应用系统综合管线地理信息管理系统5）工具软件（可选）AutoCAD、Excel4.3 系统实施方法综合管线地理信息管理系统的建立本身是一个系统工程，系统组织尤为重要。GIS技术是一种对空间数据进行采集、处理、存储、组织、分析和可视化的计算机系统，数据的组织是系统成败的关键因素。现有数据内容，数据质量如何，怎样使数据随企业现状的变化而及时更新是 GIS系统中的首要问题。此次系统的建立主要注意以下几个方面：4.3.1 充分、细致的调查研究系统的开发建设是为用户服务的，要进行充分的用户需求调查，对用户的运行机制、信息流程、现有数据基础、用户对系统和产品的要求等方面做详细研究，做认真的方案设计，并在开发过程中，根据使用者的意见，不断修正设计方案，对系统设计进行调整和完善。协调关系，统一安排数据的收集和更新，以及数据共享方面的协调和管理是系统建设过程中一大难点，也就是组织协调问题。这种协调在不同部门间进行，若各部门没有统一的领导和规划，由于资料各有归属，则会在工作中出现难以逾越的障碍。第11页综合管线地理信息管理系统技术设计方案12重视数据库建立工作数据是GIS的核心，一个系统的好坏很大程度上依赖于数据质量的好坏。建库包括数据库设计、数据录入、外部数据库引用。数据库设计要求对系统内的各类数据标准化，并分类编码，采取严格的数据质量控制办法。标准化问题系统的开发涉及到许多标准化问题，如地理信息编码、数据交换格式、基础数据库结构和图形定制都有许多标准化问题，要求其符合一定的规范和标准，以利于数据的交换、共享、更新和系统的推广应用。尽量在开发建设过程中注意标准化问题。要具有长期规划地下管线普查管理系统建设是一个长期的工程项目，运行周期较长。因此，应该有一个保证其数据更新、模型改进的长期预算。数据结构的合理性本系统中的数据为综合管线数据，数据类型多、数据量大，管线与管点之间又有复杂的拓扑关系，因此数据结构的合理性非常重要，在系统分析和数据库设计时应该给予充分重视，以保证系统高效稳定运行。4.4 系统总体设计系统运行模式目前，计算机应用结构的演变主要经历了三个阶段：集中式或终端式的结构、Client/Server( 客户机/服务器)结构、Browser/Server( 浏览器/服务器)结构和嵌入式手持设备。综合管线地理信息管理系统采用 C/S+B/S+PDA+PDA模式构建，在C/S运行模式主要是实现地形、管线及设施数据管理，包含数据录入、编辑和更新、查询统计、分析、数据库备份恢复、系统管理等模块；在 B/S运行模式实现管线及设施信息发第12页综合管线地理信息管理系统技术设计方案13布，包含地图控制、数据的查询、统计、分析、系统管理等功能模块。1、C/S模式C/S结构具有良好的人/机交互能力，对图形数据具有很强的处理和编辑能力，对于空间数据的存取效率高的特点，方便用户开展管理工作。因此，本系统在厂内各部门之间建立 C/S架构的局域网，主要由负责数据编辑/更新和系统维护等涉及大数据量的专业技术人员使用，用来进行系统配置、数据录入/建库/编辑、数据备份等工作。2、B/S模式B/S结构下的主要命令执行、数据计算都在服务器上完成，而且应用程序也安装在服务器，客户机几乎是零安装零维护，大大减轻了系统管理员的工作量，而且这种方式对客户端的用户数没有限制。同时，由于所有日常办公操作可通过浏览器完成，也可大大降低对基层办公人员的计算机技术要求 (会使用计算机打字、上网即可)。3、PDAGPS技术能帮助管网的动态管理。 GPS的数据采集和实时定位功能，一方面能解决管网GIS系统数据来源问题，加强管网巡检和维护；另一方面能更有效指挥和决策外业现场管网巡查和事故应急抢修。GPS管网巡检抢修系统构筑在微软的移动开发平台 WINCE及超图的嵌入式开发平台eSuperMap下，以先进的GPS/GIS技术为依托，在提供了管网数据的读取，地图浏览、查询、地图定位、数据采集等重要功能的同时，着力解决管网日常巡检维护、管网抢修中最优关阀方案显示、阀门的快速定位，抢修路线的制定等问题，本系统为供水管网中的爆管事故抢修提供了一套可靠的解决方案。第13页综合管线地理信息管理系统技术设计方案GPS定位PDA手机终端系统 管线巡检GPSGPSGPS巡导航功能检抢修GPRS定位查看系GPRS统巡检抢修管理系统巡检管理考核管理

14实时定位浏览查看信息查询巡检设置信息上传管线抢修路径规划模拟导航实际导航人员定位浏览查看信息查询轨迹管理信息上传轨迹回放任务分配巡检考核统计报表系统主界面 主要功能界面 管线界面采用C/S+B/S+PDA模式开发综合管线地理信息管理系统。采用多级分布式开发方式，三层结构，表现层、业务逻辑层、数据层相互独立，最终用户不直接与数据第14页综合管线地理信息管理系统技术设计方案15库发生关系，不需要了解所访问数据库的技术细节，而把着眼点放在所要浏览的数据结果上，应用人员更容易提出对系统的要求并参与设计。网络结构数据服务器其他部门OracleSDX其他部门Internet/Intranet 网络中心

应用服务器客户端TCP/IP客户端 客户端 外设（绘图仪、打印机等）外设（扫描仪、数字化仪等）图1系统网络结构第15页综合管线地理信息管理系统技术设计方案16数据库管理子系统体系结构图2系桌面数据库管理应用程序 表现层输入输出 数据编辑 批量更新查询浏览 统计分析 地图制作 逻辑层SuperMapObjects组件库SuperMapSDX+或ADO.net数据层基础空间库 市政数据库系统体系结构系统采用标准的三层体系结构：数据层：采用Oracle数据库系统，实现各类数据的高效存储和管理。第16页综合管线地理信息管理系统技术设计方案17逻辑层：采用SuperMap产品系列中Object 组件接口，通过SDX空间数据引擎，负责数据库系统业务逻辑的实现，如空间数据的存取、表现和操作等。表现层：城市市政设施管理系统，满足管理部门对市政设施日常管理的需求。数据层由存贮空间数据、属性数据、多媒体数据等各类市政数据的关系数据库Oracle构成，用户对数据的访问请求，通过表现层的应用软件提供的用户界面输入，并经业务逻辑层中的各种应用服务器转换为对数据层的数据服务器的请求，数据层的服务器处理完请求后，将结果通过业务逻辑层，返回给表现层，由表现层显示和输出用户所需的结果。4.4.4WebGIS构建1）SuperMapIS.NET5 介绍SuperMapIS.NET 5是新一代网络地理信息系统开发平台，它基于Microsoft.NET 技术和SuperMapObjects组件技术开发，设计全新的面向服务的技术体系结构，提供更灵活的二次开发方式和更强的并发访问能力。SuperMapIS.NET5 采用面向Internet 的分布式计算技术，支持跨区域、跨网络的复杂大型网络应用系统集成，提供可伸缩、多种层次的 WebGIS解决方案，全面满足网络GIS应用系统建设的需要。SuperMapIS.NET5是政府部门、企事业单位、其他组织和个人建立电子地图、 WebGIS网站的利器，更是开发 B/S（浏览器/服务器）结构的专业 GIS应用系统的理想平台。采用.NET技术微软推出.NET技术经过几年的发展，现在已经成熟。 SuperMapIS.NET5采用该技术的优点与思想，同时采用专门为 .NET设计的开发语言 C＃编写，以便在SuperMapIS.NET5中可以更加充分的发挥.NET的技术优势。采用WebService技术SuperMapIS.NET5引入WebService技术，提供了GISWebService 和WebControls。具有安全可靠、系统维护和升级简单方便以及网络级可重用等优点。采用可扩展的数据交换协议 XML文档，使得异构系统之间的交互操作、数据交换和集成非常容易；支持客户端跨平台重用 SuperMapIS.NET5提供的GIS功能。2）体系结构第17页综合管线地理信息管理系统技术设计方案18浏览器 浏览器 浏览器SuperMap SuperMap SuperMapWebService WebControls WebApplicationSuperMap SuperMapObjects IS.netSuperMapSDX+ ADO.net基础空间库 管线数据库图3管线信息发布系统体系结构4.5 用户界面设计综合管线地理信息管理系统采用 Windows界面，集菜单、工具条、图层控制、表控制、统计面板、索引图、图形显示等可视化区域于一体，加强了用户界面的可操作性，图形操作界面清晰，数据显示打印浏览所见即所得，各种输入界面、输出界面与日常使用习惯完全一致，极其贴近用户，初学者也很容易掌握。此外，用户可以对这些可视区域进行设置和调整，定制适合自己使用习惯的界面风格。5数据结构设计数据（包括空间数据和属性数据）是综合管线信息管理系统的基础，建立好管线及相关设施数据库是系统有效运行的前提条件。本系统涉及的数据包括基础地形数据和管线及相关设施数据。第18页综合管线地理信息管理系统技术设计方案195.1 数据来源5.1.1 基础地形数据基础地形数据是最基本的地理信息，包括各种平面高程测量控制点、建筑物、道路、水系、境界、地貌、植被、地名以及某些属性信息等，用于表示企业的基本面貌并作为各种专题信息空间定位的载体。地形数据的获取：对已有的电子数据进行加工，在处理过程中按照相应的规范进行分层、编码等处理，使其满足系统的需要。5.1.2 管线数据管线数据：是指地下综合管线及相关设施信息， 包括空间及属性信息等，包括：给水、排水、电力、通讯等地下管线的空间及属性信息。管线数据由本次探测工程得到，并将其导入到系统中。在综合基础地形数据和管线及相关设施数据的基础上建立综合管线数据库。5.2 数据的分层各类数据表，根据具体情况和用户需求，采用分层的办法存放。分层有利于数据管理和对数据的多途径快速检索与分析。数据分层的原则为：同一类数据放在同层；相互关系密切的数据尽可能放在同层；用户使用频率高的放在主要层，否则放在次要层；某些为显示绘图或控制地名注记位置的辅助点、线、面的数据，放在辅助层。对于地形信息，通常按区域、控制点、主要建筑物、次要建筑物、道路、水系、境界、地貌、植被、注记等分层。对于管线信息，将按不同的专业管线进行分层，如分成给水、排水、电力、通讯等；如有特殊要求，可按要求进行分层。所有的数据在GIS数据库中均体现为空间信息和属性信息。第19页综合管线地理信息管理系统技术设计方案205.3 数据的编码作为综合管线地理信息管理系统，重点是对地下综合管线数据以及相关的设施进行管理，因此可对管线制定相应的分类编码方案。本系统以《城市地下管线探测规程》为依据，制定标准的编码管理体系和图库，用户可以在本系统编码体系的基础上进行扩展，使之满足日后扩展的要求。5.4 数据库结构数据库结构以满足综合管线地理信息管理系统的管理工作为主，根据实际情况和系统的需要，系统的数据库结构设计如下：1)管道类线库结构字段名字段类型备注管线编码数值型(12)不能为空起点编码数值型(12)不能为空终点编码数值型(12)不能为空起点高程数值型（8.3）终点高程数值型（8.3）起点埋深数值型（8.3）终点埋深数值型（8.3）管线性质字符型(12)管径数值型(6)沟截面宽高字符型(16)材质字符型(8)所在道路字符型(12)建设时间日期型（自定义结构）备注字符型(32)2)管线点库结构字段名字段类型备注第20页综合管线地理信息管理系统技术设计方案21编码数值型不能为空管线性质字符型(12)不能为空节点性质字符型(10)地面高程数值型（12.3）所在道路字符型(12)建设时间日期型（自定义结构）备注字符型(32)3)电缆类线库结构字段名字段类型备注管线编码数值型(12)不能为空起点编码数值型(12)不能为空终点编码数值型(12)不能为空起点高程数值型（12.3）终点高程数值型（12.3）起点埋深数值型（8.3）终点埋深数值型（8.3）管线性质字符型(12)沟截面宽高字符型(16)材质字符型(8)孔根数字符型(16)电压数值型(6.3)所在道路字符型(12)建设时间日期型（自定义结构）备注字符型(32)4)道路库结构字段名字段类型备注道路编码字符型(12)不能为空第21页综合管线地理信息管理系统技术设计方案22道路名称字符型(16)不能为空道路类型字符型(16)道路长度数值型（8.3）（自定义结构）备注字符型(32)5)建筑物库结构字段名字段类型备注建筑物编码字符型(12)不能为空建筑物名称字符型(16)不能为空材质字符型(12)楼层数数值型（4）（自定义结构）备注字符型(32)注：以上库结构中的“（自定义结构）”表示对所有上述所有库的结构可以按照需求进行扩充，在系统提交时的库结构按照最终需求分析的结果确定。5.5 数据建库流程数据的采集、入库和加工分阶段进行，数据建库的同时进行管理系统的开发调试，最终将处理好的数据集成于地下管线信息管理系统之中。如下图：第22页综合管线地理信息管理系统技术设计方案23数据调研和分析数据库设计空间信息编辑维护软件开发 软件开发设计 数据标准设计数据施工方案设计地形图数据转换 专业管网数据整理 其他数据转换、生产数据检查数据集成系统数据库系统集成系统运行6系统功能综合管线地理信息管理系统将利用物探技术、测绘技术、计算机技术、 GIS技术，把管线信息以数字的形式获取、存储、管理、分析、查询、输出、更新，为的建设与发展提供准确的地下综合管线基础资料。 系统以地形图库和管网数据库为第23页综合管线地理信息管理系统技术设计方案24基础，并在此基础之上，建立了数据输入、地图管理、管网数据管理、管线设计更新、管线综合分析、系统管理等模块。如下图：综合管线地理信息管理系统数地管管管信系图网网网据管息统设综理数输计合发管与据更分入编管布理新析辑理地形图库 管网数据库6.1 数据输入该系统可以实现地形图数据的海量管理，其数据来自平台的输入编辑和数据转换，提供了分别对点、线、面三种图元的空间数据和图形属性进行管理的功能，是一个强大的海量图库管理系统。系统提供的输入方式包括：利用外内业一体化方式将存储于点、线属性库中的数据导入系统并自动成图；利用野外全站仪、电子手簿输入成图；通过键盘输入点坐标方式成图；利用鼠标在图形窗口中定位成图；对于已经存储于文件中的图形、点、线坐标信息可以读入并自动成图；其它系统的数据转入，包括：AutoCAD的DXF和dwg数据、MapInfo的mif数据、ArcView的shp数据等。第24页综合管线地理信息管理系统技术设计方案25数据检查功能对入库数据进行拓扑、属性检查，保证数据的正确性。6.2 地图管理地图管理地图数数数符数系图形据据据号据统管编输检定管转工理辑出索位理换具1)地图管理系统以地图工作空间管理地图的图层、 叠加顺序、显示状态、显示范围比例等。可以设置自动加载地图空间。对于分幅地形数据，系统提供多种调图方式，可以设置根据显示比例自动调图，也可以根据需要调图；系统可以根据选中对象加载其所在分幅地图，选择对象可以是图号、区域、道路、建筑物、绿地、河流、管线设施等地图中任意类型对象。第25页综合管线地理信息管理系统技术设计方案26系统可以根据设置，根据定义书签、坐标、图号、路名、建筑物等定位地图。2)图形编辑图形编辑是地形图编辑管理模块中最重要的不可缺省的部分，是一个重要的维护管理工具，通过编辑能够改善绘图精度、更新图形内容、丰富图形表现力，实现图形综合，同时实现对各种图形文件(点、线、区等)或整个工程项目数据的储存、更新、备份。主要操作内容如下：①图形的绘制：点、折线、多边形、矩形、圆、椭圆、圆弧、平行线、垂线、参照加点、参照加线等；②图形对象操作：复制、剪切、粘贴、删除、移动、旋转、撤消、恢复、图形转换(如区域<->线)等功能；③节点编辑工具：增加、删除、移动等；④线段对象的打断、延长、联接、挖除、修剪等；⑤多边形对象的并、交、差等。⑥各类标注的提取和绘制；⑦地图的裁剪、平移、旋转等。3)数据检索提供数据检索功能，可以对系统中的数据进行多条件检索，如道路查询、建筑物查询等。4)数据定位系统提多种数据定位方式，将地图定位到指定位置，如道路名称、单位名称定位、建筑物名称定位、区域定位、图幅名称定位等。5)数据输出数据输出是系统的重要功能之一，系统提供的输出功能包括：①按设定的区域输出图形和按标准图幅输出图形；②输出综合图，或输出管线专题图等；③可以进行图幅整饰；④输出查询统计信息。第26页综合管线地理信息管理系统技术设计方案27符号管理可以定制地图中的点图式、线型、面图案。数据转换系统可以与多个系统的数据进行相互转换， 包括：AutoCAD的DXF和dwg数据、MapInfo的mif数据、ArcView的shp数据等。8)系统工具①系统提供多种操作工具，包括：距离量算、区域的面积和周长量算、对象距离量算等。②系统提供参数设置工具，包括：设置图层参数、实体颜色、点图式、线型、面图案等。③系统提供视图操作：放大、缩小、漫游、全图、返回、鹰眼等。④系统设置：保证系统功能正常运行的配置，如：管线配置、编辑配置、标注配置、符号配置等。第27页综合管线地理信息管理系统技术设计方案286.3 管网数据管理管网数据管理查设管管专与询施网线题其统管三标图他计理维注制系作统接1)管线查询统计口①信息查询功能：可实现管线空间数据和属性数据的双向互动检索。②条件检索功能：按任意条件进行相关信息检索，并可进行模糊查询。第28页综合管线地理信息管理系统技术设计方案29③区域查询功能：按照空间位置进行区域管线数据的查询与检索。区域范围可以为多种形式，如某地块范围，管线路由范围或任意矩形范围及多边形范围等。④统计分析功能：用户可统计满足条件的管点、管线，统计的结果以直方图、立体直方图、饼图等形式表示。⑤按照属性种类进行查询。可以单独对管线属性(管线类型、材质、管径、建设时间、所在位置等)、管点属性(测点性质、附属设施)以及管线与管点之间的拓扑关系进行查询。⑥性质查询：可以对单一管线或全部管线进行查询统计，计算出管线的各种单项/综合长度，确定其普查工作量，并以表格等形式输出。第29页综合管线地理信息管理系统技术设计方案30第30页综合管线地理信息管理系统技术设计方案31设施管理对地下综合管线及附属设施进行管理。①管道资料的查询，维修记录的登记与查询。②管线设施资料的查询，维修记录的登记与查询。管线三维观察根据管线数据库中的三维数据，对区域范围内所有管线图的模拟现实状况进行观察、漫游与查询。在主界面中，可以生成区域范围内的管线三维示意图，以便用户对区域范围内的复杂三维管线分布进行方便的察看与查询工作。可以生成轴测图，查询输出。4)标注功能系统提供从管网点、线属性库中提取数据，进行管网点、线的标注的功能。如：坐标、埋深、管径、材质、交叉点坐标、扯旗标注等标注。第31页综合管线地理信息管理系统技术设计方案32扯旗标注示例：5)管线专题图的制作和输出系统可以制作管线专题图，如将指定区域的数据裁剪出来，包括地形和管线数据进行整饰，将其打印输出。第32页综合管线地理信息管理系统技术设计方案33第33页综合管线地理信息管理系统技术设计方案346）与其它系统接口由于系统采用 SuperMap平台软件设计，在系统可扩展性方面有着独特优势，系统可以留有扩展接口，与全院监控系统进行衔接，读取监控的数据（视频、文字、数字等）。直接将全院视频监控系统与地下管线综合系统整合，优化资源。6.4 管线设计更新数据设计更新批管管管竣量网网网工数数数废数据据据弃据导增修与回入加改删贴除为了保证管线数据的现势性，系统提供多种灵活、方便的管网数据设计和更新方法。主要包括：1) 批量管网数据导入根据数据的组织方式，系统给出了三种批量数据导入的方法：测量格式数据导入、点线库方式管网数据导入、 CAD格式数据导入，用户可根据自己的实际情况采取不同的方式更新数据。①测量格式数据导入有时管线竣工后，只有其竣工测量数据 (如用全站仪测量得到的数据 )，本系统提供的“外业展点”功能可将多种存储方式的测量数据直接转换为本系统的数据，并生成图形和属性表。第34页综合管线地理信息管理系统技术设计方案35②CAD格式数据导入AutoCAD的数据格式是使用最普遍的格式之一，许多建设单位在管线竣工后，提供了管线的CAD格式的数据，本系统提供的“ CAD数据导入”功能可以将 CAD格式（dxf、dwg）的数据转换为本系统的数据，并生成图形和属性表，如果原 CAD数据中没有管线属性信息，还需在系统中追加相应的属性。③点线库方式管网数据导入第35页综合管线地理信息管理系统技术设计方案36通常专业管线探测单位都是采用“外业勘测→形成点、线属性表→将属性表直接转入管线系统”的一体化建库方式，本系统提供工具可将由探测到的管线点线库格式的数据直接导入系统中。批量管线数据导入到系统中后，利用系统的合并功能，能够将新加的数据合并到原有的数据中，使之新数据与原有数据成为有机的一体，便于系统使用。管网数据增加参照加点距一个或多个参照物一定距离和角度增加独立点。第36页综合管线地理信息管理系统技术设计方案37②解析加点利用解析法或直接输入坐标增加独立点。③ 解析加线利用解析法或直接输入坐标增加线和点。④ 插入点在指定的线段上插入一个点。⑤连接点将选择的点连接成管线。第37页综合管线地理信息管理系统技术设计方案38管网数据修改移动点移动管线点到指定的位置。管点移动后，其与管点相连的管线的位置也将随之发生变化② 修改属性信息可以修改管线、管点的属性数据，如：管线的管径、材质，管点的类型等。③ 修改参数信息可以修改管线、管点的相关参数信息，如：管线的类型、颜色，管点的图式等。④ 管线反向将管线反向。起点、终点及属性互换。第38页综合管线地理信息管理系统技术设计方案39⑤ 属性克隆将一条管线或一个管点的属性赋值给同一种类的其他管线或管点。第39页综合管线地理信息管理系统技术设计方案404)管网数据删除与废弃根据日常管线更新和管理的特性，本系统提供比较完善的管线删除与废弃管理。①管线删除从系统中删除该段管线的图形及属性信息，则管段关联的其它设施同时删除；②管线废弃将该段管线标记为废弃管线，以正常管线相区别，同时该段的相关设施同时标记为废弃管点。③废弃管线的恢复管理将标记为废弃管线、废弃管点的数据恢复为正常数据。5)设计管网数据的回贴竣工数据粘贴到系统指定的图层中。第40页综合管线地理信息管理系统技术设计方案416.5 管线综合分析管网综合分析横纵碰关设连缓覆最拆水垂撞阀施通冲土短迁平直断断分分查分分分路分净净析析找析析析径析距距面面分分分析析析1)横剖面分析系统可根据管线数据在任意位置生成管线的横剖面图，以便于查看管线间的空间位置关系，并可查询各个管线及剖点处的属性信息。第41页综合管线地理信息管理系统技术设计方案422)纵剖面分析系统可根据管线数据生成一段到多段管线的纵剖面图，查看管线的走向，并可查询该管线及管线点的属性信息；系统还以该管线为剖线，做出与其相交管线的横剖面图，与查看该管线与这些管线的相互关系。3)碰撞分析在管线设计过程中，需要将设计管线与已知管线进行碰撞检查，以分析所设计的管线是否与已知管线发生冲突，并可计算管线间的垂直、水平净距。通过二级缓冲区设置，可以分析挖沟施工（一级缓冲）所影响的管线，通过二级缓冲，扩大范围，将地图数据进行裁剪，可以保存为局部地图，也可以进行打印，属性数据可以按表格输出。特别是对所碰管线按序号进行了标注， 可以和属性数据进行对比检查，方便使用。第42页综合管线地理信息管理系统技术设计方案434)关阀分析对于压力管线，可以通过漏点的确定，查询影响到漏点的阀门，确定关阀方案，便于维修和应急处理。如果管网设施和用户建立了关联，可以进行影响用户分析，这给专业管线部门的管线设施日常管理和维护带来便利。5)设施查找在某一范围内查找想要的管网设施，主要用于消防抢险时查找消防设施，如消防栓等。第43页综合管线地理信息管理系统技术设计方案446)缓冲分析通过选定道路或具体地物（包括管线设施） ，设置缓冲半径及级别，可以对建立多级缓冲，并可对指定缓冲区进行管线、点设施及绿地、建筑物等的查询，统计出缓冲区内的管线设施长度、数量以及绿地、建筑物数量、面积等。从而为道路改扩建、拆迁等提供数据分析。第44页综合管线地理信息管理系统技术设计方案457）连通分析用于管线数据检查，检查管线上两点间是否连通。8）覆土分析用于检查管线的埋深是否符合标准。第45页综合管线地理信息管理系统技术设计方案469）最短路径分析查找并显示出管线、道路、道路中心线或其它线型实体上，两点之间最短的通路。10）水平净距分析用于检查一条管线与其它管线进行水平方向上是否发生碰撞或最小净距是否符合净距规范。第46页综合管线地理信息管理系统技术设计方案4711）垂直净距分析指定一条管线，可能会有多条管线与其在水平方向上相交，此功能就用于分析指定的管线与这些管线在垂直方向上是否符合垂直净距规范。12）拆迁分析分析一个设施对象在扩建时，所影响的其它设施的情况，比如扩建一条道路，可能向两侧都要扩展，那么这就必然会影响到的两边建筑物、绿地、管道等设施，有必要对这些设施的面积或长度数据进行统计。第47页综合管线地理信息管理系统技术设计方案48地形管理道路管理基本信息管理：通过图形查询相应的道路属性。按道路名称查询：可以按道路名称查询道路的属性信息。2)建筑物管理属性管理：通过图形查询相应的建筑物的基本属性，通过详细信息查询就可以对相应属性进行修改维护。按建筑物名称查询： 可以按建筑物名称查询建筑物的属性信息，查看其图片。第48页综合管线地理信息管理系统技术设计方案496.7 服务器管理功能管线信息管理系统（服务器端）用户管理 数据库管理账权数日数系据志据统户限管控管管设设理理置置理制系统提供完备的安全机制，除操作系统和数据库的权限控制外，管线系统本身提供用户使用权限设置，并记录用户使用时间和操作内容，提供系统备份和恢复功能。1) 用户账户管理对登陆系统的用户进行管理，包括：创建用户、删除用户、查看用户信息等。用户权限管理对登录系统用户的权限进行管理，如设置用户权限、修改权限等。数据管理对系统使用的数据库进行维护，包括：数据库的备份、恢复等。系统设置对系统进行必要的设置，以保证系统正常运行。日志管理系统记录每个操作人员对登陆管线系统的时间和操作内容，并生成的日志文件，可以对日志进行管理。第49页综合管线地理信息管理系统技术设计方案506.8 信息发布子系统信息发布子系统地查统系图询计统控浏汇管制览总理1)地图控制①图层控制系统提供图层设置工具，可设置图层可否显示、可否选择等。②视图操作系统提供视图操作：放大、缩小、漫游、全图、返回、鹰眼等。③量算工具系统提供多种量算操作工具，包括：距离量算、区域的面积和周长量算、对象距离量算等。查询浏览模块①选择查询可查询出所图上一指定实体的属性信息。②单项查询可按单一条件查询设施的属性信息。③综合查询按多条件查询设施的属性信息。④数据定位可以根据定义书签、坐标、图号、道路名称、建筑物等定位地图。统计汇总模块①数据统计第50页综合管线地理信息管理系统技术设计