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摘 要：科学技术是21世纪最主要的生产动力，随之而来的数字化应用也越来越普遍。城市地下管网系统的设计就是极为典型的应用，数字化的现代设计更能综合反映城市的发展水平。本文就城市地下管网的管理系统设计进行分析研究，并提出相关建议，以供同仁参考。
关键词：地下管网；综合管理；系统设计
1 引言
地下管网是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划建设管理的重要基础信息。城市地下管线包括给地下供水、污水、天燃气、电力管线、通信管线等，被称为城市的“生命线”。城市地下管网的管理是城市基础设施建设管理工作中最重要的一环。随着城市地下管网越来越庞大，越来越密集，管理上也需要统一管理。同时，加强城市地下管网的管理与信息化建设，也是智慧城市建设的重要环节。合理开发和利用地下空间，保障维护地下管网，完善城市功能，服务于民，以保障城市建设和可持续性发展。
2 总体功能要求
2.1系统建设时总体要遵循功能完善、性能可靠、技术先进、整体规划、分步实施、节省投资等原则。
2.2系统具有开放性、标准性、高效性、可靠性、安全性、可用性、可扩充性、先进性、成熟性、交互性和可操作性等特点。
2.3系统为了满足多部门管理和开放性要求，采用客户机/服务器和浏览器/服务器网络模式来整体部署。
2.4系统的管理对象主要为东台市地下综合管线进行多种设定条件的查询统计和分析决策等，为住房和城乡建设局对管线的管理和维护提供参考。
3 系统设计
3.1技术环境
地理信息系统是国际发展的新型学科。随着城市地下管线的不断增加，原有地下管线已被取代，应该被遗弃或者更换。在城市建设过程中有时对地下管线的时空数据管理不到位，施工时常常会遇到新旧管线交错撞车、管线设计不合理等问题。必要时要及时的补充新建和改建管线的信息，分析与记录修改的数据，严格的对管线信息进行时空数据的管理。GIS是典型的时空数据管理模型，它用系列的图像文件反映地理现象的时空演化过程，并且能够准确的记录基本状态和现象的空间变化。它为城市地下管线的设计提供不同类型的数据集成，并且能够大容量高效的存贮图形数据，方便对图像数据进行管理。此外这些图形数据能够真实地反映事物的属性，使图形与属性数据具有高度的一致性。系统开放式的体系结构与模块化设计，使用户能够自由的改变系统的操作界面并增加系统功能，使系统具有强大的可扩展性。
3.2功能设计
进行系统设计时，首先要充分考虑到本系统与其他系统的接口，将多个系统进行无缝连接，以达到资源数据的共享。在进行功能设计时要特别注重系统的灵活性以及可扩展性。城市地下管线信息管理系统的建设是一项较为复杂的长期工程，在进行系统建设时最好能够将系统结构进行分类分层处理，使系统结构更加层次化和模块化，这样便于按照系统总体设计与分布实施，有步骤、有重点地进行系统建设。依据城市综合地下管线的档案管理系统功能结构，一般将整体系统分为四个子系统：
3.2.1数据输入子系统
原始的管线数据可能有多种类型，如：图纸、设计图、竣工图、竣工测量数据、管线探测数据、电子数据等，因此数据输入子系统应提供各种类型数据的入库方法，如图纸扫描矢量化、CAD数据导入、以及其他系统数据导入、键盘与鼠标输入等。系统具有数据检查功能，根据制定的数据标准，对入库数据的完整性、一致性进行检查，以保证入库数据的正确性。
3.2.2综合应用子系统
主要功能模块包括：权限配置与管理功能模块、显示功能模块、信息查询功能模块、统计功能模块、图库管理功能模块、管线图综合功能模块、地图导航功能模块、剖面分析功能模块、三维图形处理功能模块、管线空间分析功能模块、管线工程辅助设计功能模块、辅助决策功能模块、矢量数据输出功能模块、专题图制作及输出功能模块、数据库管理功能模块、参数化设置功能模块和联机帮助功能模块等。
3.2.3动态更新管理子系统
动态更新管理子系统主要包括：系统的权限配置与管理模块、系统的显示模块、数据信息的编辑功能模块以及系统数据查询统计功能模块、管线数据入库功能模块等。
3.2.4管网管理子系统
管线管理子系统主要用于日常对城市地下管线数据的管理工作，该系统能够进行管线信息的查询、并且可以进行管线的编辑以及更新管线数据、标注系统信息动态等。
3.3系统数据库的设计
3.3.1系统数据的组成
系统数据库以地下管线信息管理系统为基础，主要依据城市地下管线的实际情况以及信息化建设整体布局的需求，来确定出城市地下系统数据库的整體结构。城市地下系统数据库的结构可以分为基础地形数据库结构、管点类数据库结构、管线类数据库结构和其他类型数据数据库结构。近年来城市建设迅速发展，城市地形以及地下管线也发生了很大的变化。为了保证城市的持续发展以及系统的有效运行，我们需要及时的对系统数据进行实时的更新。
3.3.2系统的信息编码
城市地下分布各类管线，且类型较为繁杂，每种管线一般分为点与线两种存储类型。管线由两个管点相连而成，这样一来，通过系统管线的数据库就能够很快的查找到组成该管线的两个管点，同样的，通过管点数据库也能够很快的查找到所有与该管点相连的管线。采用数据库来管理管线数据，对管线进行统一信息编码，在数据存储时采用点表和线表集成管理的手段来管理数据，实现对地形图数据和管线数据的统一管理和应用。
4 结语
城市地下管网管理信息系统将地下各类管线数据作为整个信息系统的核心，建立了一套现代化的综合管网管理信息系统，实现各部门之间信息的科学组织、共享和协作，为城市管线规划、建设和管理提供依据，大大提高了政府办公效率，为政府决策和紧急事故处理提供依据，为建设智慧城市提供了基础。
参考文献
[1]左金凤.基于GIS地下管网管理系统的研究[J].科技与创新.2017（12）
[2]戴黎明，陈庆聪.地下管网隐患的数据模型建立与应用[J].测绘通报.2016（S1）
[3]杨小龙.高校信息化建设研究——以北京工商大学地下管网信息管理系统建设为例[J].信息与电脑（理论版）.2016（09）
[4]王永杰，邓世军，程良勇，王力，张伟，曾庆.城市地下综合管网建设模式——以天津市为例[J].测绘科学.2013（04）
（作者单位：山东正元地球物理信息技术有限公司）
关键词：地下管网；综合管理；系统设计
1 引言
地下管网是城市基础设施的重要组成部分，是城市规划建设管理的重要基础信息。城市地下管线包括给地下供水、污水、天燃气、电力管线、通信管线等，被称为城市的“生命线”。城市地下管网的管理是城市基础设施建设管理工作中最重要的一环。随着城市地下管网越来越庞大，越来越密集，管理上也需要统一管理。同时，加强城市地下管网的管理与信息化建设，也是智慧城市建设的重要环节。合理开发和利用地下空间，保障维护地下管网，完善城市功能，服务于民，以保障城市建设和可持续性发展。
2 总体功能要求
2.1系统建设时总体要遵循功能完善、性能可靠、技术先进、整体规划、分步实施、节省投资等原则。
2.2系统具有开放性、标准性、高效性、可靠性、安全性、可用性、可扩充性、先进性、成熟性、交互性和可操作性等特点。
2.3系统为了满足多部门管理和开放性要求，采用客户机/服务器和浏览器/服务器网络模式来整体部署。
2.4系统的管理对象主要为东台市地下综合管线进行多种设定条件的查询统计和分析决策等，为住房和城乡建设局对管线的管理和维护提供参考。
3 系统设计
3.1技术环境
地理信息系统是国际发展的新型学科。随着城市地下管线的不断增加，原有地下管线已被取代，应该被遗弃或者更换。在城市建设过程中有时对地下管线的时空数据管理不到位，施工时常常会遇到新旧管线交错撞车、管线设计不合理等问题。必要时要及时的补充新建和改建管线的信息，分析与记录修改的数据，严格的对管线信息进行时空数据的管理。GIS是典型的时空数据管理模型，它用系列的图像文件反映地理现象的时空演化过程，并且能够准确的记录基本状态和现象的空间变化。它为城市地下管线的设计提供不同类型的数据集成，并且能够大容量高效的存贮图形数据，方便对图像数据进行管理。此外这些图形数据能够真实地反映事物的属性，使图形与属性数据具有高度的一致性。系统开放式的体系结构与模块化设计，使用户能够自由的改变系统的操作界面并增加系统功能，使系统具有强大的可扩展性。
3.2功能设计
进行系统设计时，首先要充分考虑到本系统与其他系统的接口，将多个系统进行无缝连接，以达到资源数据的共享。在进行功能设计时要特别注重系统的灵活性以及可扩展性。城市地下管线信息管理系统的建设是一项较为复杂的长期工程，在进行系统建设时最好能够将系统结构进行分类分层处理，使系统结构更加层次化和模块化，这样便于按照系统总体设计与分布实施，有步骤、有重点地进行系统建设。依据城市综合地下管线的档案管理系统功能结构，一般将整体系统分为四个子系统：
3.2.1数据输入子系统
原始的管线数据可能有多种类型，如：图纸、设计图、竣工图、竣工测量数据、管线探测数据、电子数据等，因此数据输入子系统应提供各种类型数据的入库方法，如图纸扫描矢量化、CAD数据导入、以及其他系统数据导入、键盘与鼠标输入等。系统具有数据检查功能，根据制定的数据标准，对入库数据的完整性、一致性进行检查，以保证入库数据的正确性。
3.2.2综合应用子系统
主要功能模块包括：权限配置与管理功能模块、显示功能模块、信息查询功能模块、统计功能模块、图库管理功能模块、管线图综合功能模块、地图导航功能模块、剖面分析功能模块、三维图形处理功能模块、管线空间分析功能模块、管线工程辅助设计功能模块、辅助决策功能模块、矢量数据输出功能模块、专题图制作及输出功能模块、数据库管理功能模块、参数化设置功能模块和联机帮助功能模块等。
3.2.3动态更新管理子系统
动态更新管理子系统主要包括：系统的权限配置与管理模块、系统的显示模块、数据信息的编辑功能模块以及系统数据查询统计功能模块、管线数据入库功能模块等。
3.2.4管网管理子系统
管线管理子系统主要用于日常对城市地下管线数据的管理工作，该系统能够进行管线信息的查询、并且可以进行管线的编辑以及更新管线数据、标注系统信息动态等。
3.3系统数据库的设计
3.3.1系统数据的组成
系统数据库以地下管线信息管理系统为基础，主要依据城市地下管线的实际情况以及信息化建设整体布局的需求，来确定出城市地下系统数据库的整體结构。城市地下系统数据库的结构可以分为基础地形数据库结构、管点类数据库结构、管线类数据库结构和其他类型数据数据库结构。近年来城市建设迅速发展，城市地形以及地下管线也发生了很大的变化。为了保证城市的持续发展以及系统的有效运行，我们需要及时的对系统数据进行实时的更新。
3.3.2系统的信息编码
城市地下分布各类管线，且类型较为繁杂，每种管线一般分为点与线两种存储类型。管线由两个管点相连而成，这样一来，通过系统管线的数据库就能够很快的查找到组成该管线的两个管点，同样的，通过管点数据库也能够很快的查找到所有与该管点相连的管线。采用数据库来管理管线数据，对管线进行统一信息编码，在数据存储时采用点表和线表集成管理的手段来管理数据，实现对地形图数据和管线数据的统一管理和应用。
4 结语
城市地下管网管理信息系统将地下各类管线数据作为整个信息系统的核心，建立了一套现代化的综合管网管理信息系统，实现各部门之间信息的科学组织、共享和协作，为城市管线规划、建设和管理提供依据，大大提高了政府办公效率，为政府决策和紧急事故处理提供依据，为建设智慧城市提供了基础。
参考文献
[1]左金凤.基于GIS地下管网管理系统的研究[J].科技与创新.2017（12）
[2]戴黎明，陈庆聪.地下管网隐患的数据模型建立与应用[J].测绘通报.2016（S1）
[3]杨小龙.高校信息化建设研究——以北京工商大学地下管网信息管理系统建设为例[J].信息与电脑（理论版）.2016（09）
[4]王永杰，邓世军，程良勇，王力，张伟，曾庆.城市地下综合管网建设模式——以天津市为例[J].测绘科学.2013（04）
（作者单位：山东正元地球物理信息技术有限公司）