黄芒芒

【摘要】城市地下管线是城市基础设施的重要组成部分，是城市的生命线，为加强对各种来源，各种类型管线资料的管理，建立基于SuperMap的城市地下管线综合信息系统。该系统支持导入mdb数据库、表格数据、dwg图形、BIM图形等多种格式数据，实现了普查管线、工程管线数据、地上建筑物数据、地下障碍物数据等多源数据的入库、管理、一体化展示及决策分析，可以有效地给规划设计者提供依据，提高建设施工效率。

【关键词】地下管线;多源数据;一体化展示;决策分析

1、引言

城市地下管线是指敷设于城市地下的给水、排水、电力、通信、燃气、热力、工业等管线及其附属设施，主要担负着城市的能源输送、信息传递、排水防涝等功能，是城市基础设施的重要组成部分和城市赖以生存与发展的物质基础，被称为城市的“生命线”。随着我国社会生产力的发展，城市化的进程也高速起飞，各类地下管线规模也日益扩大。最近几年在国家多项政策的推动下，全国各个城市的地下管线普查相继开展并完成，形成了市政道路的管线普查数据;城市的轨道交通、场馆建设等工程项目累积了大量工程管线数据;随着计算机图形技术的发展，管线图也从纸质图发展到dwg图形、BIM图形等多种形式。

因此有必要建立城市地下管线综合信息管理系统，实现对多源数据的统一综合管理，通过地上建筑物、地下管线、地下障碍物的三维一体化展示，市政道路管线、场所内部工程管线、历史管线的一体化展示，局部管线的BIM精细化展示、以及碰撞、爆管、关阀、开挖、搬迁等多种决策分析等，为城市的规划和建设提供依据。

2、系统设计

2.1技术路线

针对上述需求，系统的建设技术路线如下：

（1）整个系统采用客户机/服务器（C/S）、浏览器/服务器（B/S）和移动端/服务器（M/S）的混合型系统架构，充分吸纳C/S、B/S和M/S运行模式的优点。可根据具体应用目的，以不同的模式与之对应：对于空间数据交互较为频繁和GIS空间分析要求较强的功能采用C/S模式，对于管线数据发布和日常业务类的应用要求采用B/S模式，对于应用场所及便携性的应用要求采用M/S模式。

（2）数据库管理系统采用当前国际上先进成熟的关系型数据库管理系统ORACLE存储海量数据，实现对基础空间数据的集中统一管理和分布式应用。

（3）采用SuperMap GIS 9D系列产品作为GIS平台，空间数据库引擎使用SuperMap SDX，通过空间数据与属性数据的相互关联，以网络技术、C/S技术、B/S、M/S技术为基础，进行系统集成。

2.2系统架构

根据应用需求和设计原则，将系统总体结构划分为六层，分别是数据采集层、数据库层、数据交换层、通用组件层、应用层及用户层。

2.2.1数据采集层

主要完成数据的收集、处理和入库。

2.2.2数据库层

各种数据库可以分布式存储，为业务应用提供数据支持。

2.2.3数据交换层

负责各子系统与数据库层之间、数据中心与各应用部门等之间的数据共享。

2.2.4通用组件层

该层构成了本系统的应用服务平台，是本项系统资源的管理者，也是服务的提供者，是业务应用的重要支撑部分，该层的功能实现是一个随信息化应用发展不断完善和拓展的过程。

2.2.5应用层

该层由六个子系统组成，是面向各类用户提供地下管线服务的应用系统集合。主要提供地下管线数据的查询、統计、分析、综合决策及空间分析等支持功能。

2.2.6用户层

用户层由领导、系统管理和维护人员、一般的日常工作人员、Web用户等组成。

2.3数据库设计

本系统的数据库体系是一个多源、多比例尺、多分辨率、海量的基础空间数据库，采用SuperMap空间数据模型进行空间数据的组织。数据库要面对不同的用户或者应用群体，这些应用需求主要表现在数据的快速查询与检索、系统数据的更新与维护、数据的快速交接，适合不同应用领域的产品数据等多个方面。因此将数据库根据不同的数据特点和功能应用需求进行划分，形成一个适合实际数据生产，管理维护和产品开发的数据库体系，具体内容如表1所示：

3、系统主要功能实现

系统具备SuperMap平台的常规功能，以下主要介绍针对多源数据导入，一体化展示及决策分析等功能的实现。

3.1多源数据的导入与一体化展示（见图2）

3.1.1基础地形数据

基础地形数据库所涉及的数据主要包括：DLG数据和DOM数据、DEM数据。考虑到在系统中，基础地形数据库是作为系统的基础数据存在的，在数据管理子系统、数据应用子系统以及业务共享子系统中是作为基础数据和背景底图存在的，所以为了提高系统的效率和节省数据库空间，采用大型关系型数据库ORACLE对数据进行存储。在数据库的组织方面，将基础地形数据按类别存储在不同的数据表中。

3.1.2地上建筑三维模型数据

考虑到在系统中三维实体模型最终是要制作成三维符号导入符号库的，在浏览显示的时候，调用的是三维符号库中的三维符号，所以为了节省数据库空间和提高效率，采用文件库的形式保存三维实体模型。主要存储空间对象的三维几何模型数据和相应的纹理数据，同时，记录几何模型与纹理之间的关系。

在文件库的组织方面，将三维实体模型分为建筑物模型、地形道路模型、路牌模型、路灯模型、植被模型、水系模型、小品模型六类，存放在六个表中。再根据每一个类的特点，具体组织，分类存储在子文件夹中。

3.1.3管线普查数据和工程管线数据

管线普查数据主要是市政道路的数据，精度要求参照地下管线探测技术规程，而工程管线数据则是各个工程施工范围内的管线数据，因为施工要求，有不同的侧重点，总体精度高于普查数据。通过数据处理转换工具，将不同格式的管线数据转换为标准数据结构的mdb格式数据，完成质量检查后可分别导入对应的普查管线数据库和工程管线数据库。