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1、第27卷第4期地理与地理信息科学Vol.27No.42011年7月GeographyandGeo-InformationScienceJuly2011论城市管网智慧管理研究范畴与关键技术高铁军,吴立新(东北大学3S与数字矿山研究所,辽宁沈阳110004)摘要:城市管网是城市正常运转的生命线和基础设施,管网信息管理系统是数字城市与数字矿山的重要组成部分。管网信息集成、共享应用与决策支持是智慧城市重要建设内容,实现城市管网智慧管理CPSM是城市管网管理必然趋势和发展方向。该文结合城市管网管理技术现状,明确了CPSM的内涵、基本特征;界定了CPSM的研究范畴,即标准体系、模型体系、核
2、心数据库、门户集成平台、应用服务、智能分析与控制、网络与安全和智能传感器;提出了CPSM的关键技术,包括门户集成技术、Web服务技术、数据仓库技术、数据采集与传感器技术、网络通讯技术和软件智能技术;指明CPSM的研究方向,为城市管网智慧管理提供理论参考。关键词:城市管网智慧管理;智慧城市;数字矿山;研究范畴;关键技术中图分类号:P208文献标识码:A文章编号:1672-0504(2011)04-0019-05城市管网主要包括电力、路灯、电车、交通信号、光、雷达、红外等为代表的遥感采集;制图技术从数电信、联通、移动、网通、铁通、军用通讯、有线电视、字地图时代发展为以Geo
3、database为代表的智能地热力、蒸汽、给水、热水、温泉、雨水、污水、中水、雨污图时代;管网应用从单一应用发展为集成应用;使用合流、天然气、煤气、液化气、工业、乙炔、石油、氧气、模式从桌面应用发展为网上应用。美国、加拿大、墨氢气、人防、安防、综合管沟、不明管线等32类管西哥、英国和意大利等国在管网数字化管理方面技[1]线。数字管网作为数字城市与数字矿山的术先进,如:美国BUCKEYE管道公司利用GIS技重要组成部分,支持并延伸数字城市与数字矿山的术建立了管道管理系统,美国管道安全局建立了国建设与实施。近年来,我国许多城市相继建立了综家管道制图系统,意大利SNAM公司开
4、发了SIGAS合管网GIS和各类专业管网GIS,成功探索并实现天然气管道工程GIS。了以城市精细化管理为目标,以城市基础设施包括目前,我国数字管网的建设成果主要集中在信[2]城市管网为部件的网格化管理新模式,丰富并完息基础设施建设和专业应用系统两方面。服务于管[4]善了数字城市建设内容。网管理的管网GIS、数据采集与监视控制系统、呼管网部件基础设施和信息系统的成熟发展,推叫系统、营业收费系统以及GPS车辆跟踪等管网专动并支持管网信息共享和集成应用建设进程。对城业管理信息系统,是不同开发商在不同时期、不同环市管网资源进行Web集成、共享应用,并萃取专业境下、用不同技术独立开发的,
5、是针对管网管理某一模型、辅助决策支持,实现城市管网智慧管理(City领域的专业应用系统,由于缺少统一的系统共享集PipelinesSmartManagement,CPSM)是城市管网管成平台,无法实现管网深层次集成应用、高级分析、理的必然趋势和发展方向。本文结合管网数字化管决策支持和智能控制。我国现行数字管网系统存在理技术现状及问题分析,从智慧城市角度提出了的主要问题有:1)信息孤岛:由于技术和基础架构管网信息共享集成CPSM新模式,讨论了其内涵、基先天不足,现有管网信息系统大多是孤岛型的应用,本特征、研究范畴及关键技术。系统之间相互独立封闭,资源共享与集成应用困难。2)IT黑
6、洞:现有管网信息系统多是采用面向技术1城市管网数字管理技术现状的、业务无关的原始编程工具开发的,软件开发模20世纪90年代,美国率先提出了数字化管道的式的落后使得信息系统的开发、维护、扩展和升级困[3]概念。随着3S(RS、GPS、GIS)技术的推广与集成难,导致IT黑洞普遍存在。3)决策支持功能弱:由应用,城市管网管理已从CAD时代过渡到GIS时于各类管网信息系统主要面向单一应用,其数据源代。主要特征为:数据采集从传统测量发展为以激和决策支持模型具有局限性。此外,空间基准不一收稿日期:2011-02-28;修订日期:2011-04-25基金项目:国家杰出青年基金课
7、题(50525414)作者简介:高铁军(1969-),男,博士后,从事城市GIS、管网GIS研究。E-mail:gtjcock@sina.com第20页地理与地理信息科学第27卷致、数据语义不一致、数据尺度不一致等,也造成信台、应用服务、智能分析与控制、网络与安全和智能息共享困难,影响决策支持。传感器,其组成结构与层次关系如图1。2009年1月28日,IBM首席执行官彭明盛先生提出把传感器装备到日常生活中的各种物体当中,并且连接起来形成物联
