基于GIS的地下管线信息系统数据库与功能设计

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1、基于GIS的地下管线信息系统数据库与功能设计　　DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2015.36.058　　摘要：城市地下管线是城市的重要基础设施，它的安全运行是现代化城市高效率、高质量运转的保证。然而，由于历史和现实的种种原因，我国绝大多数城市地下管线管理滞后于城市的发展，其混乱无序的状况，已成为城市建设和国民经济发展的瓶颈之一。该文基于笔者的工作实践，探讨了城市地下管线信息系统的架构设计思路，包括数据库的设计，系统功能设计等，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。　　关键词：城市地下管线信息系统功能数据

2、库　　中图分类号：P208文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）12（c）-0058-02　　1系统建设目标与体系结构　　1.1系统建设目标　　建立城市地下管线管理信息系统是一项投资大、涉及专业广、周期长的系统工程。为实现社会效益与经济效益的统一，必须实现以下目标。　　（1）建立地下综合管线数据库：在计算机网络环境下，以GIS技术为支持，建立综合管线数据库，可及时对数据库进行更新，为不同政府职能部门提供管线数据源，为城市建设和规划提供准确的地下管线资料。（2）统一管线信息的数据标准：统一信息的格式、空间参照、样式、

3、图例；统一数据的分类和编码标准。（3）管理应急预案：对各类管线及其附属设施的应急预案进行收集、绑定、管理。（4）满足市政管理的业务需求：以整合的地下管线综合信息为基础，实现市政管理的行政许可、年度计划、应急协调等业务的信息服务和决策支持需求。　　1.2系统框架　　系统逻辑上从下到上依次为数据层、中间层、应用层。　　（1）数据层：系统采用关系数据库管理系统Oracle管理空间数据和属性数据，确保了空间和非空间数据的一体化集成，还可实现事物处理、记录锁定、并发控制、数据仓库等功能。　　（2）中间层：采用ArcSDE作为空间数据库的引擎

4、，将应用层提出的请求转换为服务器数据层的请求，并将数据层返回的结果提交应用层。　　（3）应用层：应用层是用户直接接触的部分，提供给用户的是整个系统的最终表现，用户通过应用层实现数据入库、查询统计、图层管理、空间分析、成果输出等功能，完成系统应用。　　1.3系统结构　　在系统的应用结构设计上，采用基于分布式GIS的结构设计方案，采用C/S和B/S相结合的结构体系。这样一方面可以保证内部业务的处理和数据安全性，另一方面又可实现数据共享和综合应用。　　2数据库设计　　数据是地下管线信息系统的核心，数据库的建立是实现地下管线信息系统功能的

5、关键所在。　　2.1数据库结构设计　　地下管线数据库结构如图1所示，包括属性数据库设计和空间数据库设计，其中空间数据库包括地下管线图形信息和1B1000基本比例尺地形图，属性数据库分为管线线数据库和管线点数据库。　　2.2数据模型　　管线数据由管点和管线组成。　　（1）管点的定义：包括一般测量点（位置点）、特征点（依管线种类不同而异，如给水有：弯头、三通、四通等）、附属物点（依管线种类不同而异，如给水窖井、消防检、阀门等）。　　（2）管线的定义：两相邻管点之间的连接。可作为管线起点和终点的管点类型有特征点（三通、四通、人孔）、附属

6、物（阀门、消防栓、窖井、接线箱、污水箅、手孔、上杆）、变径点/变材点、埋设年代变化点、权属单位变化点、报建案号变化点、测量任务变化点。　　2.3数据组织　　系统数据包括管线图形数据和属性数据，图形和属性数据统一存储在关系型数据库中，通过ArcSDE访问，避免了以往图形和属性数据分离存储的缺点。整个城市的数据以管线种类进行分类，每一类管线占用两个数据表（管点表和管线表）。这种数据组织方式的特点是数据不再需要特定的GIS格式数据，更易于数据的社会化共享。特别是能与规划管理办公自动化系统紧密结合，相互共享数据库。　　2.4数据结构　　（

7、1）管线点表结构。　　每种管点表的结构都相同，如表1所示。　　（2）管线线表结构。　　①一般管线具有的共同字段。②不同的管线类型具有不同的字段，在一般管线表结构基础之上，需要添加特定类型的管线数据表字段。　　3系统功能设计　　3.1基础GIS管理　　该模块提供了对GIS数据管理的一些基本功能，包括文件和网络管理、基本绘图和图形编辑、数据查询和统计、数据输出、数据转换、符号管理和系统管理等。　　3.2管线查询统计　　该模块可使管理人员快速方便地得到想要的资料和信息，统计所需要的数据，从而能够帮助管理人员高效率、正确地进行管理和抉择。

8、功能包括管线及附属设施的快速查询、符合条件查询、管线及附属设施信息的统计分析、最近设施搜索等。　　3.3管线数据动态更新　　该模块提供管线工程竣工测量成果与普查成果的合并功能，包括误差分析与冲突处理、管线数据的修改、管线数据批量导入、多样化的管线数