史玉峰，丁園園

(1．南京林業(yè)大學(xué)土木工程學(xué)院，江蘇 南京210039;2．南通市達(dá)欣工程股份有限公司，江蘇 南通226600)

一、引 言

地下管線是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施，它的安全運(yùn)行是現(xiàn)代化城市高質(zhì)量運(yùn)轉(zhuǎn)的保證。傳統(tǒng)的地下管線管理系統(tǒng)采用圖形軟件來管理圖形，采用數(shù)據(jù)庫軟件管理管線和管件的屬性數(shù)據(jù)。這種方式雖然實現(xiàn)了計算機(jī)制圖和簡單查詢，但是由于管線的空間信息和屬性信息分別存儲于不同的介質(zhì)，導(dǎo)致圖形與屬性數(shù)據(jù)不能高效結(jié)合起來使用。隨著GIS技術(shù)的不斷發(fā)展，基于GIS技術(shù)的管線管理信息系統(tǒng)的研究成為熱點，研究人員建立了基于不同的GIS技術(shù)的管理信息系統(tǒng)［1-5］。本文采用Visual Studio 2008、ArcGISEngine、SQL Server 2008三者結(jié)合的形式構(gòu)建地下管線管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)管線的科學(xué)化管理，對于未來管線信息化建設(shè)具有一定的借鑒意義。

二、系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫設(shè)計

1．總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

依據(jù)地下管線信息系統(tǒng)的需求，該系統(tǒng)應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)技術(shù)、信息管理技術(shù)和測繪技術(shù)，集GIS、MIS于一體，系統(tǒng)設(shè)計兼顧系統(tǒng)的靈活性、安全性和可擴(kuò)展性。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計為3層體系架構(gòu)體系，如圖1所示。3層體系結(jié)構(gòu)分別為分析應(yīng)用層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)管理層，分析應(yīng)用層說明了系統(tǒng)的功能劃分和實現(xiàn)，業(yè)務(wù)邏輯層指明了系統(tǒng)所涉及的技術(shù)和平臺，數(shù)據(jù)管理層指明了空間數(shù)據(jù)及屬性數(shù)據(jù)的組織和管理方式。

2．?dāng)?shù)據(jù)庫的建立

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫包括空間數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫兩部分。空間數(shù)據(jù)庫使用Esri的數(shù)據(jù)格式Personal Geodatabase，可以快速檢索和更新數(shù)據(jù)。針對地表構(gòu)筑物和地下管線的類型與用途，將空間數(shù)據(jù)分為道路、建筑物、湖泊、地下電纜、水管線路、天然氣管道、井蓋等圖層。表1為地下管線類型及其附屬設(shè)施。在充分參照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，結(jié)合管線數(shù)據(jù)特點，該系統(tǒng)采用7位阿拉伯?dāng)?shù)字對管線的點和管線的線進(jìn)行分類編碼，如圖2所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

表1 地下管線分類

圖2 管線編碼結(jié)構(gòu)

三、系統(tǒng)功能實現(xiàn)

地下管線信息系統(tǒng)以Esri ArcGIS Desktop為平臺，采用Visual C#和Esri ArcGISEngine 9．3二次開發(fā)控件進(jìn)行開發(fā)，窗口主要由主菜單欄、標(biāo)準(zhǔn)工具欄、內(nèi)容表、顯示窗口，以及圖形編輯、提示信息欄等組成，主界面如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)主界面

地下管線信息系統(tǒng)具有地圖操作、空間數(shù)據(jù)編輯與查詢、影響區(qū)域分析、扯旗分析、橫斷面分析、最短路徑分析等功能。圖4為以管點或管線為基礎(chǔ)根據(jù)緩沖范圍產(chǎn)生的影響區(qū)域分析圖。

圖4 影響區(qū)域分析

為了解相鄰管線信息，防止由于超挖挖破管線，系統(tǒng)設(shè)計了扯旗功能，通過在管線上繪制一條線段，從而獲得與該線段相交的管線的信息，詳細(xì)標(biāo)注了管線的斷面尺寸、埋深等屬性信息，如圖5所示。

圖5 扯旗分析

為直觀了解各管線的管徑、埋深、各管線之間的水平距離等信息，以及在鉛垂方向上管線的位置關(guān)系和空間分布等，系統(tǒng)設(shè)計了通過繪制一條輔助線段生成橫斷面圖來查詢該斷面上管線信息的功能，如圖6所示。

圖6 橫斷面分析

四、結(jié)束語

根據(jù)地下管線的特點，本文對地下管線系統(tǒng)的平臺搭建、數(shù)據(jù)庫的建立、管線的編碼等進(jìn)行了研究，采用GIS二次開發(fā)工具ArcGISEngine、C#編程技術(shù)和C/S開發(fā)模式實現(xiàn)了地下管線系統(tǒng)的功能。本文的研究成果對于未來管線信息化建設(shè)具有一定的借鑒意義。

［1］ 儲征偉，李東陽，張書亮，等．城市地下管線地理信息公共服務(wù)平臺建設(shè)模式探討［J］．測繪通報，2014(12):44-47．

［2］ 林廣元．廈門市地下管線探測及信息化實踐［J］．測繪通報，2005(4):43-46．

［3］ 趙登蓉．基于ArcEngine的城市污水管線地理信息系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)［D］．鄭州:鄭州大學(xué)，2011．

［4］ 李學(xué)軍．城市地下管線探測與管理技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用［J］．城市勘測，2010(4):6-11．

［5］ 周京春，王貴武，張正祿．地下管線信息系統(tǒng)建設(shè)中的若干核心問題探討［J］．測繪通報，2008(10):53-55．