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摘要: 因種種原因,很多管線資料不完備更新不及時,失去現勢性和利用價值,給地區發展帶來了很多不利因素,為了提高城市地下管線的科學化管理,本文用MAPGIS軟件為平臺,以建立某小區的地下綜合管線地理信息系統為例介紹了建庫的過程,以點帶面的方式為城市管網的信息化、數字化管理提供可靠有效的手段。
關鍵詞:地下管線;探測;數據采集
Abstract: for a variety of reasons, many pipeline material incomplete not updating, lose processing.along and use value, to the region development brought many unfavorable factors, in order to improve the urban underground pipeline scientific management, this article with MAPGIS software as a platform to build a district underground pipeline of comprehensive geographic information system for example, we built the process of library, to point the way for the urban pipeline with the digital management information, provide reliable and effective method.
Keywords: underground pipeline; Detection; Data acquisition
中圖分類號: [TU279.7+6] 文獻標識碼:A 文章編號:
城市基礎設施中地下綜合管線主要包括如燃氣、電力、電信、有線、供水、排水等等,是城市基礎設施的重要組成部分,是城市賴以生存和發展的物質基礎。隨著我國經濟建設迅速發展,城市信息化的步伐加快,給城市地下綜合管線設施的規劃、 建設和管理提出了越來越高的要求。但城市發展的沿革中,由于歷史和現實的種種原因,很多管線的圖紙和檔案不完備,更新不及時,特別是城市中數據采集不能跟上城市的發展進程,使管線資料失去現勢性和利用價值,給地區發展帶來了很多不利因素,對城市的建設直接和間接的造成經濟損失。本文用MAPGIS軟件為平臺,以建立某小區的地下綜合管線地理信息系統為例,通過以點帶面的方式為城市管網的信息化、數字化管理提供了可靠有效的手段。
1 技術參數
執行《1∶500、1∶1000、1∶2000,地形圖要素分類與代碼》(GB14804-93)、《1∶500 1∶1000 1∶2000地形圖圖式》(GB/T7929-1995)、《地下管線探測技術手冊》(CJJ 61-95)、《城市地下管線探測技術規程》(CJJ61-94)等技術標準。
坐標系統采用小區獨立坐標系,高程基準為1985國家高程基準,數據利用城市一級基本控制標準測量成果,利用已有的1:1000數字化地形圖作為管線數據庫的底圖數據,顧及道路及兩側建筑物的變化,對提供的DWG地形圖數據要進行預處理,對道路及第一排建筑物進行了測量,保證其現勢性,使其符合綜合管網的數據建庫要求。
2 管線的普查與測量
在各管線單位提供的資料基礎上,進行了儀器探查和實地調查,管線測量時利用全站儀來觀測管線點點位坐標。具體明顯管線點調查及管線探測技術方法是:使用電磁感應類的金屬管線探測儀根據管線種類、地電條件不同等選擇適宜的探測方法和發射頻率。遵循由已知到未知,由簡單到復雜,由點到線,到面的順序等原則對排水、給水、熱力、電力等的明顯點打開井蓋,用特制的探桿直接量測管線,詳細記錄管線的埋深、材質、管徑及與相連管線點的鏈接關系。明顯管線點調查的具體項目、量測精度按《技術規程》的有關規定執行。
3 平臺選擇及軟硬件的要求
3.1 平臺選擇
地下綜合管線地理信息系統采用MAPGIS平臺作為基礎平臺, MAPGIS是由武漢中地信息工程有限公司出品的優秀桌面地理信息平臺, 相對于國內外其它產品,它是優秀的國產GIS平臺,作為綜合管網信息系統的開發平臺,具有功能強大、數據模型合理、二次開發手段豐富和性價比高等優勢,是一個集當代最先進的圖形、圖像、地質、地理、遙感、測繪、人工智能、計算機科學于一體的大型智能軟件系統,是集數字制圖、數據管理及空間分析為一體的空間信息系統。
3.2 軟件環境
Windows XP,MAPGIS 6.0;應用軟件:數據轉換軟件;輔助工具:Microsoft office 2000,AutoCAD等。
3.3 硬件環境
客戶機:Pentium IV CPU,主存512M,硬盤160G;工程掃描儀:CONTEX,A0幅面,800DPI;噴墨繪圖儀:HP750;數字化儀:A0幅面;打印機:針式、激光或噴墨打印機。
4 地下管線建庫概述
本次地下管線建庫的管類有:給水、雨水、燃氣、熱力、電力、路燈、電信(網通、聯通、移動)、有線電視八大類。主要查明它們的平面位置、走向、埋深、材質、性質、規格、埋設年代和權屬單位等內容。通過測繪外業作業,并用計算機對上述地下管線相關信息進行內業編輯和處理,建立地下管線信息管理系統,為城市的規劃、建設和管理服務。
5 地下管線信息系統的建立
以MAPGIS為開發平臺,在Windows XP環境下,采用Visual Basic 6.0及SQL語言開發而成。它是利用計算機強大的存儲、計算、分析及管理功能構建的專業信息管理系統,可以對整個城區內的地形信息及管線信息進行綜合管理。該系統的建成及使用極大地提高了工作效率,實現了城區地下管線管理的現代化。
5.1 地形信息入庫
地形圖是管線的背景圖,為此要對地形信息進行數據入庫。
5.1.1 地形圖(底圖)數據處理
地下綜合管線網GIS的建設利用已有的1:1000數字化地形圖作為管線數據庫的底圖數據,對提供的DWG地形圖數據進行預處理,使其符合綜合管網的數據建庫要求。通過AUTOCAD軟件,輸入房屋建筑及注記、道路及道路注記、植被(綠化帶)及注記、水系及注記、其他地形,如溝、坎、圍墻、欄桿等具體地形圖入庫的內容后,利用MAPGIS的轉換工具,進行圖形轉換。
5.1.2 圖形數據入庫
圖形轉換并進行底圖經拼接后可以將上述圖層自動轉入為對應MAPGIS點表、線表文件,并自動賦予地物的各種屬性值。數據檢查無誤后,將底圖數據保存為DBS文件,使用網絡數據庫管理模塊,進行圖形數據的入庫。
5.2 管線信息入庫
管線圖是在綜合管網信息系統下生成并編輯,形成的數據文件格式已經基本符合信息系統的要求,然后再做適當的處理。數據庫的設計與建立是系統建設的一項最基本和最重要的任務。根據系統設計的目標和要求,該數據庫設計包括數據分類、數據錄入等。
5.2.1 數據分類
建立系統所需的數據類型有兩大類:空間數據和屬性數據。空間數據主要包括圖件資料,如地形圖、建筑物位置分布圖、道路干線圖、專業管線圖、管線管轄單位分布圖等。屬性數據主要為各圖件的屬性文本資料,如管線的類型、材質、長度、管徑、埋設日期、閥門數等信息資料。數據的來源主要是管線的探測資料。
5.2.2 管網數據的輸入
數據輸入時建立系統是最重要的也是最艱巨的工作。該系統的數據有三大類,這三大類數據分別為:背景地圖數據、管線管點的空間位置數據、管線管點的屬性數據。
5.2.2.1 背景地圖數據的輸入
為了使背景地圖準確、完整,要選用本小區的1:1000分幅地形圖AutoCAD2004的DXF數據文件,再用AutoCAD對圖形進行編輯,尤其要對管線、管線點、管線附屬物仔細檢查。最后將編輯、檢查、整飾后的DXF數據轉換為MAPGIS數據文件,從而獲得全區完整的地圖數據。
5.2.2.2 管線、管點空間數據的輸入
任何管線都要由三種要素組成,即管點、管段、管線。所以管線數據的輸入主要包括管點位置坐標的輸入以及由相關管點聯為管段、相同型管段聯成管線的問題。該數據的輸入主要以根據原有管線圖用數字化儀跟蹤數字化輸入為主,也可以直接用鍵盤輸入管點探測所得的坐標數據等方式輸入計算機。由于在探明地下管線空間位置時就已經探明了管線材質、管線埋深和管線直徑等屬性,在常規作業測量時,把各測點三維坐標、埋深和專業屬性在筆記本電腦上實時輸入進數據庫,同時輸入該測點是否和其他測點連接,和誰連接,此點是起始點或中間點或結束點等。
5.2.2.3 管線管點屬性數據的輸入
管線屬性包括管點屬性、管段屬性和管線屬性。它們的輸入必須與所屬管線點、管線段、管線嚴格一一對應,輸入的方法有鍵盤輸入和數據庫轉入,用鍵盤直接輸入時在空間數據輸入的同時進行的,如輸入一個管點的同時輸入其屬性,由數據庫轉入時應注意所利用的數據庫結構定義與該系統屬性庫的結構定義完全一致,屬性輸入完后,應與對應的管點、管段、管和線作正確符合檢查。
6 系統建設意義
在信息高度發達、經濟、社會日益全球化的今天,城市信息化對于城市的健康持續發展具有重要意義。通過城市地下管線普查,進行城市基礎數據的采集收集,在數據采集、自動化入庫、動態更新數據庫一整套有效措施和手段的基礎上,建立集空間異質、結構復雜、三維標度和海量數據的城市基礎設施中地下綜合管線地理信息系統,不但對于城市地下管線的科學化管理,保證城市的可持續發展有著現實和深遠的意義,而且對于城市規劃信息系統科學的完善和發展,也無疑具有深刻的學術價值、理論價值和應用示范推廣價值。
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