摘要：本文针对地下管线信息管理过程中遇到的信息难以动态更新问题，采用ORACLE 10G数据库和空间数据库引擎ArcSDE，应用ESRI 的ArcGIS Engine，设计并实现了基于GIS的地下管线信息动态管理系统。该系统建立了一个地下管线数据库，提供对管线编辑、管理、分析等基本功能，还能够通过数据监理及接边检查对地下管线信息进行动态更新，对城市地下管线信息动态管理具有一定的应用参考价值。
关键词：地下管线动态更新信息管理
1 系统总体架构
1.1 基础层 基础层主要包含支持系统软件运行的硬件设备，具体包含数据库服务器、应用服务器、有线网络、客户端等。
1.2 数据层 数据层的数据库采用ORACLE 10G，主要用来存储系统图形数据库和属性数据库。包括所有由数据库管理系统（DBMS）和空间数据库引擎（ArcSDE）进行管理和驱动的各类元数据、空间/非空间数据、文本数据和管线信息动态管理系统的空间数据库等。数据层包括平台相关数据库以及对这些数据访问和管理的基本组件库。
1.3 业务层 在业务层中地下管线信息动态管理系统通过SDE服务器与数据库相接，搭建起一个以数据为基础的GIS信息管理平台。在本层中，应用ESRI 的ArcGIS Engine，实现平台各应用。
1.4 应用层 应用层主要面对最终用户，即提供给最终用户的功能模块。考虑到综合管线信息平台用户的需求和用户对系统使用的预期，该系统采用C/S的体系结构。整个系统集成各功能模块，各功能模块之间存在着信息流的交互与关联。总体逻辑结构采用分层体系，各层之间相对独立，各层从下往上互相依赖，从数据、基础功能、到业务再到应用。层中各功能和业务应用以组件的方式进行设计和开发，使层内各功能耦合度最小。
2 系统目标
系统实现下列目标：①制定数据标准；②搭建与地下管线数据相关的地形数据、规划数据、审批数据、违法建设数据及各专业单位数据等数据结构；③将现有管线数据整理入库；④实现对地下管线信息的综合管理和动态更新；⑤能够对库存数据实现快速地对外查询，检索、分析和出图；⑥实现为城市规划、建设、测绘相关单位提供信息资源和技术查询平台；⑦实现为政府、管线权属单位和各级领导提供决策、指挥、管理的科学依据。
3 系统主要模块
3.1 图形浏览与操作模块 实现基本地图操作，包括放大、缩小、平移、全图显示、前一视图、后一视图、坐标定位、图形浏览、比例尺显示、实体点选、平面测距、面积测量等功能。提供调出管线图工具，包含线缓冲调图、矩形调图、多边形调图、图幅调图、道路调图等方式。
3.2 查询统计模块 提供简洁方便的查源于：论文封面格式范文www.808so.com
询统计工具，灵活完成属性查询、简单条件查询、SQL查询、矩形查询、线缓存区查询、工程号查询、区域统计、图幅统计、SQL条件统计、工程号查询、交叉管线查询等。
3.3 数据监理与入库模块 数据监理与入库模块为地下管线信息动态管理系统的核心模块。对新测数据进行监理，与数据库中老数据进行对比，对管线的相互连接处进行接边检查，最终将经过监理的数据批量写入数据库。
3.4 数据编辑模块 可对选定的图层进行编辑，保存用户所做的数据操作，并能记录用户对管线或管点的属性所作修改的信息。通过节点捕捉，或者构造点，添加不同类别的管点，并输入属性信息。选择管点利用鼠标拖动到新的位置。或者输入新的坐标，移动到新的坐标位置。通过捕捉相对应的管点，绘制连接两点的管线，并输入属性信息。移动选定的管线。删除管线、管点并将旧管线移到历史线层。
3.5 数据输出模块 可以将当前显示的地图保存为jpg等各种图片格式。将选定范围内的数据导出为shape文件与Personal Geodatabase文件。将多边形选定的管线以CAD形式输出。
3.6 辅助规划决策模块 提供断面分析、水平垂直净距分析、碰撞分析、爆管分析、选线分析、交叉口分析等功能，用于辅助规划决策。
4 系统实现
4.1 软件的平台选型与数据建库 选用ArcGIS和Oracle等当今主流平台，为系统的扩展提供基础平台层面的技术保证。数据库建立遵循OpenGIS标准，采用开放式设计来建立空间数据建库，注重对空间数据和非空间数据的描述和组织，实现统一的存储和管理，系统的数据格式是在国家和行业标准基础上扩展，同时系统提供多种数据接口。
4.2 系统架构 地下管线信息动态管理系统采用C/S架构，用来支撑其运行、维护、升级和数据更新的日常工作。C/S结构模式主要通过局域网及专网实现信息共享，满足用户相关科室对地下管线数据的管理，实现数据的输入、输出，数据的编辑，属性查询，数据的统计分析、规划设计等功能。数据存储在服务器的关系型数据库中，客户端安装相应的系统软件（ArcEditor），实现对服务器端数据的自动调用和更新，从而达到对数据的管理和分析。采用这种方式每个客户端既能对数据进行更新，又能对数据实现分析，系统要求的所有功能都可在此模式下实现。
C/S模式主要包括以下功能见表一：
4.3 主要功能实现
4.3.1 数据监理与入库模块的实现 数据监理与入库模块主要由以下四个函数构成见表二：
PipeCheckSetting函数用于对管线检查规则进行制定。用户可根据地方标准及实践经验设定符合地方要求的数据检查规则。PipeCheckMain函数为该模块主函数。按照好的管线检查规则，进行数据检查并成图，显示检查结果，提供修改工具。PipeEdgeCheck函数实现将检查合格的数据与数据库原有数据进行碰撞分析，对接边处新点与数据库老点属性进行对比，并合并成一个点，做好入库前处理。GDB2SDECommand函数实现删除陈旧或错误管线，将新管线入库，连接接边点，最终实现管线数据的动态更新。
4.3.2 数据编辑模块的实现 数据输出模块主要由以下四个函数构成：
ExportPicture函数实现将当前视图范围内管线进行截屏，并输出到指定目录，以jpg格式保存。ExportPolygonShp函数实现将选定范围内管线输出成Shp格式数据输出。ExportCAD函数实现启动CAD系统，将选定范围内管线输出为CAD格式文件，并赋予管线及管点属性，通过CAD工具将管线属性展现于CAD上。DataBackup函数提供数据库备份功能，将SDE数据库中数据以PersonalGeoDataBase格式存储在备份目录当中。
5 小结
本文通过对地下管线信息动态管理系统的设计、系统目标、功能模块以及主要功能实现的探讨，设计了一个能够实现地下管线信数据动态更新的信息系统。解决了诸多城市在管线普查之后信息缺乏有效的动态更新，使普查数据库变成“死库”的问题，为城市规划提供更为科学、有效、实用的信息与决策支持。
参考文献：
周建康.面向城乡规划的地下管线信息系统的设计与实现[J].城市勘测，2011，4;46-49.
杨斌，顾秀梅，武锋强等.基于GIS的城市地下管线综合信息系统[J].科技导报，2011，29(12);48-52.
[3]DB/T29-152-2010.天津市地下管线信息管理技术规程[S].
基于GIS地下管线信息动态管理系统设计与实现
更新时间：2024-03-29
作者：用户投稿
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