一、系統概述

????城市地下管線是城市建設的重要內容和城市生存和發展的生命線。具有規模大、范圍廣、管線種類繁多、空間分布復雜、變化大、增長速度快、形成時間長等特點。觸及城市的各個角落，與人民生活息息相關。

????傳統二維的管理模式難以對大量的管線信息進行有效的描述和表達，管線三維模型能直觀地描述管線的三維特征及管線間的空間關系，能真實地反映地下管線的空間分布狀況，因此在本系統中實現管線的三維顯示與管理可使系統的直觀性和可操作性得到大大的改觀，使得本來在平面顯示下錯綜復雜的管線變得更加清晰明了。

????城市三維地下管線管理系統是以計算機網絡為載體，GIS軟件為平臺的應用型技術系統，整合城市地下綜合管線數據資源，實現了地下管線的三維可視化管理、存儲、查詢、分析、定位等功能，形成了一套完善的城市地下綜合管線數據資源管理數字化、可視化的三維管線系統。

二、系統建設意義

????1、整合城市地下綜合管線基礎數據資源，推進數字地理空間信息平臺建設，逐步通過數據資源的“集中管理、分布應用”實現數據管理部門和應用部門之間的共建共享。

????2、實現決策基礎數據資源管理數字化、可視化。通過整合GIS技術，將地圖元素和地下空間信息融入到管理體系中，以三維的形式展現，實現城市決策信息資源的數字化和可視化，提高了決策的科學性和合理性。

????3、提高政府保障公共安全和處置突發公共事件的能力。突發應急事故發生后，政府可在第一時間了解災害發生地周邊管線分布情況，高效調用相關資源，迅速完成應急處置，使產生的危害降到最低程度。

????4、提高基礎數據管理水平。既可以查閱局部地區管線的各種細節，又可瀏覽區域管線的宏觀分布；既可研究單種管線情況，又可了解各種管線的整體分布關系；既可用以指導工程施工，又可用來做新區規劃或管線設計，使管理工作得心應手。

三、系統技術優勢

????1、管網建模自動化 ????管線的竣工資料或者探測的結果大多是二維矢量線數據，系統根據二維數據的平面坐標、埋深、管徑等數據批量生成三維管線模型、關聯屬性數據庫，并且提取管線之間的拓撲關系，自動生成彎頭。

????2、三維管網模型的編輯與維護 ????在三維場景中編輯管線模型（添加、移動、廢棄），編輯管線模型的節點坐標，維護管線屬性數據（類型、覆土深度、埋深、管徑、材質等），為管網的數據更新提供了便捷的方法。

任意編輯、移動管線模型節點

????3、三維管網模型上的拓撲分析 ????完全擺脫對二維管網數據的依賴，直接在三維管網模型上進行拓撲分析，徹底解決三維數據模型無法進行拓撲分析的技術難題。為爆管分析、開挖分析、覆土深度分析等提供技術支撐。

????4、豐富、規范的管件模型庫 ????系統提供標準尺寸和規格的模型庫（例如法蘭、流量計、彎頭、蝶閥、止水閥等），方便用戶在指定位置添加管件，節省建模時間。

管件模型庫

????5、整合業務數據更便捷 ????管網業務數據包括：屬性信息、實時監測數據和歷史數據等，主要以關系型數據庫的形式存儲。該管網系統能夠迅速的自動關聯三維管線模型和業務數據庫，大幅度降低數據處理的時間成本，使得項目實施更方便、快捷，成本更低。

四、系統功能介紹

4.1 系統框架結構

????城市三維地下管線管理系統的框架結構圖如下所示：

????基礎層 ????基礎層主要包含支持系統軟件運行的硬件設備，具體包含數據庫服務器、應用服務器、有線網絡等。

????數據層 ????數據層的數據庫采用Oracle 11g，主要用來存儲系統圖形數據庫和屬性數據庫。 ????包括所有由數據庫管理系統（DBMS）和空間數據庫引擎（ArcSDE）進行管理和驅動的各類元數據、空間/非空間數據、文本數據和管線信息動態管理系統的空間數據庫等。數據層包括平臺相關數據庫以及對這些數據訪問和管理的基本組件庫。

????業務層 ????在業務層中管線信息綜合應用子系統作為主要的業務功能軟件，他們通過SDE服務器與數據庫相接，同時通過接口相連，搭建起一個以數據為基礎的GIS信息管理平臺。

????應用層 ????應用層主要面對最終用戶，即提供給最終用戶的功能模塊?？紤]到綜合管線信息平臺用戶的需求和用戶對未來系統的使用狀況，該系統采用C/S結構。在整個系統建設過程中，各個子系統不是一個個獨立系統，它們不過是通過GIS搭建的不同的業務流程而已。這些子系統之間存在著信息流的交互與關聯。 ????總體邏輯結構采用分層體系，各層之間相對獨立，各層從下往上互相依賴，從數據、基礎功能、到業務再到應用。層中各功能和業務應用以組件的方式進行設計和開發，使層內各功能耦合度最小。

4.2 系統設計原則

????（1） 技術先進、成熟、可行，功能上便于升級、維護、配置

????系統采用當前成熟流行的開發技術，正確合理選用開發工具和地理信息基礎平臺，符合海量GIS數據管理要求，采用組件式GIS技術，具有開發高效，投入成本低等特點，是開發的首選。 ????系統按開放式功能結構設計為插件式結構，即在不改變改變系統框架的前提下，可靈活增減，升級功能模塊，以利于系統的維護，配置。 ????功能架構設計要注意區分界面層、業務邏輯層和數據層，盡量使三者層次分明，便于編碼與維護。 ????正確處理偶合關系，弱偶合模塊按解偶處理，強偶合模塊按功能包處理。

????（2） 完善的管線數據維護和應用功能，性能穩定可靠

????系統從地下綜合管線建庫、維護、應用的實際出發，充分考慮地下綜合管線內業、外業測繪成圖的特點，涵蓋管線數據維護和應用的各個方面，功能全面正確，性能上突出應用高效算法，提高速度，并且強調穩定可靠。 ????管線入庫上，突出支持多種格式數據導入，嚴格管線監理檢查機制，并能靈活處置各種數據異常，實現高效準確的入庫更新機制和算法，具有強大的管線數據編輯功能，歷史數據管理功能。 ????在管線應用上，突出斷面分析、路徑分析、爆管分析、碰撞分析、流向分段等網絡分析功能以及三維展示等功能。 ????系統配置管理上，突出實用性和靈活性。

4.3 系統主要功能

4.3.1 管網設計功能

4.3.1.1 管線標注

????包括坐標標注、屬性標注、流向標注、管線長度統計等功能。

????1、坐標標注 ????可標注任意位置的坐標信息，也可標注選定實體的節點坐標信息。坐標標注的樣式為固定的，不可修改。

????2、屬性標注 ????在設定標注管線或管點標注的屬性內容后，對管線或管點的屬性進行標注?？蓸俗⑦x中實體的某個或者多個字段信息，標注的字段通過字段選擇對話框自行選擇，可實現組合標注。

????3、流向標注 ????根據管網中各設施的開閉情況以及管線的拓撲信息，管網系統計算出每根管線中介質的流向，并將流向標注在三維場景中。

????4、管線長度統計 ????統計指定區域內滿足管線長度范圍內的管線個數、總長度。

4.3.1.2 查詢統計

????包括屬性查詢、區域查詢、簡單條件查詢、區域統計等功能。

????1、屬性查詢 ????選擇需要查詢的管線或管點或者地物，即可顯示選中的實體的屬性信息。

????2、區域查詢 ????在圖上單擊鼠標確定一區域，實現矩形、多邊形、圓等各種形式的查詢。查詢結果在圖上以高亮度顯示并以列表形式顯示查詢結果的詳細信息，可查看選定管線的起始埋深、終止埋深等屬性信息。

????3、簡單條件查詢 ????提供靈活的簡單條件查詢界面，用戶可以勾選管線圖層，設置查詢條件，查詢結果以列表形式顯示。

????4、區域統計 ????對用戶選擇的的區域內的管線長度、管點數進行統計。根據查詢的條件統計管線長度、管點數的數量。用戶可以選擇將結果輸出至報表或者輸出成Excel格式文件。

4.3.1.3 管道布置

????管道布置的凈空高度、通道寬度、基礎標高應符合“化工裝置設備布置設計工程規定”。管道盡可能架空敷設，如必要時，也可埋地或管溝敷設。在有條件的地方，管道應集中成排布置，裸管的管底與管托地面取齊，以便設計支架。

4.3.1.4 閥門布置

????閥門應設在容易接近、便于操作、維修的地方。成排管道（如進出裝置的管道）上的閥門應集中布置。平行布置管道上的閥門，其中心線應盡量取齊。為了減少管道間距，可把閥門錯開布置。

4.3.1.5 連接件布置

????連接件布放位置，要能看得見，能安裝焊接，維修方便；連接件避免設在難以安裝、焊接的地方。

4.3.2 管網分析功能

4.3.2.1 縱橫斷面分析

????無需實地挖管道，在電腦前即可查看管道的材質、埋深、管徑、歷史年代信息、距離等信息。 ????利用線段將管線切成一個剖面，在這個剖面上可以清晰直觀地看到管線的縱橫斷面情況和各條管線的地下鋪設情況，包括距離地面的高度，以及各管線的距離等信息。最后可以將剖面的數據打印成圖片的形式輸出。

4.3.2.2 覆土深度分析

????地下管線受到氣候、土壤等環境因素的影響，各類管線的最小覆土深度均有嚴格的行業規范，管網系統根據規范對管網數據進行分析，得出違規鋪設的地下管線，不符合規定的管線紅色顯示，并在表中可以查詢具體違反的技術規定。

4.3.2.3 爆管分析

????壓力管線出現爆管時，利用管線拓撲信息，根據爆管點的位置，分析并顯示出受影響的管段和地區。給出關閥方案、高亮顯示出應關閉閥門、并顯示出受到影響的調壓片區或受到影響的用戶情況。

4.3.2.5 水平凈距分析

????用戶選擇一個區域，系統自動計算出該區域內管線間的水平凈距。不合理的管線在檢測結果中用紅色標出。

4.3.2.6 垂直凈距分析

????用戶選擇一個區域，系統自動計算出該區域內管線間的垂直凈距。不合理的管線在檢測結果中用紅色標出。

4.3.2.4 開挖分析

????針對地下管網管理過程中經常出現的地面開挖問題，管網系統提供了任意區域的地面開挖模擬，設置開挖深度和邊界范圍，三維地形自動塌陷，暴露出地下管網的分布情況，為施工提供決策支持。

4.3.2.7 連通性分析

????根據指定的兩條管線，分析出連通這兩條管線的所有管線。

4.3.2.8 關閉閥門分析

????根據指定的關閉的閥門，分析找出受到影響的管線。

4.3.2.9 國家凈距標準

????顯示國家水平、垂直最小凈距標準（GB_50289-1998）。

?轉自：http://www.gisroad.com/news/show.aspx?page=2&id=829&cid=156

轉載于:https://www.cnblogs.com/Joetao/articles/5717199.html

總結

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