哈爾濱燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建設(shè)

欒志勇 王永剛

（哈爾濱中慶燃?xì)庥邢挢?zé)任公司，黑龍江 哈爾濱150076）

1 前言

建立城市燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)，是以GIS技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是GIS技術(shù)在國(guó)內(nèi)不同領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用并取得良好效果作為前提和背景。

GIS技術(shù)起源于60年代，70年代末進(jìn)入中國(guó)。進(jìn)入90年代后，GIS技術(shù)在我國(guó)城市規(guī)劃、建設(shè)與管理方面已得到了廣泛使用，并取得了非常大的進(jìn)步和應(yīng)用開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。全國(guó)600多個(gè)建制市已有近三分之一的城市已經(jīng)或正在建立各種類(lèi)型的GIS應(yīng)用系統(tǒng)，直轄市、省會(huì)城市以及沿海開(kāi)放城市幾乎都已建立了不同類(lèi)型的系統(tǒng)。

2 問(wèn)題的提出

2.1 適應(yīng)企業(yè)和市場(chǎng)需求

為適應(yīng)哈爾濱中慶燃?xì)庥邢挢?zé)任公司的發(fā)展需要，提高完善現(xiàn)代化管理水平，建立并使用燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)勢(shì)在必行。該系統(tǒng)能為城市燃?xì)庖?guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、輸配調(diào)度、生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備維修、管網(wǎng)改造、搶險(xiǎn)及安全供氣等工作提供各專(zhuān)業(yè)所需的信息資料。

由于缺乏先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)采集及更新基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，無(wú)法及時(shí)有效地提供現(xiàn)有管網(wǎng)和管網(wǎng)設(shè)備的現(xiàn)狀，及對(duì)供氣能力的分析預(yù)測(cè)，對(duì)管網(wǎng)的日常管理和發(fā)展中的許多問(wèn)題也缺乏科學(xué)的管理和決策手段，如：哈爾濱市哪些區(qū)域還未供氣，發(fā)展新燃?xì)庥脩?hù)或增加新燃?xì)庠O(shè)備后，會(huì)對(duì)周?chē)默F(xiàn)有用戶(hù)產(chǎn)生什么樣的影響；某地段用戶(hù)可以消耗多少氣，還需要多少氣等等，這些的問(wèn)題都必須依靠先進(jìn)的技術(shù)手段來(lái)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)為決策服務(wù)。

燃?xì)庑袠I(yè)的高危險(xiǎn)性要求能對(duì)突發(fā)事故進(jìn)行快速?zèng)Q策和搶修，將影響范圍減到最小，避免事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。由于燃?xì)夤芫W(wǎng)多埋于地下，且相鄰管線(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜，導(dǎo)致在進(jìn)行搶修和決策時(shí)不能迅速分析判斷故障點(diǎn)和故障影響范圍。

2.2 現(xiàn)存問(wèn)題

對(duì)于哈爾濱中慶燃?xì)庥邢挢?zé)任公司目前對(duì)圖紙的管理存在一些問(wèn)題：●紙張地圖很容易污損、撕壞、老化，難于保存,查詢(xún)時(shí)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)事。●難于共享：由于信息沒(méi)有統(tǒng)一的格式、公司內(nèi)部沒(méi)有統(tǒng)一的系統(tǒng)，所有數(shù)據(jù)沒(méi)有統(tǒng)一的管理和維護(hù)，導(dǎo)致公司內(nèi)部各個(gè)部門(mén)之間共享地圖數(shù)據(jù)困難?！耠y于統(tǒng)計(jì)：由于數(shù)據(jù)資料數(shù)量很大，數(shù)據(jù)格式多樣化導(dǎo)致無(wú)法進(jìn)行一致的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)?！耠y于分析：綜合查詢(xún)和分析在日常工作中占有較大比重，例如：人工判斷已有管道的燃?xì)饽芰δ芊駶M(mǎn)足新建工程的燃?xì)庑枨髸r(shí)，沒(méi)有現(xiàn)時(shí)、直觀的資料，就必須花費(fèi)大量的時(shí)間和人力物力?！耠S著新增加用戶(hù)增多，燃?xì)夤芫W(wǎng)分布圖文件也逐漸擴(kuò)大，對(duì)計(jì)算機(jī)的配置要求也較高?！窆枮I中慶燃?xì)猬F(xiàn)有的燃?xì)庠O(shè)計(jì)資料是以CAD格式存放的，建立系統(tǒng)時(shí)可以將這些資料作為地理資料的一部分進(jìn)行管理和利用，例如：將設(shè)計(jì)圖直接嵌入管網(wǎng)圖中，作為更新信息來(lái)使管網(wǎng)地圖保持現(xiàn)時(shí)性。

鑒于以上原因，公司應(yīng)盡快建立起《哈爾濱燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)》，并將此系統(tǒng)作為公司管網(wǎng)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)信息平臺(tái)。

2.3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

將公司目前及今后要建立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)完整地結(jié)合在一起，建立公司核心的管網(wǎng)管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)，把管網(wǎng)的圖形信息、屬性資料，乃至管網(wǎng)日常維護(hù)數(shù)據(jù)、燃?xì)庥脩?hù)信息等都整合到數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)公司統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺(tái)，充分發(fā)揮圖文一體化系統(tǒng)的強(qiáng)大管理功能。

燃?xì)夤芫W(wǎng)管理涉及規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、管理各部門(mén)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤芫W(wǎng)信息資源共享、統(tǒng)一管理，在保證數(shù)據(jù)完整性、一致性的前提下，通過(guò)瀏覽系統(tǒng)，使公司所有相關(guān)人員無(wú)論是在辦公地點(diǎn)、搶險(xiǎn)現(xiàn)場(chǎng)還是在異地查詢(xún)，均能通過(guò)局域網(wǎng)或遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)快速查到所需的管網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)圖形、屬性資料，以完成相應(yīng)的維護(hù)、管理工作，預(yù)留與互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的接口，以適應(yīng)應(yīng)用的進(jìn)一步發(fā)展。

將管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)納入信息系統(tǒng)中，使設(shè)計(jì)部門(mén)在進(jìn)行燃?xì)夤こ淘O(shè)計(jì)時(shí)能夠直接利用管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)的最新數(shù)據(jù)，方便地進(jìn)行各種查詢(xún)比對(duì)，完成設(shè)計(jì)圖，總圖科根據(jù)施工結(jié)束后的竣工圖對(duì)設(shè)計(jì)圖直接進(jìn)行修改后可直接存入中心數(shù)據(jù)庫(kù)中，避免多次制圖可能帶來(lái)的數(shù)據(jù)失真。

將SCADA遙測(cè)系統(tǒng)與管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)結(jié)合，及時(shí)對(duì)管網(wǎng)輸配系統(tǒng)進(jìn)行分析計(jì)算，使調(diào)度指揮中心能直觀地在管線(xiàn)圖上看到整個(gè)管網(wǎng)的壓力分布及各點(diǎn)的屬性，為安全供氣提供調(diào)度依據(jù)。

3 總體目標(biāo)

利用現(xiàn)代化的基于電子地理信息方式的技術(shù)手段，管理所轄區(qū)域內(nèi)現(xiàn)有的燃?xì)夤芫W(wǎng)和設(shè)備，在對(duì)各種燃?xì)庠O(shè)施進(jìn)行計(jì)算機(jī)化管理的基礎(chǔ)上能夠迅速準(zhǔn)確地提供現(xiàn)有管網(wǎng)的設(shè)計(jì)燃?xì)饽芰?、?shí)際燃?xì)饽芰?、預(yù)留燃?xì)饽芰Γ瑸閿U(kuò)建改建燃?xì)夤こ烫峁┛茖W(xué)準(zhǔn)確的決策資料。

利用包括Web互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在內(nèi)的多種手段，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)信息及用戶(hù)信息的統(tǒng)一化管理，實(shí)現(xiàn)所有信息的企業(yè)級(jí)發(fā)布和共享。

3.1 系統(tǒng)功能目標(biāo)：

背景地圖及其他專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)圖形轉(zhuǎn)入數(shù)據(jù)庫(kù)，分層組織管理（道路，重要地物，綠地河流，高、中、低壓管網(wǎng)，燃?xì)庹{(diào)壓站、柜、箱，變徑點(diǎn)等圖層）。并將這些圖層以圖形字典的形式來(lái)進(jìn)行高效的管理。

3.2 系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)：

針對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)象，將系統(tǒng)分為燃?xì)夤芫W(wǎng)業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)和燃?xì)夤芫W(wǎng)信息發(fā)布子系統(tǒng)兩部分：

3.2.1 燃?xì)夤芫W(wǎng)業(yè)務(wù)管理子系統(tǒng)

可以分為以下功能：●燃?xì)夤芫W(wǎng)資料的輸入、加工、修改、存儲(chǔ)、輸出(繪制、打印)。●燃?xì)夤芫W(wǎng)信息的查詢(xún)。●對(duì)突發(fā)事件做出快速響應(yīng)，發(fā)生緊急情況時(shí)應(yīng)關(guān)閉哪些閥門(mén)，同時(shí)顯示管段的高度或埋設(shè)深度、管徑、材質(zhì)等數(shù)據(jù)，顯示受影響的范圍?！袢?xì)馐褂糜脩?hù)圖形信息管理。●公司各部門(mén)可通過(guò)瀏覽器等方式進(jìn)行業(yè)務(wù)工作

3.2.2 燃?xì)夤芫W(wǎng)管理信息發(fā)布子系統(tǒng)

將所有管網(wǎng)信息在公司內(nèi)部發(fā)布，并建立網(wǎng)站向社會(huì)發(fā)布有關(guān)管網(wǎng)信息。公司各部門(mén)可以通過(guò)瀏覽器等方式查詢(xún)所需要的管網(wǎng)信息。

4 實(shí)施方案

為了更好地實(shí)施“哈爾濱燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)”的建設(shè)，考慮到該系統(tǒng)涉及到多種新技術(shù)領(lǐng)域，數(shù)據(jù)量非常大，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)或軟件不兼容現(xiàn)象會(huì)損失極大，因此要想一步到位地建立該系統(tǒng)，無(wú)論是在軟件開(kāi)發(fā)上還是在建設(shè)周期上都會(huì)得不償失，所以，在確保各種數(shù)據(jù)內(nèi)容及各種技術(shù)之間能夠進(jìn)行正確銜接的前提下，實(shí)現(xiàn)分階段、分期實(shí)施方案。

為了更好按系統(tǒng)建設(shè)要求，建議分二期來(lái)完成系統(tǒng)的建設(shè)：

4.1 一期工程

主要完成內(nèi)容:●燃?xì)夤芫W(wǎng)地理數(shù)據(jù)庫(kù)的建立?！耖_(kāi)發(fā)桌面管理子系統(tǒng)?！耖_(kāi)發(fā)發(fā)布管理子系統(tǒng)

4.2 二期工程

進(jìn)一步進(jìn)行系統(tǒng)功能的完善及擴(kuò)展，完成與其它系統(tǒng)的整合。

5 系統(tǒng)建設(shè)的意義和目的

“哈爾濱燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)”是一個(gè)全市范圍內(nèi)的燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)，依靠該系統(tǒng)對(duì)全市范圍內(nèi)燃?xì)夤芫€(xiàn)、閥門(mén)、調(diào)壓站、柜以及施工圖紙等資源進(jìn)行統(tǒng)一管理和處理。主要目的在于通過(guò)加強(qiáng)資源管理和信息共享，及時(shí)提供所需的信息資源和各類(lèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析和輔助決策支持，有效地使用和保護(hù)管線(xiàn)、閥門(mén)、調(diào)壓站、柜等管網(wǎng)設(shè)施，防止人身及財(cái)產(chǎn)免受意外損失及傷害。該系統(tǒng)建成以后，一方面能對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施數(shù)據(jù)進(jìn)行先進(jìn)的數(shù)字化化管理，為燃?xì)夤芫W(wǎng)的施工、運(yùn)行、生產(chǎn)調(diào)度等提供準(zhǔn)確、迅速、科學(xué)的依據(jù)，極大地提高了企業(yè)的管理水平；另一方面能改善管網(wǎng)設(shè)施的使用效率，提高了工作效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。哈爾濱燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建立將對(duì)整個(gè)哈爾濱市城市地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用和推廣產(chǎn)生重要的影響。

[1]趙鳳斌,宋祥偉,吳國(guó)良,王秀英.城市燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS實(shí)現(xiàn)過(guò)程淺析，2006,(2):29～31

[2]彭世尼,周茂林.城市燃?xì)夤芫W(wǎng)GIS系統(tǒng)的開(kāi)發(fā),天然氣工業(yè),2006,(2):132～134

[3]哈爾濱市燃?xì)夤芫W(wǎng)地理信息系統(tǒng)調(diào)研報(bào)告，沈陽(yáng)金建數(shù)字城市軟件有限公司,2007