石家莊三維管線信息平臺：有效把控城市“生命線”

城市地下管線是指城市范圍內(nèi)供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、工業(yè)等管線及其附屬設(shè)施，是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，它就像人體內(nèi)的“神經(jīng)”和“血管”，日夜擔(dān)負著傳遞信息和輸送能量的工作，是保證城市生產(chǎn)、生活正常運轉(zhuǎn)的城市賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，被稱為城市的“生命線”。

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加強城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2014〕27號）中明確要求“各城市要在普查的基礎(chǔ)上，建立地下管線綜合管理信息系統(tǒng)，滿足城市規(guī)劃、建設(shè)、運行和應(yīng)急等工作需要。”因此，石家莊市于2015年3月啟動了地下綜合管線普查建庫和建立三維管線信息系統(tǒng)的工作。

2016年12月14日《石家莊市區(qū)管線綜合規(guī)劃》專家驗收會

“系統(tǒng)建設(shè)由內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果。內(nèi)因是規(guī)劃管理的實際需求，外因是國家、省、市有關(guān)進行管線普查并建立信息系統(tǒng)的明確要求。”石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局相關(guān)負責(zé)人表示。

2016年4月15日三維管線信息系統(tǒng)通過了專家驗收，驗收組認為“項目在管線合理布設(shè)空間分析、通過電子報建實現(xiàn)管線設(shè)計成果與有關(guān)規(guī)范的自動校核；管線事故影響區(qū)域及影響人口分析；現(xiàn)狀斷面的批量生成和規(guī)劃斷面的實時調(diào)用等方面有創(chuàng)新。”

建設(shè)目標(biāo)

摸清管線家底并充分應(yīng)用：通過外業(yè)探測查明地下管線的分布情況，為城市管理和決策提供數(shù)據(jù)支撐和技術(shù)保障，輔助決策，滿足不同部門的業(yè)務(wù)需求。

針對政府部門，可滿足地下管線建設(shè)管理和應(yīng)用；促進管網(wǎng)市政資源規(guī)劃、合理利用；降低管線事故發(fā)生，提高風(fēng)險預(yù)警與應(yīng)急應(yīng)用（發(fā)生管網(wǎng)故障時能夠快速查清事故原因及管線權(quán)屬，第一時間找到產(chǎn)權(quán)單位，并分析出需采取措施、影響范圍及安全預(yù)案）。

針對專業(yè)公司，有利于專業(yè)的管線公司對管線進行科學(xué)的規(guī)劃和設(shè)計，有利于管線的建設(shè)、維護和管理。

針對設(shè)計公司，可以為設(shè)計單位提供準(zhǔn)確詳實的管線數(shù)據(jù)和分析環(huán)境，便于優(yōu)化設(shè)計成果，避免設(shè)計疏漏。

針對公眾，服務(wù)于民生，科學(xué)合理規(guī)劃和管理管線，減少事故發(fā)生，提高公眾生活的便捷性和城市的宜居性。

功能設(shè)計

據(jù)石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局相關(guān)負責(zé)人介紹，石家莊三維管線應(yīng)用與共享平臺設(shè)計理念主要有以下三點：

全生命周期理念：通過建立普查數(shù)據(jù)庫、市政專項規(guī)劃成果數(shù)據(jù)庫、設(shè)計方案庫和竣工數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)管線“規(guī)劃-方案-施工-更新”全過程的管理。

共享理念：由數(shù)據(jù)共享擴展到功能級共享，由部門內(nèi)共享擴展到部門間共享。

輔助決策理念：應(yīng)用管線數(shù)據(jù)和平臺強大的分析功能，輔助市政管線的選線、布局等，更好地服務(wù)民生，提高生活的便捷性和城市的宜居性，為智慧城市和海綿城市建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

通過功能設(shè)計，平臺實現(xiàn)了地上建筑物和地下管線的二三維一體化，提高了地下管線管理的直觀性和管理效率。平臺同時還實現(xiàn)了對管線外的地下人防、綜合管廊、地鐵線路、地下商業(yè)等地下設(shè)施的一體化管理。

在真實反應(yīng)現(xiàn)狀和規(guī)劃管線信息的同時，平臺增加了“管線合理布設(shè)空間的提示和項目設(shè)計方案的合理性分析”及“管線事故分析”等輔助決策功能。例如，“爆管分析”功能除提供應(yīng)關(guān)閉閥門外，還能智能提示事故影響區(qū)域、區(qū)域內(nèi)的小區(qū)、單位、乃至受影響的人口等信息，便于進一步?jīng)Q策。

平臺研制了規(guī)劃設(shè)計成果屬性信息添加模塊，實現(xiàn)了設(shè)計成果智能校核、實時入庫，引領(lǐng)管線設(shè)計由CAD設(shè)計向GIS設(shè)計的革命性轉(zhuǎn)變。

此外，建立的共享平臺，接入平臺的授權(quán)單位可以瀏覽所有的管線，并可以把設(shè)計成果導(dǎo)出，實現(xiàn)了管線數(shù)據(jù)跨部門的數(shù)據(jù)級及功能級的共享，彌補了傳統(tǒng)做法在數(shù)據(jù)共建共享方面的不足。

建設(shè)準(zhǔn)備

在數(shù)據(jù)準(zhǔn)備方面，項目組重點做了以下幾項工作：

坐標(biāo)系的統(tǒng)一：石家莊市于2013年4月即完成全市所有空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一，為空間數(shù)據(jù)的共建共享和提高政府對空間數(shù)據(jù)的把控力奠定了基礎(chǔ)。

2004年起創(chuàng)造性的建立了帶屬性的地形圖數(shù)據(jù)庫（即給所有建筑賦予諸如建筑性質(zhì)、基地面積、層數(shù)、總面積、道路等與規(guī)劃相關(guān)的屬性信息；給道路賦予等級、長度、面積等線裝和面狀屬性），為管線的空間分析、道路斷面的批量生成提供了數(shù)據(jù)保障。

2009年起，石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局在測制地形圖的同時根據(jù)最新用地國標(biāo)測定現(xiàn)狀用地的界限，從地形圖可以直接提取諸如單位界限、小區(qū)界限等邊界。 該成果為管線的爆管分析的智能提示提供了可能。

2012年，石家莊市測制了120平方公里的實景三維數(shù)據(jù)，為地上地下二三維一體化奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

近年來，石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局編制了大量市政專項規(guī)劃，為管線的管理提供了最直接的參考和依據(jù)。

石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局自2004年開始應(yīng)用高分辨率的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)，為管線數(shù)據(jù)的定位、直觀化提供數(shù)據(jù)支撐。

在技術(shù)準(zhǔn)備方面，2011年起，石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局實行建設(shè)項目的三維報建，為管線平臺的三維應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。2012年6月份全面推行的建筑方案的電子報建，即通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計成果，直接從設(shè)計成果中提取諸如建筑面積、綠地率、容積率等指標(biāo)。該項應(yīng)用為市政方案的電子報建積累了技術(shù)和經(jīng)驗。地理信息平臺的日常化應(yīng)用為管線平臺的空間分析功能奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

建設(shè)成果

石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局相關(guān)負責(zé)人告訴記者，平臺采用三維技術(shù)、地理信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)理念，全面整合了管線數(shù)據(jù)、地形圖數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、實景三維數(shù)據(jù)和規(guī)劃成果數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了管線從規(guī)劃、設(shè)計到竣工入庫直至廢除的全生命周期的管理。管線平臺除服務(wù)石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局外，擬把正定新區(qū)、高新區(qū)、四個組團分局的探測成果全部納入系統(tǒng)管理，平臺是該局十多年規(guī)劃信息化成果的綜合應(yīng)用和反映。

效益分析

“應(yīng)用石家莊三維管線應(yīng)用與共享平臺的建設(shè)，經(jīng)濟效益和社會效益立竿見影”，石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局相關(guān)負責(zé)人表示。

在經(jīng)濟效益方面，最突出的一點是可以減少重復(fù)建設(shè)投資。該平臺除服務(wù)于規(guī)劃系統(tǒng)外，擬將高新區(qū)、正定新區(qū)、欒城區(qū)、鹿泉區(qū)、正定區(qū)、專業(yè)管線公司和設(shè)計單位納入統(tǒng)一應(yīng)用，僅平臺建設(shè)和管線數(shù)據(jù)的共享，就可節(jié)約大量資金。

應(yīng)用該平臺，可有效減少施工挖斷管線事故發(fā)生。平臺投入運行后，由于有全面的地下管線數(shù)據(jù)和信息化技術(shù)支撐，可有效避免施工中挖斷管線的事故發(fā)生，從而節(jié)約事故維修資金。

通過該平臺能有效的監(jiān)管現(xiàn)有管線的使用情況，腐蝕程度及自然老化等情況，對可能出現(xiàn)的危險情況進行預(yù)警，減少監(jiān)管不利帶來的經(jīng)濟損失。

快速定位事故現(xiàn)場，有效減少損失。當(dāng)發(fā)生管線事故時，利用該平臺可以快速定位事故源頭，通過爆管、流向等分析功能關(guān)閉燃氣或者排水系統(tǒng)相關(guān)閥門，指導(dǎo)事故現(xiàn)場救援，減少事故損失。

降低城市規(guī)劃設(shè)計、管理決策的成本。利用該系統(tǒng)的“管線合理布設(shè)空間分析”功能能為綜合管線管理提供輔助決策信息，以提高規(guī)劃與管理的水平、縮短設(shè)計和審批周期、提高辦事效率、減少因規(guī)劃決策失誤而造成的經(jīng)濟損失。

經(jīng)濟效益可概括為“減少重復(fù)建設(shè)投入、避免發(fā)生管線事故及發(fā)生事故后能盡快找到原因和消除辦法從而減少損失”三個方面。

在社會效益方面，平臺可以提高城市綜合管網(wǎng)管理水平。管線集中統(tǒng)一的信息化管理，能大大提升地下管線的現(xiàn)代化管理水平，使城市地下管線規(guī)劃與建設(shè)管理進入規(guī)范化、信息化、現(xiàn)代化的新階段，從而保障城市地下管線高效率、高質(zhì)量的運轉(zhuǎn)。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：

為城市管線規(guī)劃、建設(shè)和管理提供依據(jù)。管線的新建、擴建或改造及管線的日常維護都必須依據(jù)準(zhǔn)確翔實的管線資料進行分析，該平臺可為管線規(guī)劃、建設(shè)和管理提供重要依據(jù)，對管線線路、站點合理布局、施工、維護、管理起著舉足輕重的作用。

為城市的優(yōu)化設(shè)計和科學(xué)決策服務(wù)。平臺建設(shè)的成功，使得設(shè)計人員可依據(jù)提供的準(zhǔn)確資料和數(shù)據(jù)進行分析，從提出的各種預(yù)估方案中選擇出最佳方案，確定優(yōu)化的管線接入路線，以便施工采取有效措施，確保管線的安全。

減少發(fā)生因施工破壞管線的事故，完善基礎(chǔ)保障。由于管線資料的缺失和信息化的缺位，造成在建設(shè)施工中發(fā)生挖斷地下管線，造成停水、停氣、停暖、通信中斷、污水四溢等嚴重事故。該平臺的運行可有效減少管線事故的發(fā)生，保護人民生命財產(chǎn)的安全。

實現(xiàn)管線信息多元化應(yīng)用。平臺及數(shù)據(jù)除城建部門外，還可為政府其它職能部門、各權(quán)屬單位及房地產(chǎn)開發(fā)、咨詢、中介及社會公眾等提供服務(wù)。

總之，地下管線是民生工程的重要組成，三維管線信息系統(tǒng)可確?！暗叵律€”的良好的運行，減少管線事故的發(fā)生，提高生活的便捷性和城市的宜居性，從而提升政府的公信力。

平臺是“智慧城市”的重要組成部分，管線數(shù)據(jù)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，能為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理、運行提供保障，也為城市改造、防災(zāi)、減災(zāi)提供依據(jù)，是“智慧石家莊”的重要組成部分。

“平臺以管線的規(guī)劃管理為核心，對專業(yè)權(quán)屬單位提供了管線數(shù)據(jù)支撐和空間分析功能，實現(xiàn)了不同部門、管線不同權(quán)屬單位之間地理信息數(shù)據(jù)、管線數(shù)據(jù)的的共建共享，平臺在管線布設(shè)、爆管分析方面提供了決策支持，但與智慧管網(wǎng)要求的‘監(jiān)控、預(yù)警、處置’還有一定差距。平臺的建立為智慧管網(wǎng)的建設(shè)奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)和技術(shù)積累，下一步在應(yīng)用方向上將逐步與海綿城市、智慧城市等理念和實施進一步融合?！?石家莊市城鄉(xiāng)規(guī)劃局副局長楊若威最后總結(jié)說。