基于3S技術(shù)的地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建

文/王華 李雯雯

3S技術(shù)是GIS、RS、GPS的總稱(chēng)，三個(gè)技術(shù)系統(tǒng)在空間信息管理中各具特色，在獨(dú)立完成各自功能的同時(shí)又有著關(guān)聯(lián)系，每個(gè)技術(shù)有著各自的優(yōu)缺點(diǎn)，只有將三者結(jié)合構(gòu)建成一個(gè)有機(jī)系統(tǒng)，才能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)的整合與集成，發(fā)揮更大的作用。

1 3S技術(shù)在地下管網(wǎng)的應(yīng)用

1.1 3S技術(shù)在地下管網(wǎng)領(lǐng)域的發(fā)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化、數(shù)字化在地下管網(wǎng)安全管理中得到應(yīng)用。未來(lái)管道信息數(shù)字化發(fā)展成為必然趨勢(shì)。數(shù)字化管道采用遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等高科技手段，在可視化條件下為地下管道管理提供決策支持和服務(wù)。不僅提高管道管理的效率與質(zhì)量，而且方便信息的查詢(xún)。

地理信息系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)硬軟件系統(tǒng)的支持下，對(duì)各類(lèi)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、運(yùn)算和分析，因?yàn)榧嫌?jì)算機(jī)科學(xué)、地理學(xué)、測(cè)繪遙感學(xué)、環(huán)境科學(xué)、城市科學(xué)等為一體，從而迅速興起和發(fā)展。3S技術(shù)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，其中就包括地下管網(wǎng)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)危險(xiǎn)管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、完整性評(píng)價(jià)和減緩措施，將管道的事故率和事故后果降到最低，確保地下管道安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

基于3S技術(shù)的地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建的目標(biāo)就是通過(guò)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，逐漸家里一個(gè)完善的地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，在這個(gè)平臺(tái)和標(biāo)準(zhǔn)下，使管理人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確的掌握地下管網(wǎng)各方面的信息，提高工作效率和管理水平的同時(shí)，保證管道安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.2 3S技術(shù)地下管網(wǎng)系統(tǒng)的功能

1.2.1 地下管道地形圖基本操作與更新

地圖的操作功能包括地圖顯示、放大、縮小、平移、圖層控制、鷹眼及圖層控制，地圖的漫游通過(guò)縮放平移實(shí)現(xiàn)，這種方式大大提高地圖實(shí)時(shí)定位的速度，為用戶(hù)提供快速定位查詢(xún)。

1.2.2 對(duì)各個(gè)組成部分基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理

地下管道系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)包括數(shù)據(jù)輸入和數(shù)據(jù)導(dǎo)入，數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)包括地面上與管線自身屬性的平面信息數(shù)據(jù)和地面以上的搞成信息及地下各類(lèi)管線與地面之間的差值。數(shù)據(jù)導(dǎo)入主要是將數(shù)據(jù)以某種形式進(jìn)行導(dǎo)入。

1.2.3 管道的查詢(xún)和統(tǒng)計(jì)、維護(hù)管理功能

查詢(xún)統(tǒng)計(jì)是對(duì)某區(qū)域內(nèi)管道進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，管道的維護(hù)管理包括高后果區(qū)的標(biāo)識(shí)、管道的維修記錄、管件更新管理和定期維護(hù)。其中通過(guò)探測(cè)管道或?qū)χ苓叚h(huán)境的了解，對(duì)高后果區(qū)的管道進(jìn)行標(biāo)記。管道維修記錄數(shù)據(jù)錄入到維修數(shù)據(jù)子庫(kù)中，為以后管道的完整性管理提供參考。

1.2.4 空間分析功能和事故管理功能

前者分為緩沖區(qū)分析、路徑分析和爆管分析，后者包括管道事故模擬和搜索要關(guān)閥管線，在地下官網(wǎng)系統(tǒng)中，在電子地圖上對(duì)已發(fā)生事故的管段標(biāo)注，標(biāo)明事故發(fā)生的原因，便于以后管理者更只管的了解某區(qū)域內(nèi)的事故空間分布，有效的鑒別事故多發(fā)地點(diǎn)，并根據(jù)事故發(fā)生的原因采取相應(yīng)的風(fēng)骨評(píng)估和解決方案。

此外，基于3S技術(shù)的地下管道系統(tǒng)還具有管道完整性管理和輸出功能的優(yōu)勢(shì)，這些都為用戶(hù)提供方便，確保管道的安全運(yùn)行。

2 基于3S技術(shù)的地下管網(wǎng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀

2.1 系統(tǒng)定位不切實(shí)際

基于3S技術(shù)在地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建中的應(yīng)用，很多城市盲目跟風(fēng)，卻因?yàn)樨?cái)力不足或者技術(shù)跟不上并沒(méi)有取得效果。有些城市重視形式大于內(nèi)容，在信息化地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建中，將其作為“政績(jī)工程”，并沒(méi)有將管線系統(tǒng)構(gòu)建落實(shí)到實(shí)處，從而很難取得有效的成績(jī)。

2.2 管理機(jī)制落后

當(dāng)前，許多規(guī)劃部門(mén)主要行使規(guī)劃審批的行政職能，地下關(guān)系信息系統(tǒng)所需的信息數(shù)據(jù)獲取，必然影響到其他單位的利益，再就是數(shù)字化以為著信息化、透明化，基于3S技術(shù)的地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建因?yàn)楣芾頇C(jī)制的落后勢(shì)必受到影響。

2.3 缺少專(zhuān)業(yè)的技術(shù)和高水平人才

在信息化建設(shè)過(guò)程中，有些政府機(jī)構(gòu)因?yàn)槿狈y(tǒng)一的規(guī)劃管理體系和基本技術(shù)支撐，使得信息共享、數(shù)據(jù)獲取及機(jī)制更新等存在的問(wèn)題沒(méi)有得到有效解決。其次，許多部門(mén)人才結(jié)構(gòu)不完善，缺乏專(zhuān)業(yè)的信息技術(shù)人才，特別是專(zhuān)門(mén)從事城市規(guī)劃領(lǐng)域3S技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)技術(shù)隊(duì)伍力量薄弱，加之很多技術(shù)軟件需從國(guó)外引進(jìn)，這些都在一定程度上限制了地下管網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建與發(fā)展。

2.4 缺乏技術(shù)之間的整合

3S技術(shù)屬于多種技術(shù)的整合集成，屬于一門(mén)綜合性技術(shù)。但是應(yīng)用部門(mén)業(yè)務(wù)的擴(kuò)展和綜合，以及相關(guān)業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)度的不斷提高，促使未來(lái)技術(shù)整合集成成為一個(gè)必然趨勢(shì)。構(gòu)建地下管網(wǎng)系統(tǒng)，GIS技術(shù)與CAD技術(shù)的結(jié)合情況較好，但是預(yù)期他信息技術(shù)并沒(méi)有實(shí)現(xiàn)綜合應(yīng)用的程度，未來(lái)仍然有著很大的發(fā)展空間。

2.5 空間數(shù)據(jù)與共享存在的問(wèn)題

制約3S技術(shù)在地下管網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)用的一個(gè)重要原因，就是空間數(shù)據(jù)和共享問(wèn)題。當(dāng)前，在城市空間數(shù)據(jù)的獲取與應(yīng)用方面，依然存在諸多問(wèn)題。例如，信息數(shù)據(jù)種類(lèi)單調(diào)，現(xiàn)實(shí)性差，可用性低等。信息化城市建設(shè)規(guī)劃與管理，迫切需要實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的統(tǒng)一。不過(guò)，當(dāng)前部門(mén)之間、地區(qū)之間，信息共享的機(jī)制和制度并不成熟，甚至有的尚未建立。信息資源的開(kāi)發(fā)與利用處于一個(gè)較低的水平，低水平重復(fù)性建設(shè)亟待解決。

3 基于3S技術(shù)構(gòu)建地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建的對(duì)策

基于當(dāng)前3S技術(shù)在地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建中存在的問(wèn)題，我們主要從以下幾個(gè)方面提出解決對(duì)策。

3.1 研發(fā)符合我國(guó)國(guó)情的3S軟件

當(dāng)前，地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建所用的3S應(yīng)用軟件和核心技術(shù)，多是從發(fā)達(dá)國(guó)家引進(jìn)。對(duì)此，基于3S技術(shù)構(gòu)建地下管網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)大力扶植國(guó)內(nèi)從事GIS、RS、GPS技術(shù)研發(fā)在建設(shè)系統(tǒng)各行業(yè)中應(yīng)用二次開(kāi)發(fā)工作的的技術(shù)隊(duì)伍，開(kāi)發(fā)出適合我國(guó)建設(shè)系統(tǒng)應(yīng)用的成熟產(chǎn)品和技術(shù)。同時(shí)，注重相關(guān)核心技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，加強(qiáng)3S技術(shù)相關(guān)軟件的測(cè)評(píng)，通過(guò)測(cè)評(píng)不斷提高軟件的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)軟件產(chǎn)品的規(guī)范化，一起更好的推廣和應(yīng)用3S技術(shù)。

3.2 積極改革和創(chuàng)新3S管理機(jī)制

3S技術(shù)為城市建設(shè)和規(guī)劃提供了更為廣闊的前景，有助于城市各部門(mén)、企事業(yè)單位實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的共享。城市規(guī)劃部門(mén)除了行使以往的規(guī)劃審批職能外，還可以通過(guò)發(fā)布城市信息引導(dǎo)公眾參與到城市規(guī)劃、地下管轄系統(tǒng)構(gòu)建中。這就需要相創(chuàng)新管理機(jī)制，將傳統(tǒng)單一的行政機(jī)制向行政機(jī)制、市場(chǎng)機(jī)制、法制管理等方向轉(zhuǎn)變。

3.3 完善部門(mén)結(jié)構(gòu)，建設(shè)高效隊(duì)伍

信息化地下管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的工程，對(duì)于人才隊(duì)伍的素質(zhì)和能力提出更高的要求，必須以相應(yīng)的專(zhuān)門(mén)技術(shù)結(jié)構(gòu)作為支撐，才得以順利圓滿(mǎn)的完成信息化建設(shè)。對(duì)此，構(gòu)建地下管網(wǎng)系統(tǒng)，城市規(guī)劃部門(mén)必須適應(yīng)只能需要，將行政工作與技術(shù)相結(jié)合，不斷完善部門(mén)人才結(jié)構(gòu)，建設(shè)一支專(zhuān)業(yè)、高效的技術(shù)隊(duì)伍，為構(gòu)建信息化地下管網(wǎng)系統(tǒng)提供技術(shù)支持。

3.4 制定相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

為提高建設(shè)地下管網(wǎng)系統(tǒng)的信息化程度，便于管線系統(tǒng)的管理，需要通過(guò)3S技術(shù)提供高質(zhì)量的空間數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的共享，制定出完整的空間數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)共享規(guī)范。

3.5 加強(qiáng)3S技術(shù)的推廣和宣傳

隨著3S技術(shù)的發(fā)展，綜合技術(shù)成為未來(lái)3S技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的重要方向，為了更好的推廣和應(yīng)用3S技術(shù)，促使其為企業(yè)或城市發(fā)展服務(wù)，應(yīng)該立足本行業(yè)未來(lái)的發(fā)展需求，積極借鑒其他領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，關(guān)注3S技術(shù)的發(fā)展新動(dòng)態(tài)，注重3S技術(shù)與其他信息技術(shù)的整合應(yīng)用。

3.6 推進(jìn)示范工程建設(shè)，發(fā)揮以點(diǎn)帶面的作用

地下管網(wǎng)系統(tǒng)信息化建設(shè)，3S技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用成為主要內(nèi)容。各級(jí)單位部門(mén)應(yīng)重點(diǎn)抓好“建設(shè)領(lǐng)域信息技術(shù)科技項(xiàng)目”，從中選取一些具有代表性的項(xiàng)目作為示范工程，并在一定范圍內(nèi)推廣宣傳，通過(guò)以點(diǎn)袋面，推進(jìn)地下管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)和發(fā)展。

4 結(jié)論

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，3S技術(shù)廣泛的應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，將人們從繁雜、低效的勞動(dòng)中解放出來(lái)。在地下管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)建中，3S技術(shù)將替代人工繪圖，提高效率和管理質(zhì)量。本文分析本文分析3S技術(shù)在地下管網(wǎng)的應(yīng)用，指出3S在地下管網(wǎng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀，并就基于3S技術(shù)構(gòu)建地下管網(wǎng)系統(tǒng)提出相應(yīng)的對(duì)策，以構(gòu)建信息化管網(wǎng)系統(tǒng)，持續(xù)改進(jìn)、減少和預(yù)防管道事故發(fā)生，保證管道的安全、可靠運(yùn)行。