基于GIS的城市地下管线信息化建设与管理

基于 GIS的城市地下管线信息化建设与
管理
摘要：根据当前城市地下管线信息化管理情况，探索在地理信息系统（GIS）支撑下，借助大数据、云计算等技术，对城市地下管线信息化建设与管理提出思
路与方案，实现地下管线信息的统一管理和利用，为城市运行提供基础保障。

关键字：城市地下管线 GIS 信息化
1.国内外城市地下管线信息化建设情况
早在20世纪90年代，美国就提出数字化管道的概念，通过管道信息管理系统，为管道管理部门和生产管理人员提供各类与管道相关的图形和属性信息。

随后，建立了国家管道地图系统和管道安全执行信息网，提供管道设施地理空间数
据查询和管道企业安全管理情况发布。

英国于2006年组织开发了“VISTA”可视
化集成系统，历时4年，通过该系统绘制的三维立体综合管线视图，能为各类道
路作业提供全方位的技术支撑。

我国从20世纪80年代初期开始着手研究地下管线信息化管理，我国香港地
区的城市地下管网数字化相对比较成熟,大陆地区城市地下管网管理信息化建设
起步较晚,但发展速度比较快。

2010年，厦门市开发了地下管线信息管理系统，
以GIS软件为技术平台、以电子地图为基础，构建了地下管线信息与城市基础空
间信息的综合查询、统计分析平台。

现阶段，我国基本实现了地下管网数据的信
息化管理，与GIS技术的结合主要表现在对管线进行实时有效的动态监测与分析，通过与其他系统广泛集成和嵌入相关的专业模型，实现更深层次的分析。

2.地下管线信息化管理存在的问题
城市地下管线涉及上水、排水、电力、电信、燃气、供热、工业管线、综合
管廊等类型，某些专业管线隶属关系复杂，存在“条块分割、管理分散”的现象，
对实现管线信息的集中统一管理造成一定的难度。

历史管线管理要求不尽统一，
数据大多不符合信息化入库标准，无法纳入信息化系统统一管理。

同时，某些城
市存在管线建设审批、管理部门不一致，部门信息不共享，导致地下管线私挖乱
建的情况存在。

3．地下管线信息化建设与管理目标
地下管线信息化建设与管理主要实现管线数据“集中管理、动态更新、数据
共享”的目标，为城市运行和管理提供可靠、稳健的信息支撑。

集中管理、统一
调配是主线，为涉及管线相关部门建立机制，保障各类管线数据定期集中汇集；
动态更新是保障，建立有效的数据更新机制和政策保障，如跟踪地下管线竣工测
量作为数据更新的主要途径；数据共享是大势所趋，依托GIS搭建共享平台[1]，
建立政府、社会公众畅通的管线资源利用渠道，各个专业之间、不同部门之间的
广泛的数据融合与共享不仅将降低建设成本，避免重复投资，更重要的是为城市
生命线的运行提供了可靠的依托。

4.地下管线信息化建设与管理模式
4.1地下管线信息化管理模式
收集汇总城市地下管线数据信息，建成分级、分布式的城市地下管线数据库，基于GIS平台，建立地下管线综合管理信息系统、数据管理维护系统和数据共享
交换平台。

同时配套建设地下管线数据相关技术规程和数据入库标准、数据动态
更新机制、数据共享交换机制[2]，使城市地下管线数据服务于城市建设和运行。

图1 地下管线信息化管理模式
4.2 基于GIS的管理需求
采用GIS技术实现对地下管线属性
数据、空间数据以及拓扑数据的统一管
理及信息共享是城市地下管线系统发展的重要方向[3]。

主要应用于：
（1）地下管线信息查询、统计各部门通过信息管理平台以空间或属性为条件，定位地下管线管段或管点，并能查询其属性信息。

查询统计项目区域内的管网管线类别及数量，供业务部门进行分析。

（2）地下管线三维显示分析对城市地下管线进行三维立体呈现，植入属性信息，支持半透查看，以便了解地上与地下设施的空间布局关系。

图2 地下管线
三维立体呈现
图3 地下管线
半透查看（3）开挖分析
对基建项目报建范围进行开挖分析，自动分析报建区域内开挖对地下管网的影响情况，有效减少因盲目掘路、重复掘路、无序掘路而引发地下管线事故。

（4）新建管线审核
导入新建管线走向，融合其他管线数据，分析新建管线周边一定范围内的管线设施情况，进行冲突分析，进而指导新建管线的设计。

5.地下管线信息系统建设
5.1地下管线数据库建设
通过地下管线普查等方式全面收集现有管线数据资料，依据标准、规程进行标准化、数字化处理，形成图属一体化的地下管线数据库，同步建立地下管线数据相关技术规程和数据入库标准规范。

5.2信息化平台建设
建立地下管线综合管理信息系统、数据管理维护系统和数据共享交换平台。

地下管线综合管理信息系统包括二维地下管线数据查询、统计、分析（如横断面
分析、水平净距分析、爆管分析、流向分析等专题分析）以及三维视图、结合地上、地形要素，实现三维管线分析。

数据管理维护系统包括数据检查、数据入库更新、数据管理和数据输出功能
模块，为数据时效性和数据准确性提供技术保障。

数据共享交换平台为各专业管线产权单位（如给水、电力、电信）提供综合
管线数据服务，同时收集汇总各专业管线产权单位管线动态更新信息，实现地下
管线管理的闭环。

5.3运行维护机制建设
建立《城市地下管线信息化管理系统运行维护办法》、《城市地下管线数据
共享交换机制》和《城市地下管线数据安全管理机制》[4]，保障地下管线管理工
作的权威性、持续性和数据的时效性、准确性、安全性。

6.结束语
城市地下管线的有效管理涉及到城市各个相关部门的通力合作，数据共享，
以信息化管理为手段，提高地上地下综合管理水平为创新管理方式的着力点，积
极探索构建一个基于地下管线全生命周期的精细化管理模式，保障城市地下管线
的安全、平稳、可靠运行，从而提升城市整体管理水平。

参考文献
[1]孙洁.试论城市地下管线档案管理与信息化建设[J].兰台内外，2020（11）：71-71.
[2]李学军.我国城市地下管线信息化发展与展望[J].城市勘测，2009（1）：5-10.
[3]邹艾华. 基于GIS的地下管网信息化建设[J].工程技术研究，2021（8）：178-179.
[4]李晓军，刘雨芃.城市地下空间信息化模式探讨[J].地下空间与工程学报,2016（6）:1431-1438.。