城市地下管网系统的应用与发展

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三维地下管网信息系统
二维地下管网信息系统能提供管线编辑 查询
"#$)*+"#$9*8*:(;"#$<((:=(> ? 种 应 用 环 境 . 另
外 "#$%&'( 还 提 供 了 ")@ 语 言 和 )A )*+A=
统计 综合分析 管线更新等功能 但对纵横交错分 布的地下管网的空间关系则无法直观地表达 而随 着三维数字城市 三维数字小区系统的研制 开发 三维地下管网信息系统势在必行 三维地下管网信 息系统必将成为今后管网信息系统发展的方向和 重点.
"#$ 中 起 重 要 作 用 的 空 间 分 析 功 能 和 管 网 拓 扑 结
构 而目前的 "#$ 软件中已加入了 &'%(' 的要素
&'%(' 则 更 趋 向 于 与 "#$ /&3 的 结 合 4!5) 国 外 对 &'%('%"#$ 技术的研究及应用已经相对成熟 以美
国环境资源研究所 6$2# 为代表 在其引领下 北 美 和 欧 洲 相 继 建 立 了 成 熟 的 地 下 管 网 &'%('%"#$ 系统 ) 国内的地下管网信息系统虽起步较晚 但发 展迅速 特别是上世纪 *- 年代以来 基 于 各 种 二 维图形软 件 如 &789/&3 ':;<9=8>8:9? 等 和 "#$ 如 &<;#?@9'>A#?@9'>A"#$ 等 并结合 城 市 具 体 情况的地下管网信息系统不断涌现 为城市地下管 网的科学管理和决策起到了十分重要的作用)
$97*4:>*? D' 8-3; E2E*6= 8-* 2EE/3,283.' 2'F F*:*/.EG*'8 .0 3'0.6G283.' ;<;8*G 0.6 &6H2' &'F*656.&'F E3E*/3'*; 26* F3;,&;;*FI J*:*/.E3'5 E/280.6G 2'F 8*,-'3K&*; .0 3'0.6G283.' ;<;8*G 0.6 &6H2' &'F*656.&'F E3E*/3'*;= H2;*F .' > F3G*';3.';= L F3G*';3.'; 2'F !*H= 26* E6*;*'8*FM N-* 8*'F*',< .0 3'0.6G283.' ;<;8*G 0.6 &6H2' &'F*656.&'F E3E*/3'*; 3; 2/;. E.3'8*F .&8M @/6 A+4-7? &'F*656.&'F E3E*/3'*; 3'0.6G283.' ;<;8*GO > F3G*';3.';O L F3G*';3.';O P*H $D+
)*+%&'( 是 )*+%&'( 公司于 C2!G 年推出的 ,%系统 )*+%&'( 是一种桌面地理信 息 系 统 提 供 了
)*+H*6I$ 等二次开发工具 使基于 )*+%&'( 的 ,%系统开发变得越来越高效 简捷 . )*+%&'( 在国内地 下管网的软件开发平台中常被用作基础平台 . 文献
城市地下管网是城市的重要基础设施和组成 部分 是维持现代化城市正常运作的命脉 # 随着城 市经济水平的提高 城市规模的扩大和现代化步伐 的加快 城市地下管网越来越庞大 越来越 复 杂 种类也越来越多 所担负的wk.baidu.com市人民群众赖以生存 的物质基础的作用也越来越强 # 然而 我国现有地 下管网的资料残缺不全 精度不高或缺乏实时更 新 与现状偏差甚远 管网资料大都以图纸 图表
热 力 中 心 管 网 地 理 信 息 系 统 中 . 另 外 以 )*+,%为平台 开发研制石化管线 管 理 系 统 EC?F 煤 气 管 网 信息系统 ECNF 等 都是国产软件 )*+,%- 的成功应用 范例O
"#$%&'( 是美国环境资源研究所 /-0% 于 123!
年开始推出的 ,%- 系统 是 "#$,%- 45678(+ 的高端 产品 是一个完整的 ,%- 数据建立 更新 编辑 查 询 管理 分 析 和 制 图 等 的 集 成 系 统 "#$%&'( 具 有
收稿日期 $""%&"!&$' 基金项目 江苏省科技厅社会发展项目 ()$""*"+' 作者简介 王君泽 ',-,& 男 南通大学机械工程学院教授 主要从事 ./0 ./1 的研究 #
王君泽 I 城市地下管网信息系统的应用与发展

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基于二维图形的地下管网信息系统
委会监理处的管线信息管理系统以 "#$%&'( 为设计 平台 实现了管网数据的计算机管理 为开发区管 线的管理 规划等工作提供了可靠的服务 E3F. 除了城 市外 一些学校 企业也纷纷采用 "#$%&'( 作为基础 平台开发出了校园或企业的地下管网信息系统E!F.
"#$%&'( 和 )*+%&'( 提 供 了 简 单 物 体 的 三 维 显
可以使城市地下管网资料具有良好的现势性 是系
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二维地下管网信息系统的开发应用 基于二维图形软件的管网信息系统
&789/&3 是当今世界上应用最广泛的二维图形
软件 ) 国内一些早期的地下管网信息系统采用 &7
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二维地下管网信息系统的特点和功能 由于地下管网本身的特殊性 城市地下管网信
王君泽
南通大学 机械工程学院 江苏 南通
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摘
要 讨论了城市地下管网信息系统的产生 发展与应用 介绍了二维 三维和基于 345 技术 的地下管网信息系
统的开发平台和开发技术 指出了地下管网信息系统的发展趋势 # 关键词 地下管网 信息系统 二维 三维 345 67) 中图分类号 89+,' 文献标识码 / 文章编号 #$%&'!&() !**! *'+""-2'"-
息系统与一般的 "#$ 相比 有其独有的特点) ! 地 下 管 网 种 类 繁 多 给 水 排 水 煤 气 热 力 通信 路灯 有线电视 工业等管网错综复杂 ) 地 下管网信息系统 特别是综合管网信息系统要实现 如此众多管线的数据管理 其复杂不言而喻) B 地下管网埋设于地下 隐蔽性和埋设位置 的集中性 决定了地下管线数据的复杂性 数据的 完整 准确是地下管网信息系统实用性的关键) C 地下管网在埋设区内连接错综复杂 而管 线间的连接和彼此间的关系是管网网络分析的基
!"# $%%&'()*'+, ),- ./0/&+%1/,* +2 3,2+41)*'+, 567*/1 2+4 849:, 8,-/4;4+<,- ='%/&',/7
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示 但对现实世界的复杂三维关系不能详细描述与 分析 更没有提供面向三维管线的建模工具.
)*+,%- 具有管线的真三维图形显示漫游和局部简
单查询功能 但缺乏对三维管线的拓扑分析 . 高速 发展的现代化城市 地下管线数量庞大 种类繁 多 建立有效的三维管线信息系统是地下管网系统 高效 稳定运行的保障ECPF. 近年来 人们加强了对三维地下管网信息系统 的 研 究 与 开 发 文 献 ECP QC3F 应 用 K9 RR KH 和
地下管网信息系统的产生 城市地下管网涉及高精度的空间定位及管材管
础 所以要求地下管网信息系统对这种复杂的连接 关系信息有准确的表达和可靠的存储) D 城 市 地 下 管 网 信 息 与 地 面 信 息 如 地 面 管 线和设备 地面建筑物等 有密切联系 地下管网信 息系统应准确地与地面信息协调) E 近年来 城市建设步伐加快 地 下 管 网 的 规模也在不断扩大和更新 地下管网信息系统如何 跟上城市建设步伐 其现势性显得尤为重要) 一个实用的地下管网信息系统应具备以下主 要功能4BFC5 ! 管网编辑维护功能 利用输入设备将管网
/0102&30 公共服务公司开始致力于利用计算机
管理电力网线 煤气管道等公用事业设施 ) 由此产 生了设施管理 (' 和自动制图 &' ) 传统意义上 的 &'%(' 系统利用数据库技术 存储管网的有关 物理特征信息 如阀门 管线 仪表等 一般不包括
的图形信息和属性信息录入计算机 并建立管线间 的拓扑关系 ) 具备各种图形编辑功能 管网维护 管 网分层等功能) B 管 网 查 询 统 计 功 能 C 综合分析功能 D管线更新功能 统实用性的重要体现) 另外 数据接口和数据服务 规划决策 网络发 布等也是地下管网信息系统的主要功能) 提 供 任 意 管 线 结 点 属性查询 管线长度 结点数据统计等功能) 提供管线纵 横断面分析 管线交叉点分析 管网事故分析等功能) 方便快捷的管线更新功能
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基于 "#$ 的管网信息系统 目前 绝大部分地下管网信息系统是在通用的
"#$ 平台上进行二次开发形成的 国外著名的 "#$
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南通大学学报 自然科学版
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平 台 有 "#$%&'()*+%&'( 等 而 具 有 自 主 知 识 产 权 的国内 ,%- 软件则以 )*+,%- 为代表.
B5$86 控件 供用户进行二次开发和功能扩充 . 如 C22D 年 北 京 市 开 始 开 发 城 市 地 下 管 线 信 息 系 统
其后 上海 无锡 常州 佛山等城市也相继开展地 下管线信息系统的建立工作 这些系统都采用了
"#$%&'( 作为基础支撑软件 ECF. 再如天津市开发区管
89/&3 作为图形平台 来完成管网图形数据的输入
和存储 但由于该软件在处理地下管网数据时存在 的缺陷 现已很少有人将其作为二次开发平台 但 将其作为扫描的分幅地形图矢量化或地图数字化和 编辑的中间平台 仍不失为一种较好的选择4DFE5) 文 献 4,5 介 绍 了 地 下 管 网 管 理 信 息 系 统 开 发 过 程 中 采 用 ':;<9=8>8:9? 提 供 的 3'1'.6 开 发 语 言 和 G:=7>H .>=:; 相结合的技术 对系统图形数据和 属性数据间的连接进行管理)
第%卷 第'期 !**! 年 + 月
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城市地下管网信息系统的应用与发展
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引
言
形式记录保存 采用人工方式管理 效率低下 使 用不便 # 由于管理水平的低下 建设施工中挖断或 损坏地下管线的现象时常发生 管道断裂 自来水 四溢而数小时找不到关闭阀门的事故时有发生 造 成长时间停水 停气 严重影响了人民群众的工作 与生活 造成了较大的经济损失和不良的社会影 响 # 针对上述现象 采用计算机信息管理技术对城 市地下管网实行管理 使地下管网的管理科学化 自动化 已是城市现代化管理的重要组成部分和摆 在城市建设者与管理者面前的重要任务#
径等属性信息 其管理的最有效方法是采用地理信 息系统"#$与自动制图%设施管理&'%('等技术) 世界上第一套 "#$ 是 !*+! 年在加拿大研制成 功的 近年来 "#$ 得到迅速发展和广泛应用 并取 得了卓越成效 基于各种 "#$ 的地下管网信息系统 也 层 出 不 穷 ) 上 世 纪 ,- 年 代 后 期 #.' 公 司 和