測繪工程畢業(yè)論文-關于建立龍巖市地下管線信息系統(tǒng)的探討

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?0 屆）</b></p><p>　　關于建立龍巖市地下管線信息系統(tǒng)的探討</p><p>　　基于ArcGIS在龍巖市的地下管線信息系統(tǒng)的建立</p><p>　　【摘要】在當前城市地下管線信息化進程中，管線應急

2、業(yè)務的預警、處理能力在城市地下綜合管線地理信息系統(tǒng)中的重要地位不容小覷。將地下管線的現(xiàn)場監(jiān)測設備所采集的實時數(shù)據(jù)與地下管線的地理空間數(shù)據(jù)相結(jié)合，實現(xiàn)地理信息與實時信息的數(shù)據(jù)無縫連接，將為城市地下管網(wǎng)的監(jiān)測、預警、應急指揮體系起到重要的信息支撐?；诖四康?，本文擬從技術和應用的角度上利用GIS的集成方法對城市地下管線信息系統(tǒng)的建立進行探討和實踐。</p><p>　　【關鍵詞】城市地下管線;GIS ;數(shù)據(jù)庫<

3、/p><p><b>　　1.引言1</b></p><p>　　1.1城市地下管線的背景1</p><p>　　1.2城市地下管線的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.3基于GIS在城市地下管線中的優(yōu)勢1</p><p>　　2. 城市地下管線信息系統(tǒng)技術路線1</p>&l

4、t;p>　　2.1GIS技術的應用1</p><p>　　2.2基于GIS技術對地下管線系統(tǒng)設計的技術路線1</p><p>　　3.地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的概述和建立2</p><p>　　3.1城市地下管線信息系統(tǒng)的設計2</p><p>　　3.2城市地下管線數(shù)據(jù)的采集2</p><p>　　3.3

5、城市地下管線數(shù)據(jù)的存儲4</p><p>　　3.3.1.數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求4</p><p>　　3.4.地下管線的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計4</p><p>　　3.4.1.數(shù)據(jù)庫特點4</p><p>　　3.4.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)5</p><p>　　4．城市地下管線系統(tǒng)的主要功能6</p><p

6、>　　4.1數(shù)據(jù)查詢功能6</p><p>　　4.2數(shù)據(jù)編輯功能6</p><p>　　4.3數(shù)據(jù)的動態(tài)更新6</p><p>　　4.4實景三維可視化6</p><p>　　4.5帶參數(shù)的模擬功能6</p><p><b>　　4.6輸出功能6</b></p>

7、<p>　　5．城市地下管線系統(tǒng)的應用7</p><p>　　5.1地下管網(wǎng)的綜合分析7</p><p>　　5.2地下管網(wǎng)的預警和自動定位7</p><p>　　5.3海量數(shù)據(jù)的自動更新和共享8</p><p><b>　　結(jié)束語8</b></p><p><b>

8、　　致謝8</b></p><p><b>　　參考文獻9</b></p><p><b>　　1.引言</b></p><p>　　1.1城市地下管線的背景</p><p>　　城市地下管線是城市重要的基礎設施之一，也是城市的重要組成部分。當前的城市化和城鎮(zhèn)化的進程的不斷加快，為

9、了保證目前現(xiàn)代化城市的高效，有序，安全的運轉(zhuǎn)，城市地下管線充當著重要的角色。由于長時間的積累，目前現(xiàn)有的城市地下管線的狀況和數(shù)據(jù)是非常不清晰的，一方面是現(xiàn)有的資料所描述的管線信息和實際地下管線的情況不符合。其二是城市化的進程當中，城市的各方面的設施在不斷地變更和新增當中，因此所照成了城市地下管線的資料的空白。因此傳統(tǒng)的資料和文獻已經(jīng)不能夠滿足目前高速發(fā)展的城市化的進程。建立一個完備的清晰的具有更新能力的城市地下管線系統(tǒng)是目前的重中之重。

10、</p><p>　　1.2城市地下管線的研究現(xiàn)狀</p><p>　　1998年1月“數(shù)字地球”的提出引起了各國政府、科研機構(gòu)、IT產(chǎn)業(yè)的廣泛關注，“數(shù)字國家”、“數(shù)字城市”相繼啟動，大部分進行普查的城市還建立了地下管線信息管理系統(tǒng)。據(jù)不完全統(tǒng)計，2000至2006年我國開展城市地下管線普查和信息系統(tǒng)的建設城市為127個。在國內(nèi)基于GIS的現(xiàn)代化的研究城市地下管線已經(jīng)有了很大的進展。如李

11、浩利用二維GIS平臺軟件(ArcGIS)和三維GIS平臺軟件（CityMaker）建立一個二三維一體化的地下管線地理信息系統(tǒng)，建立二維管線數(shù)據(jù)和三維管線模型的一一對應的關系，利用三維GIS平臺軟件展示三維地下管線場景和分析結(jié)果、響應用戶操作；游建泳，戴黎明，吳斌利用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）系統(tǒng)結(jié)合GIS平臺進行實時監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，進而實現(xiàn)設備的實時運行數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)的集成應用；陳銀川，何國富，傅麗莉，張善發(fā)，徐連軍，基于GIS技

12、術開發(fā)一套城市排水管網(wǎng)動態(tài)規(guī)劃管理評價系統(tǒng)（EasyPlanning）,在傳統(tǒng)平臺管理、編輯、查詢功能的基礎上，進一步強化人性化功能。</p><p>　　目前的GIS在城市地下管線當中的應用是一個十分熱門和興起的領域。但是當前的城市地下管線系統(tǒng)還是存在著諸多問題，例如現(xiàn)在國家的法律法規(guī)不夠完善，由于加入了GIS的應用新的技術標準還不夠完備，管線權(quán)屬單位缺乏相互之間的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)。相信不久的將來地下管線信息化能夠為政

13、府的決策方面提供極大地服務。不僅改變傳統(tǒng)管理方式，提高工作效率和管理水平，其次產(chǎn)生經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益。</p><p>　　1.3基于GIS在城市地下管線中的優(yōu)勢</p><p>　　GIS具有采集信息，分析，組織，存儲和管理地理空間數(shù)據(jù)的強大功能。利用計算機技術與空間數(shù)據(jù)相結(jié)合的手段來對城市的地下管線實現(xiàn)實時監(jiān)測和預警。利用地理信息系統(tǒng)對可能發(fā)生的情況進行預警，并且實施預設方案

14、來進行處理。或者對已經(jīng)發(fā)生的突發(fā)情況，利用GIS來發(fā)現(xiàn)情況發(fā)生的位置，并啟動應急預案，實現(xiàn)高效、準確的處理突發(fā)情況，將事情的影響降低到最小。地下管線分為地下管道和地下電纜兩大類，沒有包括地下人防巷道。地下管道又分為：給水、排水、燃氣、熱力和工業(yè)等五類。地下電纜又分為：電力和電信兩類[1]。通過GIS系統(tǒng)對地下管線的動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)與地理空間位置實現(xiàn)無縫連接，為管理人員提供準確的位置和管線數(shù)據(jù)，提高管理人員的工作效率和管理水平。</p&

15、gt;<p>　　城市地下管線信息系統(tǒng)技術路線</p><p>　　2.1GIS技術的應用</p><p>　　隨著計算機技術的高速進步，擁有強大的空間數(shù)據(jù)管理能力和空間分析能力的GIS技術在城市地下管線當中起著重要作用。利用GIS技術對收集到的研究區(qū)內(nèi)的各種數(shù)據(jù)進行整理，建立研究區(qū)地下管線信息數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)圖形與相關屬性數(shù)據(jù)的集成管理，進行相關評價因子的分析提取，結(jié)合相應模型

16、，對研究區(qū)的地下管線系統(tǒng)進行綜合分析；實現(xiàn)地下管線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動化更新；并且可以實現(xiàn)地下管線系統(tǒng)的全面預警和自動定位。</p><p>　　2.2基于GIS技術對地下管線系統(tǒng)設計的技術路線</p><p>　　正確的技術路線是系統(tǒng)成功與否的關鍵所在，通過對GIS技術的研究和學習國內(nèi)外學者對于地下管線系統(tǒng)的信息化研究，作者提出了建立城市地下管線信息系統(tǒng)的基本過程如下：</p>

17、<p>　　收集現(xiàn)有的管線資料，對資料不全面或者超過一定年限的區(qū)域進行管線普查。記錄管線的平面位置和管線的屬性數(shù)據(jù)。建立監(jiān)察機制保證獲得的管線數(shù)據(jù)的可靠性和完整性。</p><p>　　制定系統(tǒng)總體設計方案，根據(jù)地下管線類型的多樣性和復雜性來設計系統(tǒng)，包括系統(tǒng)的模塊，系統(tǒng)的功能設計，軟硬件的選擇等多方面因素。</p><p>　　數(shù)據(jù)的采集、處理和建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。根據(jù)地下管線系統(tǒng)

18、的綜合情況，按規(guī)范的采集管線數(shù)據(jù)，且對數(shù)據(jù)進行數(shù)字化等的處理，設計合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，從而建立地下綜合管線數(shù)據(jù)庫。</p><p>　　根據(jù)不同的需求建立與之相對應的算法分析，根據(jù)所要實現(xiàn)的綜合分析、全面預警和自動定位、數(shù)據(jù)的共享和自動化更新建立相應的模塊。并且要對系統(tǒng)進行不斷的更新和維護。</p><p>　　3.地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的概述和建立</p><p>　　

19、3.1城市地下管線信息系統(tǒng)的設計</p><p>　　新開發(fā)的地下管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)在MAPGIS的平臺上進行搭建，其中包括了五大體系，排水管線系統(tǒng)，給水管線系統(tǒng)，電信管線系統(tǒng)，熱力管線系統(tǒng)，路燈管線系統(tǒng)。首先對這五大系統(tǒng)先進行結(jié)構(gòu)上的設計。將這五個系統(tǒng)作為子系統(tǒng)分別進行設計和建立。最后將這個系統(tǒng)整合到一個完整的系統(tǒng)上來，將有交叉的部分的進行特別的標注從而對相交的管點和管線進行分析。這樣一個既分類又整合的完整的城市

20、地下管線大系統(tǒng)就可以構(gòu)建完善。</p><p>　　3.2城市地下管線數(shù)據(jù)的采集</p><p>　　城市地下管線數(shù)據(jù)的采集必須利用外業(yè)收集和內(nèi)業(yè)處理成果相互結(jié)合的工作方法，利用地理信息系統(tǒng)將來處理原有的專業(yè)的管線數(shù)據(jù)和資料，再根據(jù)目前的實際情況予</p><p>　　以添加和修改。探測的測繪人員利用打開井蓋進行實地調(diào)查和儀器相互結(jié)合、解析法測繪、同時對管線的屬性數(shù)

21、據(jù)進行詳細的登記和標注。具體如表3-1所示，外業(yè)工作人員在采集雨水管道信息后做的記錄。又如圖3-3將雨水管線的數(shù)據(jù)表格導入到ArcGIS之后生成的雨水管線屬性表。對新增的正在搭建建筑物的管線系統(tǒng)和將來規(guī)劃內(nèi)的用地的管線系統(tǒng)規(guī)定必須嚴格的按照管線的要求進行設計和施工。同時也必須采用監(jiān)理審查機制進行實時跟蹤的指導、監(jiān)督、管理和協(xié)助；并且與城市地下管線的地理信息系統(tǒng)相同步，達到信息的實時共享。通過這樣的方法對城市的舊的管線數(shù)據(jù)和新增的管線數(shù)據(jù)

22、實行結(jié)構(gòu)和內(nèi)容上的統(tǒng)一，必須按照GIS數(shù)據(jù)的技術要求來規(guī)范的整理數(shù)據(jù)。該方案的工作流程如圖3-1所示。</p><p>　　城市地理信息系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：管線分布的平面位置、管線的高程數(shù)據(jù)、深度數(shù)據(jù)、管線類型、管線利用情況、管線的連接關系、管線材質(zhì)、管線和管井的規(guī)格、管線的權(quán)屬單位等其他一些數(shù)據(jù)。為了達到所要求管線數(shù)據(jù)的準確性精度。從最開始的普查測量的各個環(huán)節(jié)都需要嚴格把控和進行質(zhì)量的控制?？梢圆扇≡诔鞘械?/p>

23、下管線數(shù)據(jù)采集和整理的過程中，采用工程質(zhì)量監(jiān)理機制，在管線數(shù)據(jù)導入管線數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的過程中，采用計算機成果的監(jiān)理機制。管線普查的工程監(jiān)理必須按照國家的法律法規(guī)和相關的技術規(guī)范、質(zhì)量標準和事先要求的設計文件對普查的目標進行施工施行的質(zhì)量控制，和進行進度上的控制、數(shù)據(jù)質(zhì)量結(jié)果的控制[2]。其中數(shù)據(jù)的結(jié)果是最為重要的質(zhì)量控制。計算機的成果監(jiān)理是在施工人員在進行數(shù)據(jù)的處理和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化的過程中提供相關的專業(yè)指導和技術咨詢，保證數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)格式和數(shù)據(jù)的

24、一致性，因此計算機成果監(jiān)理必須與測繪的作業(yè)監(jiān)理的圖幅檢查結(jié)合起來。</p><p>　　3.3城市地下管線數(shù)據(jù)的存儲</p><p>　　地下管線數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用對象--關系的空間數(shù)據(jù)存儲方式，使用用戶能夠自定義類型可擴展SQL的類型系統(tǒng)，原理是將幾何類型作為對象擴展關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，使用擴展的幾何類型存儲管理要素的幾何形狀，這種擴展后的數(shù)據(jù)庫稱為對象—關系數(shù)據(jù)庫[3]。這是目前空間數(shù)據(jù)存

25、儲管理的主流方式。</p><p>　　為了便于方便管理，將這些圖幅設計成能夠相互間具備空間索引功能，為了便于使用者和管理者進行查詢分析，對所在地形圖上的地理要素都進行相應的地理編碼和標記。城市地下管線數(shù)據(jù)庫由雨水、污水、給水、電力、電信、燃氣、工業(yè)、路燈、等管線的索引圖組成。城市地下管線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫要既要包含地下管線的空間分布數(shù)據(jù)、管線的拓撲關系模型和管線的屬性數(shù)據(jù)[4]。如圖二所示。同時要對管線數(shù)據(jù)的對象進行

26、要素類的編輯，要素類指是具有相同屬性的集合,相同行為和規(guī)則的空間對象的集合，對象類是具有相同屬性集,相同行為和規(guī)則的非空間對象的集合[5]。對這些要素和對象進行編碼，以便用戶的查找。</p><p>　　3.3.1.數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求</p><p>　　數(shù)據(jù)是所有GIS系統(tǒng)的核心內(nèi)容，所有的地理信息系統(tǒng)都需要以數(shù)據(jù)為依托才能夠充分的表現(xiàn)出來。因此對于空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量標準方面就必須有以下方面內(nèi)容

27、的要求：數(shù)據(jù)情況的說明，要求對地理數(shù)據(jù)的來源、數(shù)據(jù)的內(nèi)容及其處理的過程做出準確、全面和詳盡的說明[6]。位置精度為空間實體的坐標數(shù)據(jù)與實體真是位置的接近程度，這當中就包括了數(shù)字基礎精度、平面精度、高程精度、接邊精度、形狀再現(xiàn)精度、像元定位精度[7]。屬性精度指的是空間實體的屬性值和真實地物屬性的相接近的層度。時間上的精度，城市地下管線信息系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性和時效性的要求很高。還有包括數(shù)據(jù)在邏輯關系相一致的精度、數(shù)據(jù)的完整性約束、數(shù)據(jù)的

28、表達形式合理性的約束。因為在管線數(shù)據(jù)采集的過程中需要對管井打開進行實地的測量和提取數(shù)據(jù)。但是因為某些管井的被建筑物覆蓋、井蓋的破損較大、管井的水流量較大、管井內(nèi)部的結(jié)構(gòu)復雜等等這些原因都會影響到采集的數(shù)據(jù)在質(zhì)量受到影響。</p><p>　　3.4.地下管線的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計</p><p>　　3.4.1.數(shù)據(jù)庫特點</p><p>　　建立城市地下管線信息系統(tǒng)的數(shù)

29、據(jù)庫應該具備以下幾個特點：</p><p>　?。?）首先要有點和線的位置關系和拓撲關系，主要利用的是網(wǎng)絡分析連通性分析的交匯點處連通的策略，即依據(jù)邊線連通，交匯點處的連通、端點處連通。</p><p>　?。?）要求數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)能夠具備依據(jù)管線的不同類型來進行多圖層的管理，不同的管線類型不同的圖層，由于不同的管線類型之間可能會存在著管線的相交，但是并不存在著拓撲關系，由于這種特殊的情況，解

30、決且減少拓撲關系在不同的管線類型當中的復雜層度，同時提高使用者和管理者在對管線類型和管線數(shù)據(jù)查詢的方便性，這就需要不同的管線類型之間實現(xiàn)GIS系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的分層。</p><p>　?。?）當建立起反映管線的三維特征的地下管線的地理信息系統(tǒng)。用三維地理的平臺作為開發(fā)的框架基礎，構(gòu)建成可以維護和可以擴展的三維地下管線的地理信息系統(tǒng)。在三維的地下管線的信息系統(tǒng)當中必須能夠?qū)ζ拭嫘畔⒔Y(jié)構(gòu)的可視化，通過剖面的信

31、息結(jié)構(gòu)充分的了解地下管線系統(tǒng)的構(gòu)造和拓撲情況。</p><p>　　三維地信信息系統(tǒng)必須包含三個內(nèi)容。三維地理信息的數(shù)據(jù)庫是整個三維架構(gòu)的核心，它必須要提供地表的建筑物、植被、道路、水系等模型。同時加以配合數(shù)字地形模型形成三維構(gòu)造的基本的框架結(jié)構(gòu)。三維地下管線的系統(tǒng)也必須要有三維基礎功能服務平臺。通過服務平臺可以用戶自定義的加載符合我們所需要的模塊，其中可以包含空間參考坐標系的變換、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的訪問接口、三維網(wǎng)絡

32、的構(gòu)建和拓撲分析。最后一個內(nèi)容則是整合二維和三維地下管線數(shù)據(jù)庫，對二三維的管線數(shù)據(jù)的一體化的處理，設計出能夠直接將二維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為三維數(shù)據(jù)的綠色通道，構(gòu)建出二三維數(shù)據(jù)相統(tǒng)一的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)的內(nèi)容。達到二三維數(shù)據(jù)一體化的要求。通過以上的三個內(nèi)容就能夠建立起完善的空間三維地下管線系統(tǒng)，能夠做到清晰并且方便的描述出城市地下管線具體內(nèi)容，也能夠通過清晰表現(xiàn)城市地下管線系統(tǒng)的剖面情況，以便于我們分析、管理和實時動態(tài)監(jiān)測。</p>&l

33、t;p>　　3.4.2數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)</p><p>　　城市地下管線信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫需要采用分層式的設計方法，即根據(jù)不同管線的類型來設計不同的層次的圖層。根據(jù)不同層次的圖層建立各自的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。城市基礎設施系統(tǒng)、自來水管線系統(tǒng)、排水管線系統(tǒng)、熱力管線系統(tǒng)、天然氣管線系統(tǒng)、電信管線系統(tǒng)、電力管線系統(tǒng)。結(jié)合ARCGIS當中的網(wǎng)絡分析功能模塊，利用網(wǎng)絡分析的連通性分析和流分析方法進行設計。如圖3-3所示，設計的圖層

34、包含點和線段兩種幾何對象，根據(jù)不同圖層的不同屬性對點和線段進行編碼和標記，可以在線段的線型，顏色、寬度、結(jié)點和端點的樣式、點的顏色、點的大小上、點的類型進行根據(jù)不同屬性的區(qū)分。其中對于道路圖層的設計就可以相對簡單一些，主要標記道路的中心線位置、道路的高程信息、道路的寬度信息、道路的交流流量信息，不同的顏色道路線段代表不同道路的交流流量。</p><p>　　每個圖層所建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)都必須包含兩部分內(nèi)容：</

35、p><p>　?。?）實景三維地下管線數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)</p><p>　　建立能夠表現(xiàn)實景的三維地下管線數(shù)據(jù)庫，能夠充分的表現(xiàn)地表上的基礎地理設施建筑物、道路等其他地上模型和地下管線系統(tǒng)的相互關系，對于模擬的管線的突發(fā)情況的演示能夠有非常清晰的效果。三維地下管線系統(tǒng)必須要求建立詳細的實體屬性信息表，這其中就要包括實體的編碼、所屬場景的編碼、所屬的圖層、定位信息。同時也要建立起與二維GIS管線系統(tǒng)的

36、聯(lián)系，要求所設計的實體的編碼和場景的編碼一一對應。這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的無縫連接。</p><p>　?。?）二維地下管線數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)</p><p>　　二維的地下管線數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要采用是基于ArcGIS的地形數(shù)據(jù)集模型。二維的地下管線數(shù)據(jù)庫其中包含了管線及其附屬物的平面矢量數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。它也是整個城市地下管線信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)和核心來源。二維的管網(wǎng)數(shù)據(jù)可以通過CAD的格式中的數(shù)據(jù)導入，或者通過

37、Excel當中所對應的坐標點屬性數(shù)據(jù)，還可以通過我們手動編輯添加和修改。當線段的平面坐標通過數(shù)字化導入到數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)當中，需要提取出線段的兩個端點，然后具有相同坐標的結(jié)點之間會相互匹配，這樣就能夠?qū)?shù)據(jù)當中點和線要素之間的相互連接起來。由于精度的原因，在不同結(jié)點在相互匹配的過程中會有差距。如果兩個點之間在一定的的范圍內(nèi)，就視為相同一個點。 </p><p>　　4．城市地下管線系統(tǒng)的主要功能</p>

38、<p><b>　　4.1數(shù)據(jù)查詢功能</b></p><p>　　數(shù)據(jù)查詢的內(nèi)容應該包括地下管線的平面位置、高程數(shù)據(jù)、拓撲關系、屬性數(shù)據(jù)、管線的材質(zhì)等等信息進行查詢。因此管線數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫在輸入這些數(shù)據(jù)的同時就必須要考慮到這些信息的分類。不僅可以依據(jù)不同的要求來對所需要的數(shù)據(jù)進行查詢還能夠這些查詢的數(shù)據(jù)結(jié)果進行統(tǒng)計。例如可以統(tǒng)計出某一管線的管線在特定區(qū)域內(nèi)的管線長度。在某一特定

39、的管線在規(guī)定的區(qū)域內(nèi)有多少個管井。還可以統(tǒng)計出管線的當中的有破損的井蓋數(shù)量和完好的井蓋數(shù)量。而且還可以對這些統(tǒng)計的結(jié)果進行繪制成統(tǒng)計圖，清晰的表達統(tǒng)計的結(jié)果。因此為了滿足這些功能的需要就要求數(shù)據(jù)在錄入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的同時，在一定經(jīng)濟和時間可承受的范圍內(nèi)對于數(shù)據(jù)的分類當中盡可能的考慮周到和完善。最大可能限度的滿足用戶的需要。</p><p><b>　　4.2數(shù)據(jù)編輯功能</b></p>

40、;<p>　　當?shù)叵鹿芫€系統(tǒng)處于編輯狀態(tài)的時候可以實現(xiàn)圖中點和線的新增、刪除和修改點和線的位置、狀態(tài)、屬性等方面的修改，增加和刪除。當添加新的管線，可以利用已經(jīng)設定好管線類型代碼進行操作，這樣的方法提高操作人員和后續(xù)維護人員的工作效率。在新增管線的時候能夠自動的生成所需要操作的管線的類型，而且對于新增的屬性信息方面也能夠起到保證數(shù)據(jù)格式的便利。</p><p>　　數(shù)據(jù)的編輯功能也能夠滿足對于已經(jīng)錄

41、入系統(tǒng)的管線的點和線的數(shù)據(jù)進行刪除。能夠通過鼠標選定要操作的目標管線，根據(jù)對話框的內(nèi)容進行即時的刪除操作，在數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)內(nèi)部形成自動化的同一。</p><p>　　如果單獨對于地下管線系統(tǒng)的屬性數(shù)據(jù)方面的編輯就必須進入數(shù)據(jù)的系統(tǒng)查詢到相關的數(shù)據(jù)內(nèi)容，然后數(shù)據(jù)進行修改、新增、刪除等操作。屬性方面的編輯主要包含的是管網(wǎng)點屬性和管網(wǎng)線的屬性。在數(shù)據(jù)庫當中完成編輯后，地圖當中的管線的點和線會起到相對應的變化。</p

42、><p>　　4.3數(shù)據(jù)的動態(tài)更新 </p><p>　　數(shù)據(jù)的動態(tài)更新是十分重要的部分，它必須要求專門機構(gòu)的專業(yè)維護人員進行日常的檢測，對整個GIS系統(tǒng)進行更新，對于那些新完成的城市基礎地理項目需要嚴格按照操作規(guī)范要求嚴格把關外業(yè)，按照數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的要求來規(guī)范內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)。從而保證城市地下管線系統(tǒng)的時效性和完整性。</p><p>　　數(shù)據(jù)的動態(tài)更新能夠在未來的趨勢當中可

43、能會應用到大量的傳感器設備和傳感器系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動化更新。利用大量的傳感器設備對城市地下管線進行實時動態(tài)監(jiān)測，對于監(jiān)測的結(jié)果自動化的導入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。通過這種方法能夠大量的節(jié)約專業(yè)維護人員的工作量。</p><p>　　4.4實景三維可視化</p><p>　　城市地下管線系統(tǒng)的實景三維可視化能夠非常的直觀變現(xiàn)城市的地下管線和地表上基礎設施、道路的相互關系。也可以來觀察地下管線系統(tǒng)的剖面情

44、況。形象化的反應管線的管井深度，管井的尺寸大小。在給水排水系統(tǒng)當中進行水流量參數(shù)的模擬當中，實景三維的可視化能夠非常的清晰觀察到管道中水的流量情況和判斷在管道的接邊處是否會出現(xiàn)沖突。在發(fā)生沖突的情況的時候，實景三維的可視化能夠觀測到狀況對周邊的地表環(huán)境所帶來的影響。</p><p>　　4.5帶參數(shù)的模擬功能</p><p>　　帶參數(shù)的模擬分析功能是網(wǎng)絡分析當中取值隨著條件而定，條件不同

45、取值也不相同。例如：排水系統(tǒng)當中應用帶參數(shù)的模擬系統(tǒng)，對當中管井的最大水流量設定，不同的管井可承受的流量的大小是不相同的。然后用一定的水流量來進行模擬通過管井，觀察哪一個管井最先達到它的最大值。通過這種方法可以反向預估某地區(qū)的降雨量達到多大的時候在那些區(qū)域容易造成險情。那么可通過該方法對將要開發(fā)的市政項目利用帶參數(shù)的網(wǎng)絡分析模塊，利用該地區(qū)的平均降雨量和最大降雨量作為參照模擬該地區(qū)的排水的可能的最大承受限度，從而根據(jù)這些數(shù)據(jù)來對該地區(qū)設

46、計排水管網(wǎng)的管井大小和管道大小。因此利用ArcGIS當中帶參數(shù)的網(wǎng)絡分析模塊來對城市地下管線系統(tǒng)做險情預估和判斷。</p><p><b>　　4.6輸出功能</b></p><p>　　可以根據(jù)用戶的需要通過利用繪圖儀、打印機和各種可輸出設備將圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)導出?？梢詫С霰砀駭?shù)據(jù)也可以導出圖形數(shù)據(jù)等用戶所需要的結(jié)果。例如：原來的二維平面的矢量數(shù)據(jù)主要是通過CAD

47、來加以表達，而采用對應坐標點Excel來表達屬性數(shù)據(jù)。這樣的方法并不能夠很好的表達城市地下管線的情況。利用GIS系統(tǒng)提供表格數(shù)據(jù)在表到數(shù)據(jù)屬性方面也并不是十分的完整。當前GIS的屬性數(shù)據(jù)在輸出方面也需要通過ODBC將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Excel表格從而輸出。因此未來在數(shù)據(jù)輸出如何將屬性數(shù)據(jù)和平面位置數(shù)據(jù)更加完整的配合在一起，打包成塊一起輸出將是未來的趨勢。</p><p>　　5．城市地下管線系統(tǒng)的應用</p>

48、;<p>　　5.1地下管網(wǎng)的綜合分析</p><p>　　地下管網(wǎng)的綜合分析包括了給排水系統(tǒng)的水流量分析、電力電信系統(tǒng)的負荷分析、熱力管道的熱力值分析?？梢詫σ呀?jīng)鋪設好的地下管網(wǎng)進行全面的分析，分析其管線綜合功能。也可以通過這樣方法來探測一些因為城市地表建筑物、道路等設施無法發(fā)現(xiàn)的井蓋進行模擬探測，探測它的所在位置。通過對管網(wǎng)的綜合分析，建立起來的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，對于將來開發(fā)的市政項目方面就可以應用數(shù)

49、據(jù)進行模擬，提供方案設計工程的填挖方量、管線鋪設路線、管線的埋設深度、管線的設計尺寸。對于新的市政項目能夠起到非常大的作用，大大的提高了效率。如圖5-1所示，通過三維實景來分析龍巖市某待開發(fā)路段的地下管線橫斷面的情況。清晰的看出改截面的地圖高程、管線高程、規(guī)格、間距、埋深等重要信息。由于地下管線在各地都會受到氣候、土壤等環(huán)境因素的影響，地下管線的深度具有嚴格的規(guī)定，因此系統(tǒng)的綜合分析也應該具備覆土深度分析的能力，如圖5-2所示，龍巖市某

50、路段的特定點的覆土深度信息。</p><p>　　5.2地下管網(wǎng)的預警和自動定位</p><p>　　GIS系統(tǒng)下設計的城市地下管線信息系統(tǒng)能夠設定每種管線的可以實行全面的監(jiān)測。通過這些監(jiān)測的數(shù)據(jù)，經(jīng)過事先已經(jīng)設定好的算法，可以提供全面的實時預警功能。例如在給排水系統(tǒng)當中的水流量的達到一定的數(shù)值，管線當中的水量已經(jīng)達到一定的深度，就向該類型系統(tǒng)所對接的權(quán)屬單位提醒，提供實時的數(shù)據(jù)結(jié)果。以此

51、有關部門就可以在第一時間內(nèi)采取相應的措施，爭取將影響降到最小甚至為零。通過實時數(shù)據(jù)可以提供相對應的具體位置，實現(xiàn)完全的自動定位。天然氣的管線當中提供的實時監(jiān)控可以對全市的整條天然氣管道進行監(jiān)測，根據(jù)前后的天然氣的通過率來判斷天然氣是否發(fā)生泄漏，如果有立刻啟動預警，向所接入的權(quán)屬單位提供當前的數(shù)據(jù)報告，采取相應的措施。也可以通過前后通過的天然氣的降低率來估算出發(fā)生泄漏的具體位置，顯示在地圖上。 如圖5-3所示當某個地區(qū)發(fā)生天然氣泄漏的時候

52、，通過地下管網(wǎng)的預警功能弄夠快速的響應并且在系統(tǒng)處進行顯示，同時也會在發(fā)生險情的地方自動的標注出來提示系統(tǒng)其發(fā)生險情的位置信息。響應有關部分快速準確的做出相應的措施，來降低險情多帶來的影響。</p><p>　　5.3海量數(shù)據(jù)的自動更新和共享</p><p>　　城市地下管線信息系統(tǒng)不單單是為某個部分某個單位的特定服務，它的構(gòu)建應該是服務全市的居民。因此具備自動化更新的城市地下管線信息系統(tǒng)

53、將會極大的提供了便利，并不在需要每隔幾年的內(nèi)業(yè)和外業(yè)的重新作業(yè)。而且數(shù)據(jù)的自動化更新完成后能夠?qū)?shù)據(jù)進行有關部門和權(quán)屬單位的實時共享。這樣能夠有關部門在需要的時候查詢到最新的管網(wǎng)數(shù)據(jù)的記錄，也能夠提高管線系統(tǒng)的利用率。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　建立城市地下管線信息系統(tǒng)的最終目的是為有關部門提供權(quán)屬范圍內(nèi)管線的最新信息，同時也可以

54、利用根據(jù)需求提供“個性化”的需求，也是為了城市的居民的生活提供安全保障。目前飛速發(fā)現(xiàn)GIS和GPS技術為城市地下管線信息系統(tǒng)提供了管線數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)的更新、管線管井信息的查詢、圖幅的輸出等許多應用。為城市的規(guī)劃、設計和施工方面提供了精確的地下管線的綜合信息。但是限于目前技術發(fā)展，在實景三維可視化的分析和屬性數(shù)據(jù)輸出方面還有待進步，相信隨著GIS領域的高速發(fā)展，在不就的將來同步的實景三維可視化分析和應用應該會成為主要的應用。<

55、/p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　本文的最后，我需要感謝我的導師，徐志剛。在完成本文的過程中，從開始收集材料、選定題目、寫開題報告，到后來初稿的修改、終稿的敲定，徐老師始終悉心、認真的指導，提出了許多建議，指出我的不足之處，為我指明方向，對文章存在的問題都細心指出，并提出修改方案，讓我受益匪淺。我也在寫作過程中提高了我查閱資料、分析解決實際問題的

56、能力。 </p><p>　　感謝龍巖學院和資源工程學院的各位老師們，感謝母校的栽培，感謝各位老師的傳道解惑，老師們的諄諄教誨我終生難忘。</p><p>　　感謝福建省龍巖市勘察測繪大隊的領導及同事們在我進行工作區(qū)研究分析時在技術上熱心答疑解惑，讓我可以順利的收集畢業(yè)論文的相關材料。</p><p>　　感謝2011級測繪工程（2）班的同學們，我們大家一起度過了四

57、年的大學時光，因為有你們的陪伴，大學的生活才變得如此的豐富多彩。</p><p>　　最后，我要向百忙之中抽出時間來審閱論文的老師表示最誠摯的感謝!</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 孫俊強,劉霆.淺談城市地下管線探測工作質(zhì)量檢驗[J].河南測繪,2007,21(3): 30 -30.</p>

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63、>　　Based on ArcGIS build the underground pipeline</p><p>　　Information system in longyan city </p><p>　　[Abstract] In the process of the current urban underground pipeline information, pipeli

64、ne business of early warning, emergency handling capacity in the important position of city underground pipelines and the geographic information system were not to be reckoned with.The underground pipeline of real-time d

65、ata collected on-site monitoring equipment combined with underground pipeline of geospatial data, to realize the seamless connection of geographic information and real-time information data, it</p><p>　　【Key