住宅小区地下管线信息管理系统建设与应用

姜顽强

[摘 要] 通过住宅小区地下管线、管线上附属设施及地下管线参照物等地理数据采集，利用GIS技术对地理数据进行分图层处理，建立住宅小区地下管线信息管理系统，实现地下管线属性数据与图形数据的集成，借助GIS查询、统计等基本功能，开展系统在小区改造规划设计、挖掘作业、日常检维修、应急处置等方面的基础应用。

[关键词] 住宅小区；地下管线；GIS

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 17. 086

[中圖分类号] TB21；TP317.4 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）17- 0184- 02

0 引 言

住宅小区是一个集住宅、临街商铺、地下车库、健身设施、绿化为一体的半公共场所，地下管线担负着住宅小区的信息传递、能源输送、排涝减灾、废物排弃的功能。随着时间的推移，经过多次改造与维修，住宅小区地下管线基础资料缺失与分散，致使小区规划设计、建设施工、日常检维修、应急处置等方面时常出现偏差与滞后。近几年，GIS技术在城市地下管线信息化建设方面应用日趋成熟。因此，利用GIS技术建立以地下地上地面可见物为参照、地下管线为主线、管线上附属设施为核心、GIS软件为平台的住宅小区地下管线信息管理系统，辅助解决日常管理对地下管线位置的需求，进一步提高住宅小区的基础管理水平。

1 GIS技术

1.1 GIS定义

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是指在计算机软件和硬件的支持下，把各种地理信息按照空间分布及属性，以一定的格式输入、存储、检索、更新、显示、制图、综合分析的计算机系统。也可以简单定义为“用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统”。

1.2 地下管线信息管理系统的定义

在计算机软件、硬件、数据库以及网络的支持下，利用GIS技术实现对地下管线及其附属设施的空间和属性信息进行输入、编辑、存储、查询统计、分析、维护更新和输出的计算机管理系统。

2.3 GIS特点

GIS具有显著的三大特性：地域性、多维结构、时序特征。地域性：地理信息属于空间信息、位置的识别与数据相联系，它的这种定位特征是通过公共的地理基础来体现的，这是地理信息区别于其他类型信息的最显著标志；多维结构：在二维空间编码基础上，实现多专题的第三维信息结构的组合，为地理信息各圈层之间的综合研究提供可能，也为地理系统多层次的分析和信息的传输与筛选提供方便；时序特征：时空的动态变化引起地理信息的属性数据或空间数据的变化。

1.4 GIS技术优势

GIS的技术优势在于它的混合数据结构和有效的数据集成、独特的地理空间分析能力、快速的空间定位搜索和复杂的查询功能、强大的图形创造和可视化表达手段，以及地理过程的动态模拟和空间决策支持功能等[5]。

2 住宅小区地下管线信息管理系统建设方案

住宅小区地下管线信息管理系统建设主要技术是GIS技术，其建设过程遵循GIS建设相关规范，住宅小区地籍和地下管线定位测量采用市政坐标系获取其坐标并按照1∶500进行成图处理。根据住宅小区地下管线分布特点，地下管线信息管理系统建设核心工作主要在地下管线数据采集和地理数据处理两方面。

2.1 住宅小区地下管线地理数据采集方案

（1）地下管线分布特点。住宅小区区域空间有限、地下管线分布密集与种类繁多，地下管线分暖气、生活水、消防水、绿化水、生活污水、雨排水、天然气、电缆这八大类管网，地下管网分布主要以地下管沟、直埋、地面、地上、地下空间等几种方式铺设。地下管线主要参照物有地面井、道路、房屋、路灯、地下空间等。管线上的附属设施主要分布于地面井、地下管沟（包括地下综合管沟、电缆沟、分支管沟等）、地下空间（包括地下车库、地下车棚、地下水泵房、地下换热站、地下变电所、高层楼房楼下空间、地下管沟、化粪池等）、地面或地上等。

（2）地下管线地理数据。住宅小区地下管网地理数据包括管线（电缆）、附属设施、属性数据。管线上附属设施包括阀门、压力表、温度计、热量表、计量表、排气阀、地面绿化取水器等。与空间有关的属性数据包括管径、埋深、材质、压力等级、暖气供回水、使用状态等。

（3）地下管线探查。基于住宅小区地下管线分布特点，住宅小区地下管线以现场查看为主、探测为辅，通过观地面井、爬管沟、直埋管线电缆探测、查地下空间等方式相结合查明八大类管线走向及管线上附属设施分布位置，获取其管径、埋深、材质等属性数据。

（4）直埋管线探测验证。接入地下空间的直埋管线探测结果通过查地下空间接出管线（电缆）验证；接入地上的直埋管线（电缆）探测结果通过地面接出端进行验证；极少地面直埋管线电缆探测结果留于后期开挖验证。

2.2 地理数据处理方案

根据住宅小区地下管线数据应用需求以及后期地理数据维护方便，对地下管网八大系统（供暖系统、生活水系统、消防系统、绿化系统、生活污水系统、雨排水系统、电缆系统、燃气系统）地理数据分别采用不同颜色不同符号进行分图层处理，地下管线可见参照物均采用黑色表示，八大系统采用不同颜色表示，住宅小区地下管线信息管理系统共采用9种颜色、75个图层。对于混合情况，图层界定划分依次是暖气、生活、消防，如地下管沟中有暖气管线、生活水管线、消防水管线时，管沟井记为暖气井。

3 住宅小区地下管线信息管理系统的应用

根据住宅小区地下管线信息管理系统中地籍数据、管线数据、管线上附属设施及属性数据，利用GIS查询、统计、图层叠加分析等功能开展地下管线地理数据的基础应用，为小区改造规划设计、挖掘作业、日常检维修、应急处置、漏水检测等方面提供地下管网及附属设施分布图，指导日常工作开展，提高住宅小区基础管理水平。

4 结 语

住宅小区地下管线信息管理系统，通过探测与定位测量完成住宅小区地下管线地理数据的采集，利用GIS技术建立住宅小区地下管线信息管理系统，系统实现了属性数据与地下管线图形数据的集成，利用GIS软件功能开展地理数据的基础应用。但要开展系统综合应用和支撑应用，后期还需补充完善地下管线的属性数据、地物名称、房屋、商铺等信息，引进视频监控技术、物联网技术与GIS技术的融合，开发系统空间分析功能，建立系统动态维护机制。

主要参考文献

[1]中华人民共和国环境保护总局.HJ/T 416-2007 环境信息术语[S]. 北京：中国环境科学出版社，2008.

[2]陈述彭，鲁学军，周成虎.地理信息系统导论[M].北京：科学出版社，1995.

[3]中华人民共和国环境保护总局.CJJ 61-2003 城市地下管线探测技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2003.

[4]胡鹏，黄杏元，华一新.GIS原理学习[M/OL].（2003-03）[2014-2-26] http：//www.cnblogs.com/lijigang/archive，2008/07/19/1246648.html.

[5]黄杏元，马劲松.地理信息系统概论[M].北京：高等教育出版社，2008.endprint