基于EPS的管网工作平台建设与数据维护

赵万为

(上海市测绘院，上海 200063)

1 引 言

城市地下管线作为“智慧城市”的重要组成部分，担负着能量传输、物质输送的重要任务，其重要性不言而喻。

随着城市建设步伐的加快，地下管线管种不断增多、铺设范围也逐步扩张，然而，施工造成的管线各类事故依然频发，对市民生活和工作带来了不便，甚至造成严重的经济损失和不良社会影响，反映出对地下管线管理的不足，存在重建设轻维护的思想，加强管网信息工作平台建设、提高管线数据维护效率势在必行。

2 现状及存在的问题

2.1 管线普查的进展

2014年6月，国务院办公厅印发了《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》(国办发[2014]27号)，根据意见的要求，2015年底前，完成城市地下管线普查，建立综合管理信息系统，编制完成地下管线综合规划。指导意见印发后，很多城市展开了地下管线普查工作，如今，部分城市地下管线普查工作已经结束，积累了大量的管线数据。

2.2 平台建设及数据维护的困境

地下管线数据一般包括管线点数据、管线数据和管线面数据，除了具有空间位置信息外，还含有大量的属性信息，如管类、管径、权属单位等。不同的城市，普查规范对要调查的属性信息和属性字段的定义各有差异，最后得到的普查数据格式不统一，因此，开发符合本市数据格式的作业平台是必由之路，然而，面对海量的普查数据，如何在规定周期内建设高效的作业平台是目前很多城市面临的困境。

另一方面，普查数据具有时效性，随着城市的改造和新建，如果没有建立普查数据库的维护机制，数据就逐渐失去了时效性，普查工作也失去了应有的意义，如何在现有工作平台建立普查数据维护机制也是很多城市需要考虑的重要问题。

本文以上海市“浦东新区内环道路以内区域地下管线普查项目”为背景，介绍了基于EPS的管网信息工作平台建设的方法和普查数据维护的相关内容，为管线数据建设和维护提供参考。

3 管网工作平台建设

3.1 EPS的特点

EPS(Extend Geography Platform of Sunway)是北京清华山维新技术开发有限公司研发的，面向数字测绘和地理信息生产的软件系统，该软件有机地将CAD技术与GIS技术结合在一起，依托大型数据库平台，采用面向对象的技术，构建图形和属性共存的框架，将图形与属性关联一体。该平台下的管线测绘模块可以实现管线内业编绘，同时EPS支持用户进行二次开发，满足了多种需求。

EPS管网工作平台的建设有两个关键技术，一是模版建设，二是二次开发，模版建设解决了不同格式的ACCESS管线数据库导入EPS的问题，二次开发帮助用户根据需求设置相应的编辑功能，下面依次进行介绍。

3.2 模板建设

不同的城市采用的普查规范不一样，因此需要一个“技术规范”作为依据，把不同类型的ACCESS数据库规范化，这个技术规则就是“模版”。EPS的模版本身就是ACCESS数据库，以表的形式定义了技术规则，主要包括四类：系统环境设置表、管线扩展属性定义表、实体编码符号定义表、数据分层分色定义表。技术人员根据数据结构建设相应的模版后，调用“Pipeex”模块下的“Importshmdb”命令便可以完成数据库的调入。

(1)系统环境设置

系统环境设置顾名思义，就是对工程运行的环境进行标准化，大部分系统环境设置都是在ProjectTB表和IniInfoTB表中完成，ProjectTB表定义了比例尺、图廓编码以及该工程所选用的特征编码表(FeatureCodeTB)、符号描述表(SymboScriptTB)、注记分类表(NoteTemplatTB)等信息，IniInfoTB表定义了系统环境设置中的默认值，如等高线参数、分幅参数、图幅号计算公式、图层压盖顺序、绘图背景颜色等信息，ProjectTB表和IniInfoTB表既可以在模板数据库中直接修改，也可以在EPS平台中对模板进行修改。

此外图廓属性表也要设置，其定义了标准图廓样式及图廓要填写的文字信息，如比例尺、测量日期、测量单位、测量人员等，除标准图廓外，用户也可以根据自己的需求定义新的图幅。

(2)管线扩展属性定义

EPS平台中实体对象分为点、线、面、注记，对于管线数据模版，需要对SourceTableFieldInfoTB表、管线点属性表、管线属性表和管线面属性表进行设置。管线数据库中点表、线表和面表中的属性字段作为扩展属性导入EPS中，由于数据库的格式不一样，字段名称也有差异，在定义数据结构前先要完成字段名称映射，将用户属性字段名称与EPS属性字段名称进行对应，在EPS安装根目录下“…DeskTop管线处理”的“mdb字段对照表”中完成，然后把EPS属性字段添加到SourceTableFieldInfoTB表中，根据用户字段的多少，可自行对“mdb字段对照表”中的映射关系和SourceTableFieldInfoTB表中的EPS属性字段进行添加、修改或删除。然后将设置好的EPS属性字段分别添加到管线点属性表、管线属性表和管线面属性表中。

通过管线扩展属性的定义完成了管线数据存储的准备工作，接下来通过实体编码符号设置和数据分层分色定义就可以实现管线数据的显示了。

(3)实体编码符号定义

每一类管线点、管线、管线面在由数据库导入时，根据管线类型的不同，EPS匹配了相应的编码，每一类编码有对应的形状、颜色、大小、图层等信息，通过实体编码符号定义便可以根据需求修改管线的显示方式，主要在FeatureCodeTB表、SSFormScript表和NoteTemplateTB表中设置完成。

FeatureCodeTB表定义了每一中编码的图层名、编码类型、颜色等信息，SSFormScript表则是定义每一种编码的形状，通过修改EPS符号描述语言，可以实现点、线、面等符号的自由设定，NoteTemplateTB表是注记表，记录了不同标注类型的编码、大小、颜色、图层、字体等信息。

(4)数据分层分色定义

管线综合图对管线的颜色和所在图层都有严格的定义，在模板中ColorInfoTB表负责颜色的定义，用户可以根据需求在该表中设置新的颜色。UserLayerTB表用于对工程的分层、显示开关、显示顺序以及点、线、面内联属性表进行定制，如果导入的管线数据对应的图层在UserLayerTB表不存在，则根据FeatureCodeTB表中定义的图层显示。

3.3 二次开发

完成数据导入后就可以在EPS平台浏览管线的地理位置和属性信息，但仅浏览是不够的，还需要对管线进行编辑、检查和输出，虽然EPS提供了部分管线编辑功能，但十分有限，要进行二次开发来满足需求。

EPS支持脚本语言二次开发，遵循VBScript和Jscript，可以实现EPS平台整理、数据转换等处理，SSProcess对象是与EPS平台交互的主要入口，包含了多种命令函数，如设置选择集函数(setselectcondition)、搜索附近地物函数(SearchNearObjIDs)、获取地物属性函数(GetObjectAttr)和修改地物属性函数(SetObjectAttr)等，VBScript虽然不及C++这样成熟的面向对象的语言强大，但VBScript足够完成管线编辑功能的开发。

在上海市浦东新区内环道路以内区域地下管线普查项目中，利用VBScript实现了管线数据导入、数据编辑(管线打断、属性提取、属性复制、点号提取)、数据检查(重名检查、拓扑关系检查、逻辑关系检查、点线面属性检查)、管线标注、管线出图(导出总管线图、分幅导出管线图、导出某图幅管线图)、管线出库(导出总数据库、导出增删改数据库、导出某图幅数据库)等功能，如图1所示，红框内为本案例二次开发后增加的功能，通过“一键式”的入库、编辑、检查、出库等操作，很大程度上提高了工作效率和数据质量。

图1 EPS管线编辑平台界面

4 普查数据维护

如果说管线普查是人的躯体，那么数据维护就是体内的血液，虽然细小但源源不断地让身体散发生命力。建立合适的维护机制，让地下管线普查数据在城市规划、管理、建设中发挥效益，才是普查工作的意义所在。下面以EPS管网工作平台为基础，结合上海市浦东新区地下管线维护的相关经验，对普查数据的维护进行介绍。

4.1 工作流程

(1)管线建设信息搜集

浦东新区在项目实践过程中，形成了地下管线建设信息申报制度，规划局、环保局等相关部门通过“跟踪测量管理平台”在网上登记，通过登记信息的下载便可以掌握最新的管线铺设信息。此外，由于管线建设周期、管线公司历史工作模式延续等因素，部分管线公司铺设的管线未在平台登记，这部分管线以成果资料汇交的方式获取。

(2)管线建设信息筛选

对搜集的管线信息进行筛选，如果普查数据库中未包含该管线，则作为目标管线进行测量，同时调取普查数据库中该管线所在图幅内的管线数据库，供外业测量参考和内业管线生产使用。

(3)管线生产

把从普查数据库中按图幅调取的管线数据导入到EPS平台内，将测量好的数据库导入到EPS中，进行管线编辑、管线检查，确认无误后，进行成果输出，同时生成该图幅管线数据的增删改文件。

(4)管线质量把控

管线作为城市的“生命线”，直接关乎后续的管理和运用，浦东新区对于跟踪测量的管线数据成果，100%移交市质监站检查，对于汇交资料，确保外业检查不能出现粗差。

(5)管线数据入库

将管线生成得到的增删改数据与普查数据进行融合，完成普查数据的更新维护，工作流程如图2所示。

图2 数据维护流程图

4.2 技术难度

(1)增删改数据生成

以增删改的方式对普查数据库进行更新，可以最大限度地减少对普查数据的改动，同时，通过记录增删改数据的来源，便可以对每次维护工作进行追踪，强化了数据维护的责任意识。

EPS在生成增删改数据方面具有很大的优势，在工程中，EPS记录了每一个地物导入的时间和修改的时间，可以在工程数据库中GeoPointTB表、GeoLineTB表和GeoAreaTB表中找到，其中CreateTime字段记录了数据导入的时间，DateTime字段记录了数据修改的时间，利用这两个属性，结合地物现在的状态，是保留还是已经删除了，便可以得出增删改地物的ID号，通过二次开发就可以实现增删改数据的输出。

(2)切割数据库

普查数据库的数据量十分巨大，如果数据更新时不对总库进行切割的话，不仅使管网工作平台运行缓慢，还可能误修改了其他管线数据，造成严重的后果。浦东新区管线普查数据库采用按图幅的方式进行切割，由于管线数据的特殊性，对管线的分析需要同时知道两端管线点的属性，因此，如果管线落在图幅接边处，则该条管线和图幅外的管线点一同切割下来，这样既保留了管线的信息，也减少了数据更新时图幅之间断线拼接的烦恼。

切割图幅可以通过EPS二次开发完成，SearchInPolyObjIDs函数可以搜索图幅内的相关地物ID，也可以在ACCESS普查数据库中完成，在数据库中对点表、线面、面表中增加一个属性来辅助图幅切割，其中点表需要记录与该点所连管线或管线面跨越的所有图幅号，线表需要记录该线跨越的所有图幅号，面表需要记录该面跨越的所有图幅号，通过增加的这个属性便可以快速完成相应图幅的筛选，实现按图幅切割。

5 意义

地下管线普查完成了“摸清家底”的任务，接下来需要考虑的是如何“盘活家底”，本文以上海市地下管线普查项目为背景，介绍了基于EPS管网工作平台建设的主要思路和数据维护的工作流程，为地下管线数据建设和维护提供了新的思路，有助于解决目前管线管理面临的新问题。

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