数字城市地下管网地理信息系统设计

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1、数字城市地下管网地理信息系统设计11，234郭建忠余慧明李歆邱金顺1.信息工程大学测绘学院河南郑州450052；2.68011部队，甘肃兰州，730020；3.78155部队，四川成都，610036；4.福建省莆田市城乡勘测院，福建莆田，351100Email:yuhuimingatjx@163.com摘要：本文介绍了数字城市的基本概念，论述了建立城市地下管网地理信息系统（GIS）的必要性，分析了地下管网数据模型及其在OracleSpatial中的存储方式。论文重点介绍了系统功能模块设计，最后对城市地下管网GIS的发展进行了展望。关键词：数字城市地下管网地理信

2、息系统Abstract：Thispaperintroducesthebasicconceptionofdigitalcityfirst,discussesthenecessityofsetupurbanundergroundpipelinenetworkGIS,analysesthedatamodelofundergroundpipelinenetworkandthememorymodeonOracleSpatial.Thispaperfocusesonthefunctionmodulesdesignoftheundergroundpipelinenetwor

3、kGIS,andputsforwardthedevelopmenttourbanundergroundpipelinenetworkGIS.Keywords：DigitalCity;UndergroundPipelineNetwork;GeographicInformationSystem1前言1.1数字城市与城市地下管网管理数字城市起源于美国前副总统戈尔1998年提出的数字地球概念，是数字地球的一个组成部分。数字城市的概念可分为广义和狭义两种。广义的数字城市概念即城市信息化。狭义的数字城市工程是指利用数字城市理论，基于“3S”（GIS、GPS、RS）等关键技

4、术，深入开发和应用空间信息资源，建设服务于城市规划、城市建设和管理，服务于政府、企业、公众，服务于人口、资源环境、经济社会的可持续发展的信息基础设施和信息系统。其本质是建设空间信息基础设施并在此基础上深度开发和整合应用各种信息资源。城市地下管网是城市的“生命线”，是数字城市建设中的重要基础设施，对加速实现城市现代化具有重要意义。数字城市能提高地下管网综合管理的能力和效益，实现不同管线的共同管理，提高信息的共享程度，避免掘断光缆、凿穿煤气管道等事故的发生，同时，也可以使不同管线间的相互影响、相互干扰达到最小。1.2建立城市地下管网GIS的必要性随着经济和社会的高

5、速发展，我国城市发展已进入快速增长时期，城市地下管线管理工作也取得了很大进展，但由于历史和现实的种种原因，地下管线管理仍滞后于城市建设发展水平，城市地下管网传统管理方式主要存在以下问题：地下管线缺乏统一管理；地下管线有效监管力度不够。统计数字显示，全国每年因施工发生的地下管线事故造成的直接经济损失约50亿元，间接经济损失约400亿元。由于GIS技术的不断发展以及它所具有的特点和优势，采用GIS来真正实现城市地下管1网的空间数据、属性数据和拓扑关系的一体化管理，已成为构建城市地下管网GIS的必由之路。将管理信息系统（MIS）与GIS融为一体，使管网空间图形与其属

6、性数据库有机相联，为地下管网行业的经营管理提供了强有力的技术支持手段。2地下管网数据模型2.1空间数据模型地理信息系统管理空间数据的方式大致经历了如下发展历程：文件系统存储模式，混合数据存储模式，关系数据库存储模式和面向对象空间数据模型。在GIS中采用面向对象的数据模型，可以更好地模拟现实世界，提供更大的可扩展性，从而可以更充分地采用软件工程技术开发出高质量易维护的GIS系统。面向对象技术的核心是对象（object）和类（class），对象是指现实世界中的实体或现象，是系统构成的基本单位；类是具有部分相同属性和服务的一组对象的集合。按照面向对象的思想，根据管线

7、地物的实际特点，把地下管网分为管点和管段，若干管点、管段组成一个专题层，同一地理空间的多个专题层组成一个工作区，一个或多个工作区构成一个完整的工程。这种自下而上的抽象过程与从上往下的分解过程，组成了管线信息系统的数据模型：一方面，它表达了地理空间的自然特性，接近人们对客观事物的理解；另一方面，它完整地表达了管线对象（大到工程，小到结点）之间的各种关系，用层次结构清晰地表达了这些关系。管线信息的数据组织就采用上述工程—工作区（管线图幅）—专题层的管理方式。2.2管网数据在OracleSpatial中的组织存储OracleSpatial是Oracle公司推出的空间

8、数据库组件，Oracle从9i引入了抽