SuperMap綜合管線地理信息管理系統技術設計方案綜合管線地理信息管理系統技術設計方案1目 錄1前言32系統建設目標................................................................................................................32.1目標定位的原則.................................................................................................42.2系統總體目標.....................................................................................................43系統建設原則................................................................................................................54系統總體設計................................................................................................................64.1技術設計依據.....................................................................................................64.2系統技術路線.....................................................................................................74.2.1操作系統..................................................................................................74.2.2GIS軟件平臺...........................................................................................74.2.3數據庫平臺..............................................................................................94.2.4系統運行環境........................................................................................104.3系統實施方法....................................................................................................114.3.1充分、細致的調查研究..........................................................................114.3.2協調關系，統一安排.............................................................................114.3.3重視數據庫建立工作............................................................................124.3.4標準化問題............................................................................................124.3.5要具有長期規劃....................................................................................124.3.6數據結構的合理性................................................................................124.4系統總體設計...................................................................................................124.4.1系統運行模式........................................................................................124.4.2網絡結構................................................................................................15第 1頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案24.4.3數據庫管理子系統體系結構................................................................164.4.4WebGIS構建...........................................................................................174.5用戶界面設計...................................................................................................185數據結構設計..............................................................................................................185.1數據來源...........................................................................................................195.1.1基礎地形數據.........................................................................................195.1.2管線數據.................................................................................................195.2數據的分層.......................................................................................................195.3數據的編碼.......................................................................................................205.4數據庫結構.......................................................................................................205.5數據建庫流程...................................................................................................226系統功能.......................................................................................................................236.1數據輸入...........................................................................................................246.2地圖管理...........................................................................................................256.3管網數據管理...................................................................................................286.4管線設計更新...................................................................................................346.5管線綜合分析...................................................................................................416.6地形管理...........................................................................................................486.7服務器管理功能...............................................................................................496.8信息發布子系統...............................................................................................50第 2頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案31前言管線是企事業單位基礎設施的重要組成部分，是企事業單位賴以生存和發展的物質基礎，是維護企事業正常運轉的“生命線”。隨著我國經濟的發展及企業化步伐的加快，單位規模的擴大和現代化程度的不斷提高，作為單位重要基礎設施的地下管線也越來越龐大、密集；面對日益繁雜的地下綜合管線，必須采取更有效的機制和手段來進行管理。對企事業單位的地下綜合管線進行探測，建立地形及地下管線信息管理系統和嚴格執行動態更新機制是企事業單位對地下綜合管線進行高效管理的唯一辦法。近年來，人們從可持續發展的角度考慮，認識到必須采用地理信息系統技術、網絡技術和數據庫技術，從而徹底改變地下管網圖形、屬性及資料的傳統管理模式，建立一個集地下管線基礎資料輸入、編輯、管理、分析于一體，能快速提供真實、準確、可靠的地下管線資料，并能實現快速檢索、管網分析等功能的綜合管理系統，為地下管線的日常規劃、設計施工、統計分析、發展預測提供可靠的科學依據。在當今社會，信息化已成為社會發展的必然趨勢，而數字化又是信息化的基礎，伴隨信息技術和社會經濟的高速發展，數字管線的建設工程也越來越現實地走進企事業發展建設的日程中。通過建立綜合地下管線信息管理系統以及地下管線數據庫，建立一個切實可行的信息更新機制，實現地下管線信息的動態管理和數據共享，為企業的發展提供多元化的服務。根據實際情況和對綜合管線的管理要求，特編制綜合管線地理信息管理系統設計方案。2系統建設目標本項目集基礎地形數據和地下管線及相關設施數據管理于一體，是企業信息化建設的重要基礎工作之一，也是“數字管線”建設的基礎。本項目建設不僅能提高企業規劃管理的現代化水平，也將為各部門提供基礎、權威、及時和準確的空間地理信息，滿足各類基于空間地理信息的應用需求，特別是能為專題數據信息提供更第 3頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案4加直觀、準確的地理屬性。在為企業提供空間地理信息服務的同時，還能為領導各類科學決策提供支持。2.1 目標定位的原則我們認為在確定系統的總體目標時，應遵照下列原則：功能：既是實用的，又有發展后勁；技術：既是可行的，又有一定的超前；時間：既能短期見效，又有中長期規劃。功能上的實用、技術上可行和時間上短期見效，三者是一脈相承的，即明確規定了系統建設的前期目標是：建成一個緊貼管理業務，在技術條件、數據準備及投資規模等方面可行的，經過努力在短時間內能初見成效的管線管理信息系統應用平臺。功能上有發展后勁、技術上有一定的超前和有中長期規劃三者也是一脈相承的，即要求在建立管線信息系統平臺時，應在基礎平臺選擇、數據規范、應用系統的可維護性和可擴充性等方面給予全面的考慮和留有充分的余地，使之能隨著前期目標的實現，有計劃有步驟地開展新的數據采集和建庫工作，不斷增加系統功能和擴大應用范圍，使系統逐步演進成一個更高層次的信息管理系統。2.2 系統總體目標根據對地下管線管理的需求 ,以及信息化、數字化發展的趨勢，綜合管線地理信息管理系統建設的總體目標是：建立地下綜合管線及設施數據庫及基礎地形數據庫，實現各類信息的數字化存儲和管理。建立綜合管線地理信息管理系統，該系統匯集地下綜合管線及設施和基礎地理信息，實現數據輸入、數據編輯、屬性查詢、數據統計、綜合分析、資料輸出、管線管理、信息發布等多種功能。實現管線及相關設施、基礎地理信息的動態管理，為規劃、建設及各有關部門提供服務，為管線規劃、搶險、改擴建決策提供技術支持。第 4頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案5建立數據的動態更新機制，使系統數據的更新維護規范化、標準化，從而保證系統數據的現勢性。3系統建設原則運用國內外成熟、先進的 GIS及計算機技術，把握信息化發展的大趨勢，結合的實際情況和特點，并充分兼顧目前的使用需求及對未來發展的要求進行系統開發。系統建設還要遵循先進性、安全性、實用性、標準性、可靠性、開放性、擴展性等原則。1)先進性系統采用先進的 GIS技術、數據庫技術和計算機技術，結合 Windows系統的最新發展方向，以確保系統運行的高效率。系統的軟件設計采用面向對象技術，組件化技術，方便今后系統的升級和維護。基于這些基礎建立的系統，不僅保證在現階段技術的領先地位，而且為今后留下了足夠的發展空間。2)實用性系統要以滿足管線及相關設施管理需求為原則，注重系統的實用性和操作的便捷性，應采用成熟和高效的 GIS技術，采用人性化的操作方式，一切從用戶的實際需求出發，貼身定制，確保系統能夠盡快地投入實際應用。系統界面設計友好、便捷，系統的各項操作簡便、靈活，使用方便。3)標準性系統嚴格按照現有的國家標準和行業標準進行系統開發和數據生產。系統建立按照統一的數據編碼與規范，實現數據格式標準化。在信息的收集、處理、匯總和傳遞過程中建立統一的數據接口，保證各層次之間形成高效規范的體系，確保對各種信息的高效收集和利用，建立科學的平臺數據采集與更新規范，最終達到與其它應用系統的資源共享。4)開放性系統設計時要充分考慮系統的開放性，提供多種數據格式間的轉換接口，保證各層次之間形成高效規范的體系，確保對各種信息的高效收集和利用，從而實現數據來源的多樣化選擇，系統將空間數據和屬性數據存放在商用數據庫中，并能進行第 5頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案6空間海量數據的管理，最終達到與其它應用系統的資源共享。5)安全性地下管線信息系統管理的數據極為重要，為保證數據的安全性，其查詢、修改等操作必須經過相應的授權才能進行。系統的網絡配置和用戶權限管理要充分考慮各種數據與資料的保密與安全。在系統中專門定制用戶管理模塊，實現用戶權限控制和數據訪問控制。由系統管理員按照用戶的管理需求，分配多種級別的權限，相應權限的用戶，只能在其允許的范圍內，實現數據的檢索或維護操作。6)可靠性綜合管線信息系統承擔著保證企業正常運轉的關鍵任務，所以要求系統必須安全可靠地運行。在系統操作時，將確保在意外故障或重負載情況下的穩定性。要做好數據入庫的審核工作，做好數據的備份工作。7)擴展性系統的軟硬件應具有擴充升級的余地，保護以往的投資，能夠適應網絡及計算機技術的迅猛發展和需求的不斷變化，使系統中的信息資源具有長期維護使用能力，使系統的升級和維護更加方便。考慮在用戶的管理水平和信息技術應用水平進一步提高之后，會對系統的性能和功能提出新的要求。系統建設充分考慮擴展性，以滿足發展的需要。4系統總體設計技術設計依據《1:500、1:1000、1:2000地形要素分類與代碼》（GB/T14804-93）《1:500、1:1000、1:2000地形圖數字化規范》（GB/T17160—1997）《1:500，1:1000，1:2000地形圖圖式》（GB7929-87）《城市基礎地理信息系統技術規范》（CJJ100-2004）《國家城市測量規范》（CJJ8-99）《城市地下管線探測技術規程》（CJJ61—2003J271-2003）《中華人民共和國標準計算機軟件開發規范》6頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案7《中華人民共和國標準軟件產品開發文件編制指南》重要地理信息數據審核公布管理規定（2003年3月35日中華人民共和國國土資源部第19號令發布）國家基礎地理信息數據使用許可管理規定（1992年12月22日國家測繪局5號令）(11)軟件產品管理辦法(中華人民共和國信息產業部令第5號)(12)城市地下管線工程檔案管理辦法（中華人民共和國建設部令第136號）城市建設檔案管理規定(中華人民共和國建設部令第90號)系統技術路線操作系統建設綜合管線信息管理系統，考慮到系統專業服務的開展，必須著眼于未來的發展，在操作系統選型上，根據性能價格比和實際需求，結合單位的實際情況，確定選用Microsoft 的系列產品MicrosoftWindowsXP/2000/2003 。4.2.2GIS 軟件平臺綜合管線地理信息管理系統是GIS技術的一個很重要的應用領域，建立這樣的系統對于底層的GIS技術，有其特殊的要求，關鍵技術的優劣，關系到系統運行的效率、功能和可擴展性。不同的GIS軟件平臺有不同的特性和優勢。隨著計算機硬、軟件技術的飛速發展，促使GIS軟件朝著實用化方向迅速發展。商品化的GIS軟件已達一百多種。不同的GIS軟件平臺，對軟、硬件配置要求不同，對使用及維護人員要求也不同，客戶在選擇時，一定要充分考慮自己的實際情況，充分利用已有的軟件、硬件資源，以及資金安排情況，選擇相應的GIS軟件平臺，不一定選擇大的GIS軟件平臺就能管理的更好，滿足需要就可，要注重其實用性。根據實際情況和對綜合管線管理的要求，我們將在SuperMap平臺上為定制開發綜合管線地理信息管理系統。SuperMap地理信息系統是一個國產優秀 GIS平臺，是北京超圖地理信息技術有限公司自主開發的集數字制圖、空間分析、影像處理、數據庫管理為一體的大型的第 7頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案8地理信息系統平臺。它可對數字、文字、地圖、遙感圖像、航片、 GPS實時數據等多源數據進行有效的采集、一體化管理、綜合空間分析以及可視化表示。該系統是一個功能強大的大型軟件系統，能將傳統的地圖制圖軟件、數據庫軟件以及數據分析軟件功能匯集到一個統一的平臺，從而為多源數據的綜合評價與分析創造了一個理想的環境。本項目從數據生產、屬性數據錄入、圖像處理、輸出圖集以及建庫和信息管理系統開發全過程都選用性能優良的SuperMap地理信息系統作為基礎平臺，可以極大的保證數據庫的一致性、方便了用戶的操作程序、降低了建庫成本。同時，我們可以根據客戶的需求，在已有軟件功能的基礎上，為客戶量身定制式的開發，使最終為客戶配置的軟件應用系統更具實用性。完善的服務體系可以保證客戶使用的持續性。SuperMap 平臺的主要特點1)SuperMap支持空間數據庫管理、關系數據庫管理和文件管理等數據管理方式，特別是其空間數據庫引擎（SDE）支持空間拓撲，具有數據冗余小，檢索快速的特點。2)SuperMap支持多種操作系統，服務器端支持 WINDOWSNT、WINDOWS2000、WINDOWSXP，客戶端支持WINDOWSNT、WINDOWS2000、WINDOWSXP。3)SuperMap將所有的空間數據、屬性數據存儲在 SQLServer或ORACLE中，充分利用商用數據庫的數據分布式處理方面的特點。SuperMap能適應內網與外網的要求，充分利用操作系統和商用數據庫在安全管理方面的優勢，具有身份認證、權限管理的功能，系統具有靈活而強有力的恢復機制，保障系統不被惡意的破壞，在并發響應和交互環境下能保證數據的安全和一致性。SuperMap已經實現了全面的組件化開發，為用戶的開發提供了良好的條件，支持現在市面上普遍使用的開發環境。SuperMap支持B/S和C/S的混合結構，對于數據服務中心，多種操作可以認為是統一的。SuperMap支持多種數據格式的轉入和轉出，如：ARC/INFO、AUTOCAD、MICROSTATION、MAPINFO、國家空間數據交換格式等，具有很強的開放性。第 8頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案SuperMap 平臺的主要優勢國產GIS軟件符合中國國情，注重實用性，與國外軟件相比，在安全性和性價比上具有明顯優勢。SuperMap連續多年保持在國家科技部基礎地理信息系統測評中獲得“首選推薦”的殊榮，產品技術先進，符合未來發展方向與趨勢。SuperMap平臺具有自主版權，在該平臺基礎上開發的應用平臺軟件，技術上不受制于人，并且具備最完善的技術支撐；為市政、國土、規劃、電信、安全、電力、供水等部門服務多年，熟悉相關工業和部頒標準，并能嚴格遵守，最大范圍滿足用戶的需求。SuperMap平臺對二次開發商提供了深層次的支持，而國外軟件往往只提供了用戶最基本的功能，在應用系統的二次開發上，其開放性較差，這對系統軟件的升級、維護和深度開發帶來諸如費用、技術支持等方面很大的麻煩。特別是二次開發商技術力量薄弱時，這一弱點尤為突出。SuperMap具有很好的并發控制能力、數據存儲速度、圖形數據顯示速度、圖形屬性數據編輯功能，以及數據調用效率高，并且具有高效的網絡數據解決方案。SuperMap支持瘦客戶端、胖客戶端兩種形式，對于瘦客戶端還支持在客戶端零代碼、零數據、零維護和需要自動下載安裝一個 SuperMap控件的兩種形式，用戶可以根據自己的需要靈活選擇。全面采用了商用數據庫技術，具有良好的安全可靠性。全面組件化開發方便，數據結構開放兼容性好。使用國產GIS軟件有利于國家信息數據的保密。支持國產GIS軟件的推廣應用，是支持民族信息產業的最有效方式。數據庫平臺系統的核心是數據，所以對海量數據進行安全、有效地存儲是整個信息系統建設的重要一環。系統選擇網絡版管理模式，管網數據就不能以文件方式獨立存在，必須把所有管網數據放入大型數據庫中，即必須選擇當今主流關系型數據庫作為管線數據的存放容器。目前業界比較流行的數據庫主要有 Oracle 和SQLServer兩大數據庫平臺，均可作為本系統的數據庫平臺。第 9頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案10系統運行環境 硬件配置系統硬件平臺是支持系統高效、安全、穩定運行的基礎設施，它的使用壽命是最長的，而且一經建設后就相對固定，不易更新和改造，這就要求系統硬件平臺建設必須有一定的先進性和前瞻性，保證滿足未來 5年內的應用需求，要充分利用有限的投資，選用性能價格比最好的設備，既要避免不必要的超前投資，又要防止因重復投資或設備可用性差被過早淘汰造成的浪費。對于服務器的選型，依據我們針對地下管網的數據量、用戶數和對服務器處理能力和網絡流量的需求的估算，同時考慮系統的穩定性和安全性，以及性能價格比等因素，我們建議如下：網絡環境內部局域網服務器選用中、高檔專用服務器。客戶端選用普通微機要求：處理器：PIV2G， 硬盤容量：80G， 配置內存容量：512M，網卡：PCI-100M網卡4)其它設備為了滿足工作的需要，配置必要的圖形輸入輸出設備（根據實際需要選擇） ,例如：①輸出設備：彩色噴墨繪圖儀、打印機②輸入設備：掃描儀一臺軟件配置1）操作系統服務器：Windows2000Server第10頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案11客戶端：Windows2000/XP/NT2）數據庫SQLServer 或Oracle3）GIS平臺SuperMapIS.NET專業版V5.3SuperMapObjects運行版V5.3SuperMapDeskproV5.3SuperMapesupermapV5.34）應用系統綜合管線地理信息管理系統5）工具軟件（可選）AutoCAD、Excel4.3 系統實施方法綜合管線地理信息管理系統的建立本身是一個系統工程，系統組織尤為重要。GIS技術是一種對空間數據進行采集、處理、存儲、組織、分析和可視化的計算機系統，數據的組織是系統成敗的關鍵因素。現有數據內容，數據質量如何，怎樣使數據隨企業現狀的變化而及時更新是 GIS系統中的首要問題。此次系統的建立主要注意以下幾個方面：4.3.1 充分、細致的調查研究系統的開發建設是為用戶服務的，要進行充分的用戶需求調查，對用戶的運行機制、信息流程、現有數據基礎、用戶對系統和產品的要求等方面做詳細研究，做認真的方案設計，并在開發過程中，根據使用者的意見，不斷修正設計方案，對系統設計進行調整和完善。協調關系，統一安排數據的收集和更新，以及數據共享方面的協調和管理是系統建設過程中一大難點，也就是組織協調問題。這種協調在不同部門間進行，若各部門沒有統一的領導和規劃，由于資料各有歸屬，則會在工作中出現難以逾越的障礙。第11頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案12重視數據庫建立工作數據是GIS的核心，一個系統的好壞很大程度上依賴于數據質量的好壞。建庫包括數據庫設計、數據錄入、外部數據庫引用。數據庫設計要求對系統內的各類數據標準化，并分類編碼，采取嚴格的數據質量控制辦法。標準化問題系統的開發涉及到許多標準化問題，如地理信息編碼、數據交換格式、基礎數據庫結構和圖形定制都有許多標準化問題，要求其符合一定的規范和標準，以利于數據的交換、共享、更新和系統的推廣應用。盡量在開發建設過程中注意標準化問題。要具有長期規劃地下管線普查管理系統建設是一個長期的工程項目，運行周期較長。因此，應該有一個保證其數據更新、模型改進的長期預算。數據結構的合理性本系統中的數據為綜合管線數據，數據類型多、數據量大，管線與管點之間又有復雜的拓撲關系，因此數據結構的合理性非常重要，在系統分析和數據庫設計時應該給予充分重視，以保證系統高效穩定運行。4.4 系統總體設計系統運行模式目前，計算機應用結構的演變主要經歷了三個階段：集中式或終端式的結構、Client/Server( 客戶機/服務器)結構、Browser/Server( 瀏覽器/服務器)結構和嵌入式手持設備。綜合管線地理信息管理系統采用 C/S+B/S+PDA+PDA模式構建，在C/S運行模式主要是實現地形、管線及設施數據管理，包含數據錄入、編輯和更新、查詢統計、分析、數據庫備份恢復、系統管理等模塊；在 B/S運行模式實現管線及設施信息發第12頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案13布，包含地圖控制、數據的查詢、統計、分析、系統管理等功能模塊。1、C/S模式C/S結構具有良好的人/機交互能力，對圖形數據具有很強的處理和編輯能力，對于空間數據的存取效率高的特點，方便用戶開展管理工作。因此，本系統在廠內各部門之間建立 C/S架構的局域網，主要由負責數據編輯/更新和系統維護等涉及大數據量的專業技術人員使用，用來進行系統配置、數據錄入/建庫/編輯、數據備份等工作。2、B/S模式B/S結構下的主要命令執行、數據計算都在服務器上完成，而且應用程序也安裝在服務器，客戶機幾乎是零安裝零維護，大大減輕了系統管理員的工作量，而且這種方式對客戶端的用戶數沒有限制。同時，由于所有日常辦公操作可通過瀏覽器完成，也可大大降低對基層辦公人員的計算機技術要求 (會使用計算機打字、上網即可)。3、PDAGPS技術能幫助管網的動態管理。 GPS的數據采集和實時定位功能，一方面能解決管網GIS系統數據來源問題，加強管網巡檢和維護；另一方面能更有效指揮和決策外業現場管網巡查和事故應急搶修。GPS管網巡檢搶修系統構筑在微軟的移動開發平臺 WINCE及超圖的嵌入式開發平臺eSuperMap下，以先進的GPS/GIS技術為依托，在提供了管網數據的讀取，地圖瀏覽、查詢、地圖定位、數據采集等重要功能的同時，著力解決管網日常巡檢維護、管網搶修中最優關閥方案顯示、閥門的快速定位，搶修路線的制定等問題，本系統為供水管網中的爆管事故搶修提供了一套可靠的解決方案。第13頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案GPS定位PDA手機終端系統 管線巡檢GPSGPSGPS巡導航功能檢搶修GPRS定位查看系GPRS統巡檢搶修管理系統巡檢管理考核管理

14實時定位瀏覽查看信息查詢巡檢設置信息上傳管線搶修路徑規劃模擬導航實際導航人員定位瀏覽查看信息查詢軌跡管理信息上傳軌跡回放任務分配巡檢考核統計報表系統主界面 主要功能界面 管線界面采用C/S+B/S+PDA模式開發綜合管線地理信息管理系統。采用多級分布式開發方式，三層結構，表現層、業務邏輯層、數據層相互獨立，最終用戶不直接與數據第14頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案15庫發生關系，不需要了解所訪問數據庫的技術細節，而把著眼點放在所要瀏覽的數據結果上，應用人員更容易提出對系統的要求并參與設計。網絡結構數據服務器其他部門OracleSDX其他部門Internet/Intranet 網絡中心

應用服務器客戶端TCP/IP客戶端 客戶端 外設（繪圖儀、打印機等）外設（掃描儀、數字化儀等）圖1系統網絡結構第15頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案16數據庫管理子系統體系結構圖2系桌面數據庫管理應用程序 表現層輸入輸出 數據編輯 批量更新查詢瀏覽 統計分析 地圖制作 邏輯層SuperMapObjects組件庫SuperMapSDX+或ADO.net數據層基礎空間庫 市政數據庫系統體系結構系統采用標準的三層體系結構：數據層：采用Oracle數據庫系統，實現各類數據的高效存儲和管理。第16頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案17邏輯層：采用SuperMap產品系列中Object 組件接口，通過SDX空間數據引擎，負責數據庫系統業務邏輯的實現，如空間數據的存取、表現和操作等。表現層：城市市政設施管理系統，滿足管理部門對市政設施日常管理的需求。數據層由存貯空間數據、屬性數據、多媒體數據等各類市政數據的關系數據庫Oracle構成，用戶對數據的訪問請求，通過表現層的應用軟件提供的用戶界面輸入，并經業務邏輯層中的各種應用服務器轉換為對數據層的數據服務器的請求，數據層的服務器處理完請求后，將結果通過業務邏輯層，返回給表現層，由表現層顯示和輸出用戶所需的結果。4.4.4WebGIS構建1）SuperMapIS.NET5 介紹SuperMapIS.NET 5是新一代網絡地理信息系統開發平臺，它基于Microsoft.NET 技術和SuperMapObjects組件技術開發，設計全新的面向服務的技術體系結構，提供更靈活的二次開發方式和更強的并發訪問能力。SuperMapIS.NET5 采用面向Internet 的分布式計算技術，支持跨區域、跨網絡的復雜大型網絡應用系統集成，提供可伸縮、多種層次的 WebGIS解決方案，全面滿足網絡GIS應用系統建設的需要。SuperMapIS.NET5是政府部門、企事業單位、其他組織和個人建立電子地圖、 WebGIS網站的利器，更是開發 B/S（瀏覽器/服務器）結構的專業 GIS應用系統的理想平臺。采用.NET技術微軟推出.NET技術經過幾年的發展，現在已經成熟。 SuperMapIS.NET5采用該技術的優點與思想，同時采用專門為 .NET設計的開發語言 C＃編寫，以便在SuperMapIS.NET5中可以更加充分的發揮.NET的技術優勢。采用WebService技術SuperMapIS.NET5引入WebService技術，提供了GISWebService 和WebControls。具有安全可靠、系統維護和升級簡單方便以及網絡級可重用等優點。采用可擴展的數據交換協議 XML文檔，使得異構系統之間的交互操作、數據交換和集成非常容易；支持客戶端跨平臺重用 SuperMapIS.NET5提供的GIS功能。2）體系結構第17頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案18瀏覽器 瀏覽器 瀏覽器SuperMap SuperMap SuperMapWebService WebControls WebApplicationSuperMap SuperMapObjects IS.netSuperMapSDX+ ADO.net基礎空間庫 管線數據庫圖3管線信息發布系統體系結構4.5 用戶界面設計綜合管線地理信息管理系統采用 Windows界面，集菜單、工具條、圖層控制、表控制、統計面板、索引圖、圖形顯示等可視化區域于一體，加強了用戶界面的可操作性，圖形操作界面清晰，數據顯示打印瀏覽所見即所得，各種輸入界面、輸出界面與日常使用習慣完全一致，極其貼近用戶，初學者也很容易掌握。此外，用戶可以對這些可視區域進行設置和調整，定制適合自己使用習慣的界面風格。5數據結構設計數據（包括空間數據和屬性數據）是綜合管線信息管理系統的基礎，建立好管線及相關設施數據庫是系統有效運行的前提條件。本系統涉及的數據包括基礎地形數據和管線及相關設施數據。第18頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案195.1 數據來源5.1.1 基礎地形數據基礎地形數據是最基本的地理信息，包括各種平面高程測量控制點、建筑物、道路、水系、境界、地貌、植被、地名以及某些屬性信息等，用于表示企業的基本面貌并作為各種專題信息空間定位的載體。地形數據的獲取：對已有的電子數據進行加工，在處理過程中按照相應的規范進行分層、編碼等處理，使其滿足系統的需要。5.1.2 管線數據管線數據：是指地下綜合管線及相關設施信息， 包括空間及屬性信息等，包括：給水、排水、電力、通訊等地下管線的空間及屬性信息。管線數據由本次探測工程得到，并將其導入到系統中。在綜合基礎地形數據和管線及相關設施數據的基礎上建立綜合管線數據庫。5.2 數據的分層各類數據表，根據具體情況和用戶需求，采用分層的辦法存放。分層有利于數據管理和對數據的多途徑快速檢索與分析。數據分層的原則為：同一類數據放在同層；相互關系密切的數據盡可能放在同層；用戶使用頻率高的放在主要層，否則放在次要層；某些為顯示繪圖或控制地名注記位置的輔助點、線、面的數據，放在輔助層。對于地形信息，通常按區域、控制點、主要建筑物、次要建筑物、道路、水系、境界、地貌、植被、注記等分層。對于管線信息，將按不同的專業管線進行分層，如分成給水、排水、電力、通訊等；如有特殊要求，可按要求進行分層。所有的數據在GIS數據庫中均體現為空間信息和屬性信息。第19頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案205.3 數據的編碼作為綜合管線地理信息管理系統，重點是對地下綜合管線數據以及相關的設施進行管理，因此可對管線制定相應的分類編碼方案。本系統以《城市地下管線探測規程》為依據，制定標準的編碼管理體系和圖庫，用戶可以在本系統編碼體系的基礎上進行擴展，使之滿足日后擴展的要求。5.4 數據庫結構數據庫結構以滿足綜合管線地理信息管理系統的管理工作為主，根據實際情況和系統的需要，系統的數據庫結構設計如下：1)管道類線庫結構字段名字段類型備注管線編碼數值型(12)不能為空起點編碼數值型(12)不能為空終點編碼數值型(12)不能為空起點高程數值型（8.3）終點高程數值型（8.3）起點埋深數值型（8.3）終點埋深數值型（8.3）管線性質字符型(12)管徑數值型(6)溝截面寬高字符型(16)材質字符型(8)所在道路字符型(12)建設時間日期型（自定義結構）備注字符型(32)2)管線點庫結構字段名字段類型備注第20頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案21編碼數值型不能為空管線性質字符型(12)不能為空節點性質字符型(10)地面高程數值型（12.3）所在道路字符型(12)建設時間日期型（自定義結構）備注字符型(32)3)電纜類線庫結構字段名字段類型備注管線編碼數值型(12)不能為空起點編碼數值型(12)不能為空終點編碼數值型(12)不能為空起點高程數值型（12.3）終點高程數值型（12.3）起點埋深數值型（8.3）終點埋深數值型（8.3）管線性質字符型(12)溝截面寬高字符型(16)材質字符型(8)孔根數字符型(16)電壓數值型(6.3)所在道路字符型(12)建設時間日期型（自定義結構）備注字符型(32)4)道路庫結構字段名字段類型備注道路編碼字符型(12)不能為空第21頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案22道路名稱字符型(16)不能為空道路類型字符型(16)道路長度數值型（8.3）（自定義結構）備注字符型(32)5)建筑物庫結構字段名字段類型備注建筑物編碼字符型(12)不能為空建筑物名稱字符型(16)不能為空材質字符型(12)樓層數數值型（4）（自定義結構）備注字符型(32)注：以上庫結構中的“（自定義結構）”表示對所有上述所有庫的結構可以按照需求進行擴充，在系統提交時的庫結構按照最終需求分析的結果確定。5.5 數據建庫流程數據的采集、入庫和加工分階段進行，數據建庫的同時進行管理系統的開發調試，最終將處理好的數據集成于地下管線信息管理系統之中。如下圖：第22頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案23數據調研和分析數據庫設計空間信息編輯維護軟件開發 軟件開發設計 數據標準設計數據施工方案設計地形圖數據轉換 專業管網數據整理 其他數據轉換、生產數據檢查數據集成系統數據庫系統集成系統運行6系統功能綜合管線地理信息管理系統將利用物探技術、測繪技術、計算機技術、 GIS技術，把管線信息以數字的形式獲取、存儲、管理、分析、查詢、輸出、更新，為的建設與發展提供準確的地下綜合管線基礎資料。 系統以地形圖庫和管網數據庫為第23頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案24基礎，并在此基礎之上，建立了數據輸入、地圖管理、管網數據管理、管線設計更新、管線綜合分析、系統管理等模塊。如下圖：綜合管線地理信息管理系統數地管管管信系圖網網網據管息統設綜理數輸計合發管與據更分入編管布理新析輯理地形圖庫 管網數據庫6.1 數據輸入該系統可以實現地形圖數據的海量管理，其數據來自平臺的輸入編輯和數據轉換，提供了分別對點、線、面三種圖元的空間數據和圖形屬性進行管理的功能，是一個強大的海量圖庫管理系統。系統提供的輸入方式包括：利用外內業一體化方式將存儲于點、線屬性庫中的數據導入系統并自動成圖；利用野外全站儀、電子手簿輸入成圖；通過鍵盤輸入點坐標方式成圖；利用鼠標在圖形窗口中定位成圖；對于已經存儲于文件中的圖形、點、線坐標信息可以讀入并自動成圖；其它系統的數據轉入，包括：AutoCAD的DXF和dwg數據、MapInfo的mif數據、ArcView的shp數據等。第24頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案25數據檢查功能對入庫數據進行拓撲、屬性檢查，保證數據的正確性。6.2 地圖管理地圖管理地圖數數數符數系圖形據據據號據統管編輸檢定管轉工理輯出索位理換具1)地圖管理系統以地圖工作空間管理地圖的圖層、 疊加順序、顯示狀態、顯示范圍比例等。可以設置自動加載地圖空間。對于分幅地形數據，系統提供多種調圖方式，可以設置根據顯示比例自動調圖，也可以根據需要調圖；系統可以根據選中對象加載其所在分幅地圖，選擇對象可以是圖號、區域、道路、建筑物、綠地、河流、管線設施等地圖中任意類型對象。第25頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案26系統可以根據設置，根據定義書簽、坐標、圖號、路名、建筑物等定位地圖。2)圖形編輯圖形編輯是地形圖編輯管理模塊中最重要的不可缺省的部分，是一個重要的維護管理工具，通過編輯能夠改善繪圖精度、更新圖形內容、豐富圖形表現力，實現圖形綜合，同時實現對各種圖形文件(點、線、區等)或整個工程項目數據的儲存、更新、備份。主要操作內容如下：①圖形的繪制：點、折線、多邊形、矩形、圓、橢圓、圓弧、平行線、垂線、參照加點、參照加線等；②圖形對象操作：復制、剪切、粘貼、刪除、移動、旋轉、撤消、恢復、圖形轉換(如區域<->線)等功能；③節點編輯工具：增加、刪除、移動等；④線段對象的打斷、延長、聯接、挖除、修剪等；⑤多邊形對象的并、交、差等。⑥各類標注的提取和繪制；⑦地圖的裁剪、平移、旋轉等。3)數據檢索提供數據檢索功能，可以對系統中的數據進行多條件檢索，如道路查詢、建筑物查詢等。4)數據定位系統提多種數據定位方式，將地圖定位到指定位置，如道路名稱、單位名稱定位、建筑物名稱定位、區域定位、圖幅名稱定位等。5)數據輸出數據輸出是系統的重要功能之一，系統提供的輸出功能包括：①按設定的區域輸出圖形和按標準圖幅輸出圖形；②輸出綜合圖，或輸出管線專題圖等；③可以進行圖幅整飾；④輸出查詢統計信息。第26頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案27符號管理可以定制地圖中的點圖式、線型、面圖案。數據轉換系統可以與多個系統的數據進行相互轉換， 包括：AutoCAD的DXF和dwg數據、MapInfo的mif數據、ArcView的shp數據等。8)系統工具①系統提供多種操作工具，包括：距離量算、區域的面積和周長量算、對象距離量算等。②系統提供參數設置工具，包括：設置圖層參數、實體顏色、點圖式、線型、面圖案等。③系統提供視圖操作：放大、縮小、漫游、全圖、返回、鷹眼等。④系統設置：保證系統功能正常運行的配置，如：管線配置、編輯配置、標注配置、符號配置等。第27頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案286.3 管網數據管理管網數據管理查設管管專與詢施網線題其統管三標圖他計理維注制系作統接1)管線查詢統計口①信息查詢功能：可實現管線空間數據和屬性數據的雙向互動檢索。②條件檢索功能：按任意條件進行相關信息檢索，并可進行模糊查詢。第28頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案29③區域查詢功能：按照空間位置進行區域管線數據的查詢與檢索。區域范圍可以為多種形式，如某地塊范圍，管線路由范圍或任意矩形范圍及多邊形范圍等。④統計分析功能：用戶可統計滿足條件的管點、管線，統計的結果以直方圖、立體直方圖、餅圖等形式表示。⑤按照屬性種類進行查詢。可以單獨對管線屬性(管線類型、材質、管徑、建設時間、所在位置等)、管點屬性(測點性質、附屬設施)以及管線與管點之間的拓撲關系進行查詢。⑥性質查詢：可以對單一管線或全部管線進行查詢統計，計算出管線的各種單項/綜合長度，確定其普查工作量，并以表格等形式輸出。第29頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案30第30頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案31設施管理對地下綜合管線及附屬設施進行管理。①管道資料的查詢，維修記錄的登記與查詢。②管線設施資料的查詢，維修記錄的登記與查詢。管線三維觀察根據管線數據庫中的三維數據，對區域范圍內所有管線圖的模擬現實狀況進行觀察、漫游與查詢。在主界面中，可以生成區域范圍內的管線三維示意圖，以便用戶對區域范圍內的復雜三維管線分布進行方便的察看與查詢工作。可以生成軸測圖，查詢輸出。4)標注功能系統提供從管網點、線屬性庫中提取數據，進行管網點、線的標注的功能。如：坐標、埋深、管徑、材質、交叉點坐標、扯旗標注等標注。第31頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案32扯旗標注示例：5)管線專題圖的制作和輸出系統可以制作管線專題圖，如將指定區域的數據裁剪出來，包括地形和管線數據進行整飾，將其打印輸出。第32頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案33第33頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案346）與其它系統接口由于系統采用 SuperMap平臺軟件設計，在系統可擴展性方面有著獨特優勢，系統可以留有擴展接口，與全院監控系統進行銜接，讀取監控的數據（視頻、文字、數字等）。直接將全院視頻監控系統與地下管線綜合系統整合，優化資源。6.4 管線設計更新數據設計更新批管管管竣量網網網工數數數廢數據據據棄據導增修與回入加改刪貼除為了保證管線數據的現勢性，系統提供多種靈活、方便的管網數據設計和更新方法。主要包括：1) 批量管網數據導入根據數據的組織方式，系統給出了三種批量數據導入的方法：測量格式數據導入、點線庫方式管網數據導入、 CAD格式數據導入，用戶可根據自己的實際情況采取不同的方式更新數據。①測量格式數據導入有時管線竣工后，只有其竣工測量數據 (如用全站儀測量得到的數據 )，本系統提供的“外業展點”功能可將多種存儲方式的測量數據直接轉換為本系統的數據，并生成圖形和屬性表。第34頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案35②CAD格式數據導入AutoCAD的數據格式是使用最普遍的格式之一，許多建設單位在管線竣工后，提供了管線的CAD格式的數據，本系統提供的“ CAD數據導入”功能可以將 CAD格式（dxf、dwg）的數據轉換為本系統的數據，并生成圖形和屬性表，如果原 CAD數據中沒有管線屬性信息，還需在系統中追加相應的屬性。③點線庫方式管網數據導入第35頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案36通常專業管線探測單位都是采用“外業勘測→形成點、線屬性表→將屬性表直接轉入管線系統”的一體化建庫方式，本系統提供工具可將由探測到的管線點線庫格式的數據直接導入系統中。批量管線數據導入到系統中后，利用系統的合并功能，能夠將新加的數據合并到原有的數據中，使之新數據與原有數據成為有機的一體，便于系統使用。管網數據增加參照加點距一個或多個參照物一定距離和角度增加獨立點。第36頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案37②解析加點利用解析法或直接輸入坐標增加獨立點。③ 解析加線利用解析法或直接輸入坐標增加線和點。④ 插入點在指定的線段上插入一個點。⑤連接點將選擇的點連接成管線。第37頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案38管網數據修改移動點移動管線點到指定的位置。管點移動后，其與管點相連的管線的位置也將隨之發生變化② 修改屬性信息可以修改管線、管點的屬性數據，如：管線的管徑、材質，管點的類型等。③ 修改參數信息可以修改管線、管點的相關參數信息，如：管線的類型、顏色，管點的圖式等。④ 管線反向將管線反向。起點、終點及屬性互換。第38頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案39⑤ 屬性克隆將一條管線或一個管點的屬性賦值給同一種類的其他管線或管點。第39頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案404)管網數據刪除與廢棄根據日常管線更新和管理的特性，本系統提供比較完善的管線刪除與廢棄管理。①管線刪除從系統中刪除該段管線的圖形及屬性信息，則管段關聯的其它設施同時刪除；②管線廢棄將該段管線標記為廢棄管線，以正常管線相區別，同時該段的相關設施同時標記為廢棄管點。③廢棄管線的恢復管理將標記為廢棄管線、廢棄管點的數據恢復為正常數據。5)設計管網數據的回貼竣工數據粘貼到系統指定的圖層中。第40頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案416.5 管線綜合分析管網綜合分析橫縱碰關設連緩覆最拆水垂撞閥施通沖土短遷平直斷斷分分查分分分路分凈凈析析找析析析徑析距距面面分分分析析析1)橫剖面分析系統可根據管線數據在任意位置生成管線的橫剖面圖，以便于查看管線間的空間位置關系，并可查詢各個管線及剖點處的屬性信息。第41頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案422)縱剖面分析系統可根據管線數據生成一段到多段管線的縱剖面圖，查看管線的走向，并可查詢該管線及管線點的屬性信息；系統還以該管線為剖線，做出與其相交管線的橫剖面圖，與查看該管線與這些管線的相互關系。3)碰撞分析在管線設計過程中，需要將設計管線與已知管線進行碰撞檢查，以分析所設計的管線是否與已知管線發生沖突，并可計算管線間的垂直、水平凈距。通過二級緩沖區設置，可以分析挖溝施工（一級緩沖）所影響的管線，通過二級緩沖，擴大范圍，將地圖數據進行裁剪，可以保存為局部地圖，也可以進行打印，屬性數據可以按表格輸出。特別是對所碰管線按序號進行了標注， 可以和屬性數據進行對比檢查，方便使用。第42頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案434)關閥分析對于壓力管線，可以通過漏點的確定，查詢影響到漏點的閥門，確定關閥方案，便于維修和應急處理。如果管網設施和用戶建立了關聯，可以進行影響用戶分析，這給專業管線部門的管線設施日常管理和維護帶來便利。5)設施查找在某一范圍內查找想要的管網設施，主要用于消防搶險時查找消防設施，如消防栓等。第43頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案446)緩沖分析通過選定道路或具體地物（包括管線設施） ，設置緩沖半徑及級別，可以對建立多級緩沖，并可對指定緩沖區進行管線、點設施及綠地、建筑物等的查詢，統計出緩沖區內的管線設施長度、數量以及綠地、建筑物數量、面積等。從而為道路改擴建、拆遷等提供數據分析。第44頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案457）連通分析用于管線數據檢查，檢查管線上兩點間是否連通。8）覆土分析用于檢查管線的埋深是否符合標準。第45頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案469）最短路徑分析查找并顯示出管線、道路、道路中心線或其它線型實體上，兩點之間最短的通路。10）水平凈距分析用于檢查一條管線與其它管線進行水平方向上是否發生碰撞或最小凈距是否符合凈距規范。第46頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案4711）垂直凈距分析指定一條管線，可能會有多條管線與其在水平方向上相交，此功能就用于分析指定的管線與這些管線在垂直方向上是否符合垂直凈距規范。12）拆遷分析分析一個設施對象在擴建時，所影響的其它設施的情況，比如擴建一條道路，可能向兩側都要擴展，那么這就必然會影響到的兩邊建筑物、綠地、管道等設施，有必要對這些設施的面積或長度數據進行統計。第47頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案48地形管理道路管理基本信息管理：通過圖形查詢相應的道路屬性。按道路名稱查詢：可以按道路名稱查詢道路的屬性信息。2)建筑物管理屬性管理：通過圖形查詢相應的建筑物的基本屬性，通過詳細信息查詢就可以對相應屬性進行修改維護。按建筑物名稱查詢： 可以按建筑物名稱查詢建筑物的屬性信息，查看其圖片。第48頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案496.7 服務器管理功能管線信息管理系統（服務器端）用戶管理 數據庫管理賬權數日數系據志據統戶限管控管管設設理理置置理制系統提供完備的安全機制，除操作系統和數據庫的權限控制外，管線系統本身提供用戶使用權限設置，并記錄用戶使用時間和操作內容，提供系統備份和恢復功能。1) 用戶賬戶管理對登陸系統的用戶進行管理，包括：創建用戶、刪除用戶、查看用戶信息等。用戶權限管理對登錄系統用戶的權限進行管理，如設置用戶權限、修改權限等。數據管理對系統使用的數據庫進行維護，包括：數據庫的備份、恢復等。系統設置對系統進行必要的設置，以保證系統正常運行。日志管理系統記錄每個操作人員對登陸管線系統的時間和操作內容，并生成的日志文件，可以對日志進行管理。第49頁綜合管線地理信息管理系統技術設計方案506.8 信息發布子系統信息發布子系統地查統系圖詢計統控瀏匯管制覽總理1)地圖控制①圖層控制系統提供圖層設置工具，可設置圖層可否顯示、可否選擇等。②視圖操作系統提供視圖操作：放大、縮小、漫游、全圖、返回、鷹眼等。③量算工具系統提供多種量算操作工具，包括：距離量算、區域的面積和周長量算、對象距離量算等。查詢瀏覽模塊①選擇查詢可查詢出所圖上一指定實體的屬性信息。②單項查詢可按單一條件查詢設施的屬性信息。③綜合查詢按多條件查詢設施的屬性信息。④數據定位可以根據定義書簽、坐標、圖號、道路名稱、建筑物等定位地圖。統計匯總模塊①數據統計第50頁綜合管線地理信息管理系統技術設計