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地下管线管理
解决方案
ESRI 中国(北京)有限公司
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制定及修订记录
版本
完成日期
编写/修订纪要 编写者
备 注
0.5
2011.6.7
0.9
2011.7.1
组织构架,完
成第一、三章
和 第 二 章 部
分内容
完 成 其 它 部
分
整 理 格 式 和
1.0
2011.7.3
更 新 关 键 技
任志峰
术
林雪淋
任志峰
ArcGIS 地下管线管理解决方案
目 录
第一章 城市地下管线管理 ............................................................................................................... 1
一、 地下管线概述 ................................................................................................................. 1
1、 地下管线概述 ............................................................................................................................................... 1
2、 地下管线信息化发展现状 ........................................................................................................................... 1
3、 地下管线管理存在问题 ............................................................................................................................... 2
二、
GIS(地理信息系统)是地下管线管理的核心 .......................................................... 3
1、 什么是 GIS? ............................................................................................................................................... 3
2、 GIS 是地下管线管理的核心........................................................................................................................ 5
第二章 地下管线 GIS 需求分析 ...................................................................................................... 8
一、 地下综合管线管理 ......................................................................................................... 8
1、 地下综合管线综述 ....................................................................................................................................... 8
2、 地下综合管网 GIS 需求分析 ....................................................................................................................... 9
3、 ArcGIS 国内综合管网 GIS 成功案例 ....................................................................................................... 13
二、 燃气管线管理 ............................................................................................................... 17
1、 燃气管网综述 ............................................................................................................................................. 17
2、 燃气管网 GIS 需求分析 ............................................................................................................................ 17
3、 ArcGIS 国内煤气/燃气管网 GIS 成功案例 .............................................................................................. 26
三、 供水管网管理 ............................................................................................................... 34
1、 供水管网管理综述 ..................................................................................................................................... 34
2、 供水管网 GIS 系统建设需求分析 ............................................................................................................. 35
3、 ArcGIS 国内供水管网 GIS 用户 ............................................................................................................... 40
四、 排水管网管理 ............................................................................................................... 47
1、 城市排水管理综述 ..................................................................................................................................... 47
2、 排水管理 GIS 系统建设需求分析 ............................................................................................................. 47
3、 ArcGIS 国内排水管网 GIS 用户 ............................................................................................................... 48
五、 热力管网管理 ............................................................................................................... 52
1、 热力管网管理综述 ..................................................................................................................................... 52
2、 热力管网 GIS 系统建设需求分析 ............................................................................................................. 52
ArcGIS 地下管线管理解决方案
3、 ArcGIS 国内热力管网 GIS 用户 ............................................................................................................... 63
六、 电力通信管网管理 ....................................................................................................... 64
1、 地下电缆管网 GIS 需求分析 ..................................................................................................................... 64
2、 地下通信管网 GIS 需求分析 ..................................................................................................................... 67
3、 电力通信管网案例 ..................................................................................................................................... 71
第三章 ESRI 的 ARCGIS 产品简介 ............................................................................................. 87
一、
ARCGIS 产品体系结构 ................................................................................................ 87
二、
ARCGIS DESKTOP 桌面软件 ........................................................................................ 88
三、
ARCGIS 服务器软件 .................................................................................................... 89
四、
ARCGIS 所包含的主要服务器产品: ....................................................................... 90
1、 ArcSDE——海量空间数据引擎技术 ........................................................................................................ 90
2、 ArcGIS Server——企业级 GIS 服务器 ..................................................................................................... 91
五、 嵌入式 GIS 组件 .......................................................................................................... 93
六、 移动 GIS ....................................................................................................................... 94
七、 空间数据库(GEODATABASE) ................................................................................... 95
第四章 地下管线建设的关键 GIS 技术及 ARCGIS 解决方案 ................................................... 97
一、 空间数据库的建立是重要的工作内容 ....................................................................... 97
a)
b)
ArcGIS 桌面产品是强大的空间处理软件 ................................................................................................ 97
ArcGIS 的数据格式已经成为 GIS 工业标准 ......................................................................................... 100
二、 海量数据管理能力 ..................................................................................................... 100
a)
b)
全球使用最多的海量空间数据管理软件——ArcSDE .......................................................................... 100
ArcSDE 海量数据管理案例 .................................................................................................................... 102
三、 可集成性..................................................................................................................... 102
a)
b)
ArcGIS Engine .......................................................................................................................................... 103
ArcGIS Server ........................................................................................................................................... 103
四、 适应性......................................................................................................................... 103
五、 可扩展性、可伸缩性 ................................................................................................. 104
六、 安全性......................................................................................................................... 105
ArcGIS 地下管线管理解决方案
第五章 结束语 ........................................................................................................................ 107
ArcGIS 地下管线管理解决方案
第一章 城市地下管线管理
一、 地下管线概述
1、 地下管线概述
城市中的给水、排水(雨水、污水)、电力、电信、燃气(煤气、天然气、液化
石油气)、热力、工业管道等市政管线工程,它们像人体内的“神经”和“血管”是
维持城市功能正常运转的关键,俗称生命线工程。市政地下管线,它担负着信息传输,
能源输送等工作,也是城市赖以生存和发展的物质基础。随着城市化水平的不断提高,
现代城市对市政地下管线的需求量越来越大。传统中的各种市政地下管线,一般采用
直埋或架空的方式进行铺设,但这种方法已难以满足现代城市发展的需要。面对未来
的城市,地下空间的开发利用,无疑是城市发展的一个重要方面,而维系地上地下空间,
保证其整体运行的基础设施仍是地下管线。目前,世界上比较先进的做法是采用地下
综合管线廊道的模式。地下管线综合廊道(日语称谓为“共同沟”,英文名称为
“Utility Tunnel”)就是指将两种以上的城市管线集中设置于同一人工空间中,所
形成的一种现代化、集约化的城市基础设施。发展共同沟,已成为城市可持续发展的
重要方向。
2、 地下管线信息化发展现状
从 1995 年建设部,国家统计局联合在全国首次推进开展城市地下管线普查工作,
1998 年建设部专门下发《关于加强城市地下管线规划管理的通知》(建规【1998】69
号),全国地下管线专业委员会成立,奠定了我国城市地下管线行业的形成。2006 年
第 136 号令《城市地下管线工程管理办法》明确城市地下管线管理的行政主体和执法
主体。2004 年开始由建设部 5 个司局主持起草《城市地下管线条例》,制定地下管线
管理规则。中国的地下管线发展从兴起快速的步入到发育的阶段。从当前管线行业发
展的实际情况来看,地下管线领域的主要工作内容主要分为:管线普查(综合管线、
专业管线)、管线监测与控制(泄露监测、腐蚀监测、健康状况、安全评价、工程质
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ArcGIS 地下管线管理解决方案
量验收)、非开挖施工与维护(铺设,修复,清洗疏通,防腐等)、相关仪器设备的研
制生产、计算机信息技术的应用这 5 个方面。特别是自 1996 年城市地下管线普查相
继在全国各地开展以来,采用物理探测、现代测绘、计算机与网络技术、地理信息技
术结合,建立了城市地下管线数据库和信息管理系统,大力促进地下管线信息化的发
展,并在技术上逐步走向成熟。
目前国内城市地下管线信息系统建设大体分为两种模式:
1)、CAD 模式
即采用数据库管理系统,结合 CAD 制图软件结合管理。该模式投资小,开发周期
短,所以发展的比较迅速,容易为大部分权属部门接受,也是地下管线信息系统早期
建设采用比较多的模式。但随着信息化需求的逐步深入,这种模式的缺陷逐步凸显,
由于 CAD 本身的特点限制,系统图形数据与属性数据不能有机结合,给综合分析带来
极大困难,目前逐渐为新的模式系统所替代。
2)、GIS 模式
具备 CAD 管理模式的功能,同时具有空间综合分析的能力。可充分发挥管线数据
信息资源的效益,实现城市地下管线的数据处理、信息检索、查询统计、空间分析与
辅助设计、信息输出、与业务系统(如 SCADA、EAM、ERP 等)集成等综合应用。
结合 GIS 技术的信息化建设逐渐成为城市地下管线信息化建设的主流技术方向,
一方面改变了传统的管理方式,特别对于管线数据的管理,大大增强了数据的现实性
和准确性,提高了工作效率和管理水平;另一方面,基于实时的数据共享,消除信息
“孤岛”,也带来了显著的经济和社会效益,避免了系统的重复投资建设,避免和减
少多起挖断地下管线事故。随着地下管线信息化的不断发展,也带动地下管线检测技
术应用和发展,为保证城市地下管线安全运行具有重要的意义。
3、 地下管线管理存在问题
1)、城市地下管网资料以图纸、图表等介质保存和管理,造成资料不全,查询不便,
更新速度慢,且有关资料精度不高或与现状不符,造成在建设施工中时常发生挖断或
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