章蔚紅 郭連治

一、前言

　　在每一個(gè)城市中自來水管線管理與維護(hù)的成功和失敗，直接關(guān)系到城市的居民生活，工業(yè)生產(chǎn)和社會發(fā)展。為此，國務(wù)院頒發(fā)了《城市供水條例》。近日，國家科委和國家技術(shù)監(jiān)督局對“八五”計(jì)劃國家科技公關(guān)項(xiàng)目《城市地理信息系統(tǒng)（UGIS）標(biāo)準(zhǔn)化指南》的驗(yàn)收和鑒定，建議國家作為“標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)的系列性文件之一”正式發(fā)布并做好實(shí)施的宣傳和貫徹工作。由此可見國家對其的重視程度和重要性。另外，近幾年來，我國的經(jīng)濟(jì)速度發(fā)展很快，城市建設(shè)日新月異，為配合城市建設(shè)，應(yīng)避免因信息不清而導(dǎo)致誤挖、錯(cuò)挖造成的不必要損失。為此，對地下水管的建設(shè)和維護(hù)提出了更高要求。
　　從另一個(gè)角度看，自來水公司可以依靠所建設(shè)的管理系統(tǒng)，內(nèi)部實(shí)施現(xiàn)代化管理，利用計(jì)算機(jī)對突發(fā)事件作出快速響應(yīng)。如水管發(fā)生爆裂時(shí)，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉哪些閥門，同時(shí)顯示管段的埋設(shè)深度，管徑大小，材質(zhì)等數(shù)據(jù)，顯示受影響范圍。這些應(yīng)用都有實(shí)際意義。

二、管網(wǎng)管理系統(tǒng)組成

　　“管線信息管理系統(tǒng)”以管線的圖形，屬性數(shù)據(jù)庫為核心，由地理底圖編輯出版，底圖建庫及管理，屬性定義及管理，地下管線數(shù)據(jù)錄入，空間分析和管線檢索子系統(tǒng)構(gòu)成，各子系統(tǒng)間的關(guān)系如圖所示：

　　1、 地圖信息系統(tǒng)制圖出版系統(tǒng)用于輸入、編輯、修改地理底圖庫及管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)庫，管線圖經(jīng)編輯后送到打印機(jī)，繪制儀或招牌；機(jī)等外設(shè)輸出。
　　2、 地理底圖建庫及管理子系統(tǒng)是對已編輯好的底圖進(jìn)行分幅、合幅、剪裁、接邊及建庫等處理，實(shí)行不同地域，不同信息得分離，抽取與匯聚輸出。
　　3、 系統(tǒng)服務(wù)庫子系統(tǒng)是為圖形編輯生成服務(wù)的，它將圖形中的文字、圖形符號、標(biāo)記、填充花紋及各種線型等抽取出來，經(jīng)過編輯、修改。生成子圖庫，線型庫，填充圖案和矢量字庫，自動(dòng)存放到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，供用戶編輯圖形時(shí)使用。
　　4、 底圖屬性定義及管理子系統(tǒng)主要用于定義地理底圖及每類底下專業(yè)管線的屬性庫結(jié)構(gòu)，輸入或編輯底圖的相關(guān)信息，并進(jìn)行底圖屬性管理。
　　5、 管線信息輸入子系統(tǒng)主要完成對各類地下專業(yè)管線屬性結(jié)構(gòu)的定義，包括對管點(diǎn)，管段及管線屬性結(jié)構(gòu)的定義，并允許用戶借助鍵盤、鼠標(biāo)或數(shù)字化儀器錄入各管線的空間及屬性信息，完成對各類地下專業(yè)管線庫的建立和維護(hù)。
　　6、 地下管線檢索，統(tǒng)計(jì)分析子系統(tǒng)是該管網(wǎng)信息系統(tǒng)的核心模塊，它根據(jù)已建的地理底庫圖管線信息及相關(guān)信息，構(gòu)造管網(wǎng)信息庫并可實(shí)現(xiàn)地下管線的動(dòng)態(tài)管理，以滿足管理及施工的需要。

三、管網(wǎng)管理系統(tǒng)軟件的選擇

　　早期那種使用AUTOCAD+通用數(shù)據(jù)庫的辦法，因其技術(shù)落后而被淘汰。近幾年，選用桌面地圖系統(tǒng)（比如MAPINFO）平臺一個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的方法，比較普遍。
　　地理信息系統(tǒng)GIS是專門用來管理與“地理位置”有關(guān)的信息系統(tǒng)，它把“空間庫”與“屬性庫”統(tǒng)一起來，靈活方便的進(jìn)行管理。顯示“空間位置”少不了地圖，因而GIS圖形功能異常強(qiáng)大，可以滿足工程，甚至出版的需要。通常GIS軟件提供工程需要的各類“分析”功能，加上數(shù)據(jù)制圖技術(shù)，多媒體技術(shù)，衛(wèi)星定位技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使得用GIS平臺構(gòu)造的管網(wǎng)管理系統(tǒng)功能更加豐富、完備。因此，應(yīng)用地理信息系統(tǒng)平臺實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)是當(dāng)前主導(dǎo)的技術(shù)方案。

四、國外桌面地理信息系統(tǒng)軟件簡介：

　　傳統(tǒng)的GIS廠商有ESRI，MAPINFO，INTERGRAPH公司。ESRI（美國環(huán)境系統(tǒng)研究所）軟件產(chǎn)品有超級空間數(shù)據(jù)庫管理器SDE3。0，支持winfowsNT服務(wù)器，客戶端軟件采用ARC/INFO和ArcView,此軟件是地理信息系統(tǒng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。MAPINFO公司作為桌面地圖信息系統(tǒng)的倡導(dǎo)者，最新推出MAPINFO Prfessional4.5mAPInfo具有以下一些特點(diǎn)：（1）使數(shù)據(jù)和任何類型的圖形對象（如點(diǎn)、線、折線、多邊形等）相連接。（2）數(shù)據(jù)與地圖分層，這些層面可取自不同格式的文件。（3）可同時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行多角度瀏覽。（4）強(qiáng)大的地理分析能力。MOPINFO在我國電力、電信、石油等行業(yè)廣泛應(yīng)用。上海自來水公司利用MapInfo for Windows 開發(fā)了“自來水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)”，并已投入實(shí)際使用。　　GeoMedia 是利用 Intergraph 公司最新 Jupiter 技術(shù)而升發(fā)的第一個(gè)GIS 產(chǎn)品。Jupiter 是一個(gè)開放的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境，它可以創(chuàng)建一個(gè)純Windows 的應(yīng)用，而不需要傳統(tǒng)的CAD內(nèi)核，不需要在Windows 操作系統(tǒng)上再額外加一層。它充分發(fā)揮了Ｗindows 所提供的圖形，對象和集成能力，并增加了特別的功能。這將有助于把GIS 應(yīng)用與其它桌面辦公自動(dòng)化軟件有效的集成。
　　上述三家公司的GIS 產(chǎn)品極具竟?fàn)幜?，CAD 廠商Autodesk,關(guān)系數(shù)據(jù)庫廠商 Oracle,Informix 又相繼推出GIS 產(chǎn)品或支持模塊。Autodesk 公司推出的AutoCAD Map2.0是一個(gè)基于CAD專業(yè)化地圖工具，用于地圖的制作，維護(hù)及地圖數(shù)據(jù)與GIS信息的連接。
　　AutoCADMap2.0是世界上的第一個(gè)在AutoCAD R14上建立的工業(yè)化產(chǎn)品，它包含了AutoCAD R14 的所有功能，并提供功能強(qiáng)大的專業(yè)化地圖工具。Autodesk World 是一個(gè)功能強(qiáng)大、靈活、類Microsoft Windows/Office 風(fēng)格的管理地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的工具，為柵格、矢量（CAD和GIS）和文本屬性數(shù)據(jù)提供捕捉、編輯、集成和表現(xiàn)的功能。World包括一個(gè)OLE-automation API和一個(gè)用于用戶化和應(yīng)用程序開發(fā)的集成在產(chǎn)品內(nèi)的描述性開發(fā)工具Visval Basic for Application(VBA), World為多用戶在網(wǎng)絡(luò)上訪問空間和屬性數(shù)據(jù)提供了有效的客戶服務(wù)器功能。
　　客觀的發(fā)展前景使GIS市場像一座探明儲量后剛剛進(jìn)行開掘的金礦，吸收眾多的IT廠商涉足其中。筆者認(rèn)為。上述軟件中最合適用來構(gòu)建自來水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的GIS軟件，首推Mapinfo.

五、國內(nèi)地理信息系統(tǒng)軟件測評

　　由國家科委遙感中心，中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會，中國海外地理信息系統(tǒng)協(xié)會聯(lián)合舉辦的“國產(chǎn)地理信息系統(tǒng)軟件測評”測評結(jié)果表明與國外優(yōu)秀GIS軟件產(chǎn)品的差距正在縮短，有的軟件在某些方面超過國外GIS軟件。在微機(jī)（PC）GIS基礎(chǔ)軟件MAPGIS、深圳雅都圖形軟件有限公司的（AM/FM）GIS專用軟件GROW整體表現(xiàn)突出，作為1997年度的測評意見，同意向國內(nèi)GIS市場正式推薦。MAPGIS是具有國際先進(jìn)水平的完整的地圖地理信息系統(tǒng)，它分為“輸入”、“圖形編輯”、“庫管理”、“空間分析”、“輸出”以及“實(shí)用服務(wù)”六大部分，共計(jì)十六個(gè)子系統(tǒng)。根據(jù)地學(xué)信息來源多種多樣，數(shù)據(jù)類型多，信息量龐大的特點(diǎn)，該系統(tǒng)采用矢量數(shù)據(jù)的屬性，以滿足不同問題對矢量、柵格數(shù)據(jù)的不同需要。MAPTUBE管線信息管理系統(tǒng)是基于中國地址大學(xué)研制開發(fā)的MAPGIS地理信息系統(tǒng)平臺，為滿足城鎮(zhèn)，企業(yè)地下管線的計(jì)算機(jī)管理而研制的。目前，該系統(tǒng)已在電信、自來水、煉油、煤氣（天然氣）和電力部門等得到廣泛應(yīng)用。

六、選擇構(gòu)建自來水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)的時(shí)機(jī)

　　首先，供水管網(wǎng)現(xiàn)代化管理的重要前提是基礎(chǔ)資料的核心是基本管網(wǎng)圖。最困難之處在于如何獲取大量可以輸入計(jì)算機(jī)的準(zhǔn)確，可靠的管網(wǎng)基礎(chǔ)資料和信息。這需要企業(yè)投入大量人力、才力、物力來作好。另外，供水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)不斷發(fā)展變化的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，必須以科學(xué)的、系統(tǒng)的、動(dòng)態(tài)的觀點(diǎn)來研究它并持之以恒地進(jìn)行管理。制訂相應(yīng)規(guī)章站制度，并使之落到實(shí)處。
　　一個(gè)美觀，實(shí)用的自來水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)需要一個(gè)城多媒體電子地圖作為底圖。最佳上自來水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的時(shí)機(jī)是借助城市多媒體電子地圖出版后。

七、結(jié)束語

　　自來水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)依賴于GIS，GIS是以計(jì)算機(jī)為手段，對具有地理特征的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的軟件系統(tǒng)，現(xiàn)已被廣泛認(rèn)識和運(yùn)用于各行業(yè)，而GIS應(yīng)用的真正成熟則還需軟件系統(tǒng)的發(fā)展及數(shù)據(jù)創(chuàng)建與更新，需一段很長的發(fā)展階段。作為二十一世紀(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)信息產(chǎn)業(yè)，在GIS領(lǐng)域畢將引起更加激烈競爭。企業(yè)選擇恰當(dāng)時(shí)機(jī)，選擇合適的桌面地面信息系統(tǒng)構(gòu)建自來水管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng)，會為企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益，并將企業(yè)現(xiàn)代化管理工作帶上新一臺階。

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