佛山市供水總公司 周志全

　　佛山市是廣東省珠江三角洲中的一個地級城市，歷史悠久。開放改革的春風(fēng)使佛山市經(jīng)濟(jì)得到較高速的發(fā)展。佛山市供水總公司正是在這個城市的發(fā)展中不斷壯大，目前供水能力已達(dá)到100萬立方米/日，日供水量也達(dá)到70多萬立方米/日，供水管線長度達(dá)到近1000KM。在這個城市里有歷史久遠(yuǎn)的街巷，也有開放改革發(fā)展起來的新區(qū)。新舊的供水管網(wǎng)就在這些地方延展，根據(jù)佛山經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，原有人工查閱管線資料的手工方式已不適應(yīng)時代的要求。佛山市供水總公司與中國地質(zhì)大學(xué)合作，應(yīng)用MAPGIS軟件，開發(fā)“佛山市供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”。實現(xiàn)供水管網(wǎng)管理的科學(xué)化、現(xiàn)代化。這個系統(tǒng)從1997年開始準(zhǔn)備，對系統(tǒng)總體設(shè)計方案幾易其稿，終于在1999年開始實施。由于這個系統(tǒng)柔合了在國產(chǎn)GIS軟件中水平相當(dāng)高的中國地質(zhì)大學(xué)中地公司的軟件專家和佛山市供水總公司供水管網(wǎng)管理上實踐經(jīng)驗比較豐富的合作伙伴，對MAPGI在供水管網(wǎng)綜合管理方面的應(yīng)用和探索有一些體會。

　　一、 系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)把安全性作為設(shè)計的重要原則。

　　地理信息系統(tǒng)是一種兼容存儲、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計算機(jī)系統(tǒng)，設(shè)計“供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”往往在實用性、可靠性（數(shù)據(jù)可靠性、系統(tǒng)可靠性）、完善性、科學(xué)性、規(guī)范性、經(jīng)濟(jì)性、可擴(kuò)展性和可開放性、可操作性這些地理信息系統(tǒng)所共同的原則上加以充分的考慮。但是對于供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)來說，它所服務(wù)的供水管網(wǎng)資料具有不同的特點，一是供水管網(wǎng)資料具有檔案的嚴(yán)肅性、重要性，二是供水管網(wǎng)資料又具有變更性、時效性。加上供水管網(wǎng)絕大部分是埋在地下的，具有肉眼不可覺察，盡管供水管網(wǎng)的要素在地面，但也與地下部分錯縱交匯。所以這些供水管網(wǎng)資料就成為我們使用的主要依據(jù)，但如上述的，它又具備變更性和時效性，要對供水管線資料進(jìn)行補(bǔ)充、修改、刪除。在這個時候安全性原則就特別重要，它的安全性原則包括。
　　1. 程序中應(yīng)消除無意識操作引起的修改。
　　2. 凡有更改操作必須要有警告提示。
　　3. 建立新管網(wǎng)、換名存管網(wǎng)都要求能對數(shù)據(jù)源設(shè)置密碼訪問。“供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”是一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由服務(wù)器與多個訪問用戶網(wǎng)點組成，除了對網(wǎng)點的功能規(guī)定外（即規(guī)定供水管網(wǎng)的修改權(quán)僅在供水管網(wǎng)檔案室，計費(fèi)水表的有關(guān)資料的修改只限于營業(yè)收費(fèi)所）還要對操作人員進(jìn)行授權(quán)密碼操作。重要的地方還要設(shè)置操作員、復(fù)核員（甚至領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)號令）才能實施修改生效?？雌饋硭坪跆珡?fù)雜，可能覺得多余。但從供水管網(wǎng)計算機(jī)管理系統(tǒng)來說，在上面操作的是供水管網(wǎng)檔案管理的行家，而不是計算機(jī)行家，他們在工作中常常要借助計算機(jī)硬件、軟件維護(hù)人員的幫助，克服在計算機(jī)操作中的問題。但是在修改這些資料時只能相應(yīng)的供水管網(wǎng)管理的人員，否則一但錯誤的信息輸進(jìn)，將永遠(yuǎn)成為一個錯誤的資料檔案。這個資料不知道什么時候查詢它，一旦查詢并以它為依據(jù)將帶來不可確定的多大的損失，嚴(yán)重的造成供水管線破壞，后果不堪設(shè)想。所以安全性原則在“供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)“中是與其他地理信息系統(tǒng)中更為重要的設(shè)計原則。

　　二、 “供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”運(yùn)行時在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中正確處理瀏覽和編輯修改關(guān)系。

　　MAPGIS網(wǎng)絡(luò)版的空間數(shù)據(jù)庫引擎可在標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫環(huán)境下實現(xiàn)客戶機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)，允許多個用戶并發(fā)訪問同一空間數(shù)據(jù)，例如“佛山市供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”是由一個服務(wù)器和10個網(wǎng)點組成。這些網(wǎng)點都是它的忠實用戶，它訪問的客戶有：
　　1. 供水管網(wǎng)查詢－－它可以是不同的網(wǎng)點用戶訪問同一區(qū)域地段的供水管網(wǎng)信息，也可以訪問不同區(qū)域地段的供水管網(wǎng)信息。
　　2. 供水管網(wǎng)事故（爆管）分析及處理（關(guān)掣方案）。
　　3. 供水管網(wǎng)統(tǒng)計。
　　4. 供水管網(wǎng)輔助設(shè)計。
　　5. 供水管網(wǎng)管線資料的輸入、編輯修改、刪除。
　　6. 地形圖地理信息資料的輸入、編輯修改、刪除。
　　7. 水表系統(tǒng)的查詢。
　　8. 水表資料的輸入、編輯修改、刪除。
　　我們國家是一個發(fā)展中的國家，同樣佛山市也是發(fā)展中的城市，既有新區(qū)的建設(shè)，也有舊區(qū)的改造。相應(yīng)供水管網(wǎng)變化性較大，每天都有已竣工的供水管網(wǎng)的錄入（包括新增、變更、替換和刪除）。同時這個城市的供水管網(wǎng)也是24小時不停地運(yùn)行，管網(wǎng)維護(hù)部門也24小時都有可能利用這系統(tǒng)資料進(jìn)行工作。在城市供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)尚未投入使用（即尚未接受用戶查詢）時，它可以實行正常的錄入－校核－批準(zhǔn)－編輯修改，用這樣的工作程序保證地下管線檔案資料進(jìn)入綜合管理系統(tǒng)時保證數(shù)據(jù)資料的準(zhǔn)確性。但當(dāng)城市供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)投入使用后；正如上述，在一個服務(wù)器上如果獲授權(quán)編輯修改管網(wǎng)的網(wǎng)站在這一區(qū)域正在錄入管線，而查詢的網(wǎng)站恰好又在訪問這個地段，就有可能出現(xiàn)混亂，所以在網(wǎng)上操作（編輯修改全過程在網(wǎng)上進(jìn)行）帶來了問題，當(dāng)然網(wǎng)上編輯速度快，其他訪問用戶能最快的速度知道最新的信息，這個對于水表管理部份是十分適用的，因為查詢的用戶查詢到這信息混亂時沒有帶來不良的后果，而實際關(guān)鍵的劃帳收錢是在新的資料輸入后才執(zhí)行的。但是供水管網(wǎng)的管線部份就不一樣。網(wǎng)上錄入的資料沒有經(jīng)過校核，審查就被查詢的網(wǎng)點用戶采納了將帶來不良后果，這也包括在錄入的過程中暫時停頓也會把這并不完全的資料作完全資料被引用，這就給這套系統(tǒng)的準(zhǔn)確性帶來質(zhì)疑。我們與中地公司的軟件專家們經(jīng)過多次商討，中地公司提出兩套管網(wǎng)數(shù)據(jù)同時工作的處理方法。我們認(rèn)為這樣處理解決了供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)在運(yùn)行中的查詢和編輯修改的矛盾，同時也解決了安全性問題，這應(yīng)對所有地下管線的地理信息系統(tǒng)都是共同的。我們認(rèn)為中地公司MAPGIS這個軟件上在適應(yīng)地下管線地理信息系統(tǒng)上是一個新的發(fā)展。
　　兩套管網(wǎng)系統(tǒng)同時運(yùn)行的內(nèi)容是；經(jīng)建立普查通過驗收的供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)制，即形成兩套完全一樣的管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，簡稱管網(wǎng)系統(tǒng)A和B，這時管網(wǎng)系統(tǒng)A= 管網(wǎng)系統(tǒng)B。
　　把管網(wǎng)系統(tǒng)A和B同時送到服務(wù)器上，但是設(shè)置密碼所有的網(wǎng)點在日常工作中，不論何時，所有瀏覽操作都只能對應(yīng)于管網(wǎng)系統(tǒng)A，只有經(jīng)授權(quán)修改編輯供水管網(wǎng)的網(wǎng)點才能瀏覽管網(wǎng)系統(tǒng)B，這樣供水管網(wǎng)檔案資料管理部門可以在服務(wù)器上的專門網(wǎng)點對管網(wǎng)系統(tǒng)B的數(shù)據(jù)實施錄入，編輯修改、刪除工作，還可以順利實現(xiàn)校核和審批的程序。經(jīng)審批的新的管網(wǎng)數(shù)據(jù)資料使管網(wǎng)系統(tǒng)B具有最新的信息，綜合管理系統(tǒng)提供工具讓管網(wǎng)檔案資料管理部門定時在網(wǎng)站上把管網(wǎng)系統(tǒng)B中已修改的管網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送到管網(wǎng)系統(tǒng)A中，到這階段，管網(wǎng)系統(tǒng)B=A。那也就是說：A管網(wǎng)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)始終是現(xiàn)勢數(shù)據(jù)，也是所有瀏覽操作對應(yīng)的數(shù)據(jù)，而B管網(wǎng)系統(tǒng)始終是只對授權(quán)的網(wǎng)站進(jìn)行編輯修改的數(shù)據(jù)。如上述周而復(fù)此，不同網(wǎng)站不同需要，不同授權(quán)，不同功能，使“供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”里的數(shù)據(jù)資料能反映供水管網(wǎng)變化的最新數(shù)據(jù)資料，克服了過幾年再一次性大規(guī)模重新全部修改的落后的管理模式，又不會出現(xiàn)修改時引起查詢混亂狀態(tài)。

　　三、 系統(tǒng)功能中“地形圖庫管理子系統(tǒng)”同樣應(yīng)具備“管網(wǎng)輸入編輯子系統(tǒng)”中對已成圖部份進(jìn)行重新輸入、刪除、移動、剪斷、聯(lián)接等編輯功能。

　　“佛山市供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”由以下四個子系統(tǒng)組成。
　　1. 地形圖庫管理子系統(tǒng)。
　　2. 管網(wǎng)輸入編輯子系統(tǒng)。
　　3. 管網(wǎng)管理子系統(tǒng)。
　　4. 事故處理子系統(tǒng)。
　　對于“地形圖庫管理子系統(tǒng)”它提供在空白狀態(tài)下對地形圖庫的建立，而這個建立的方式在MAPGIS軟件提供了十分豐富的成圖方式：
　　它有：
　　1. 利用數(shù)字化儀輸入成圖。
　　2. 利用野外站儀、電子手簿輸入成圖。
　　3. 利用掃描儀數(shù)字輸入成圖。
　　4. 通過鍵盤輸入點坐標(biāo)方式。
　　5. 利用鼠標(biāo)在圖形窗口中定位成圖。
　　6. 對于已經(jīng)存儲于文件中的圖形、點、線坐標(biāo)信息可以讀入并自動成圖。
　　7. 對于多種圖形格式文件，及各種GIS軟件系統(tǒng)的輸出圖形文件均可以被轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可以接收的格式，同時，系統(tǒng)中的圖形也可以通過格式轉(zhuǎn)換為其它軟件接收。
　　8. 在“地形圖庫管理子系統(tǒng)”內(nèi)它還具有圖形編輯的輸出功能。特別是圖形編輯對地形圖在從空白到錄入、接邊、矢量代等到方面提供了很好的服務(wù)。但是正如本文開頭所述，佛山市是一個發(fā)展中的城市，地形圖局部變化是經(jīng)常的事。而供水管線的定位當(dāng)然可以從坐標(biāo)通過衛(wèi)星定位系統(tǒng)很快定出現(xiàn)場的準(zhǔn)確位置。但是實際上，很多時還是通過地形地貌中相對位置來確定管線位置。所以供水管線鄰近的地形變化及時描述到地下供水管網(wǎng)圖內(nèi)是十分必要的。我國許多兄弟水司都配備了一定數(shù)量的測繪人員及時把地下供水管線鄰近的地形地貌變化的情況進(jìn)行及時測繪。這就涉及到地形圖也要經(jīng)常性局部修改；即在已經(jīng)成圖的地形圖庫中進(jìn)行數(shù)據(jù)變更。過去由于地下管線檔案管理是傳統(tǒng)人工管理和介質(zhì)的存儲方式。過十年八年，地形地貌日漸變化累積進(jìn)來，原來的地形圖就落后于現(xiàn)狀很多，相應(yīng)的供水管網(wǎng)資料在查閱時就比較困難。要更新新的地形圖，再在新的地形圖上畫上新的供水管網(wǎng)。同樣現(xiàn)在計算機(jī)地理信息系統(tǒng)也一樣，不跟隨著地形地貌及時變化的脈搏去進(jìn)行相應(yīng)的修改，會使我們供水管網(wǎng)的管理達(dá)不到現(xiàn)代化的管理要來。因此在“地形圖庫管理子系統(tǒng)”中應(yīng)強(qiáng)化地形的重新錄入、修改、刪除等編輯修改功能。使在這個綜合管理系統(tǒng)中供水管網(wǎng)及地形地貌都是最新的現(xiàn)勢數(shù)據(jù)，同時也省去若干年后大規(guī)則重新建立的二次麻煩。

　　四、 提高網(wǎng)絡(luò)版功能，提高服務(wù)器到網(wǎng)站的傳輸效率，保證準(zhǔn)確性。

　　“佛山市供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”所使用的MAPGIS網(wǎng)絡(luò)平臺共有10個結(jié)點，即服務(wù)器下有10個網(wǎng)點，而這10個網(wǎng)站中有些網(wǎng)站如供水管網(wǎng)維修部門，將來擬建立新的供水調(diào)度中心，都是不間斷地查閱這些管網(wǎng)數(shù)據(jù)的。而10個網(wǎng)點中相當(dāng)一部份不在供水大廈同一樓辦公，這就需要遠(yuǎn)距離傳輸。我們采用的是無線傳輸技術(shù)。當(dāng)然無線傳輸技術(shù)是成熟的，但也有缺點，受天氣干涉的因素不能不考慮，在惡劣天氣下傳輸可能受影響。而惡劣天氣下供水管網(wǎng)正常運(yùn)行甚至事故處理都是并存的，如何在這個問題上得到妥善解決，我們認(rèn)為在網(wǎng)點上運(yùn)行的正如上述的管網(wǎng)系統(tǒng)A，應(yīng)能從服務(wù)器上下載來運(yùn)行（這點盡可能在網(wǎng)點的硬件配置上解決）而定時發(fā)送的管網(wǎng)系統(tǒng)B上修改的數(shù)據(jù)資料只限于發(fā)送修改替代部份。我們希望系統(tǒng)工具能達(dá)到這個要求；即定時通知用戶接收管網(wǎng)系統(tǒng)B中修改部份來替代原管網(wǎng)系統(tǒng)的A中相應(yīng)部份。這樣傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息量少，可以避開惡劣天氣的影響（惡劣天氣占的時間很短）。我們很高興地看到《中地軟件》創(chuàng)刊號登出MAPGIS6.0網(wǎng)絡(luò)版功能中介紹，經(jīng)升級的MAPGIS可以在原有拉技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了推技術(shù)，即由服務(wù)器將變化了的最新信息送到客戶端，以減少數(shù)據(jù)的傳輸量，避免數(shù)據(jù)的重復(fù)選取，大大提高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的存取效率。這正是我們供水行業(yè)在供水管網(wǎng)系統(tǒng)管理中所盼望的，我們希望我們的供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)能盡快得到這個網(wǎng)絡(luò)版6.0的新版本。

　　五、 完善服務(wù)，不斷提高供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)的操作方便性。

　　“佛山市供水管網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)”是運(yùn)用在MAPGIS軟件上的，MAPGIS是國產(chǎn)地理信息軟件中的優(yōu)秀者。從具體上的確達(dá)到國際先進(jìn)水平，但是，我們希望從用戶角度出發(fā)，盡可能把用戶操作運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)解決好，中國有句俗語“千錘百煉”經(jīng)過不斷地錘煉，出來的將是金光四射的精品，所以我們在運(yùn)行中提出了一些想法：比如從服務(wù)器中下載到網(wǎng)點的速度應(yīng)適當(dāng)提高。當(dāng)然他已經(jīng)比目前國外在中國中小城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)中應(yīng)用某軟件的運(yùn)行速度快很多很多，如果把服務(wù)器下載到本機(jī)的速度提高一些，將更加顯示其優(yōu)越性。同時我們希望能有良好的界面友好性，比如網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)管網(wǎng)查詢時有進(jìn)度條顯示，有剩余時間提示，在全區(qū)查詢管網(wǎng)成份的屬性時有進(jìn)度條提示等等。我們認(rèn)為，地理信息系統(tǒng)軟件與專業(yè)用戶密切結(jié)合，各發(fā)揮自身的優(yōu)勢，想盡辦法去適應(yīng)專業(yè)用戶的專門特點和要求，一定能做出國際先進(jìn)水平的各專業(yè)區(qū)域的地理信息系統(tǒng)。