霍　娜

自來(lái)水集團(tuán)的水管剛埋好，市政的排水管又要開(kāi)挖；排水管弄好了，又要修整煤氣管道；還有燃?xì)夤芫€(xiàn)、通信電纜……馬路“拉鏈”現(xiàn)象，一再上演。

如何杜絕馬路“拉鏈”現(xiàn)象？如何讓城市管線(xiàn)管理更加科學(xué)高效？高雄和洛杉磯兩個(gè)城市的建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)告訴我們，基礎(chǔ)設(shè)施模型或許能幫上忙。

2007年夏天，曼哈頓發(fā)生的蒸汽管道爆炸給當(dāng)?shù)厣虘?hù)造成了3000萬(wàn)美元的損失；除此之外，修復(fù)蒸汽管道還要花費(fèi)數(shù)百萬(wàn)美元。城市中有電力、自來(lái)水、污水、燃?xì)?、油管、通信線(xiàn)纜等多種公共管線(xiàn)，而這些管線(xiàn)無(wú)規(guī)劃的部署、管線(xiàn)數(shù)據(jù)信息不互通共享和高昂的管道維護(hù)費(fèi)用讓大多數(shù)城市的管理者頗為頭疼。讓我們看看高雄和洛杉磯如何解決這些問(wèn)題。

高雄的“新”管線(xiàn)

作為臺(tái)灣地區(qū)的第一大海港城市、第二大都會(huì)，高雄的建設(shè)充分體現(xiàn)了地理及文化特色，同時(shí)善用信息科技協(xié)助市政建設(shè)，提升行政效率，從而提高民眾滿(mǎn)意度。電力、電信、自來(lái)水、燃?xì)獾裙补芫€(xiàn)直接影響著居民生活。高雄當(dāng)?shù)卣疄榱顺鞘薪ㄔO(shè)，經(jīng)常需要挖開(kāi)馬路以鋪設(shè)、維修各種管線(xiàn)，但不斷的開(kāi)挖又給居民生活帶來(lái)諸多不便。

為了解決這些矛盾，高雄地區(qū)政府建設(shè)了公共管線(xiàn)管理系統(tǒng)。2000年，高雄地區(qū)政府投入650多萬(wàn)元構(gòu)建了當(dāng)?shù)氐暮綔y(cè)地形圖數(shù)據(jù)庫(kù)。2001年～2004 年，高雄工務(wù)部門(mén)在此基礎(chǔ)架構(gòu)上建立了高雄公共管線(xiàn)管理系統(tǒng)，并于2003年～2004年完成了公共管線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)查及建庫(kù)，后又通過(guò)引入歐特克的解決方案，配合流程簡(jiǎn)化與相關(guān)法規(guī)修訂，將道路挖掘的生命周期（挖掘申請(qǐng)→施工管理→竣工結(jié)案）全程信息化，并成功在網(wǎng)上運(yùn)作。

管理系統(tǒng)除了供高雄38個(gè)管線(xiàn)單位及相關(guān)工程單位使用外，更實(shí)時(shí)將道路挖掘信息公告于網(wǎng)站，利用電子地圖定位檢索功能，提供透明化的道路施工信息，方便居民查詢(xún)。整個(gè)項(xiàng)目非常完整，數(shù)據(jù)量龐大，對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求非常高。

高雄市公共管線(xiàn)管理系統(tǒng)項(xiàng)目旨在通過(guò)引入信息系統(tǒng)，提高行政效率。負(fù)責(zé)高雄管線(xiàn)核準(zhǔn)及管理共同管道業(yè)務(wù)的負(fù)責(zé)人程安順介紹說(shuō)，在公共管線(xiàn)管理系統(tǒng)中，高雄當(dāng)?shù)卣肁utodesk MapGuide作為道路挖掘及公共管線(xiàn)的信息交換平臺(tái)，于基礎(chǔ)設(shè)施模型中集成了電信、電力、自來(lái)水、雨污水、燃?xì)?、油管、水利管線(xiàn)及綜合管線(xiàn)八大類(lèi)管線(xiàn)數(shù)據(jù)資料。過(guò)去，數(shù)據(jù)集成向來(lái)是項(xiàng)目執(zhí)行上最大的障礙；現(xiàn)在，通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施模型提供高度的數(shù)據(jù)連通性，大幅降低了數(shù)據(jù)集成的難度。

負(fù)責(zé)技術(shù)支持的坤眾公司協(xié)理廖德宗指出，高雄轄區(qū)的管線(xiàn)單位如欣高瓦斯、交通號(hào)志管線(xiàn)、雨污水設(shè)計(jì)單位等，其信息化起步較早，提供政府的管線(xiàn)數(shù)據(jù)格式不一，有文字坐標(biāo)文件、ArcView、MicroStation、Mapinfo圖檔等，還有尚未建檔的管線(xiàn)圖紙數(shù)據(jù)。面對(duì)繁復(fù)的數(shù)據(jù)形態(tài)，他們用Autodesk Map進(jìn)行管線(xiàn)圖檔數(shù)字化、文件格式轉(zhuǎn)換及最重要的成果審核，最后轉(zhuǎn)換成MapGuide格式，供網(wǎng)絡(luò)作業(yè)及查詢(xún)使用。引入MapGuide與Map集成方案，有效地簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)集成難度，縮短了人員的學(xué)習(xí)周期。

利用這種解決方案，基于圖層的集成屬性，當(dāng)?shù)厥忻窨梢苑奖愕夭樵?xún)到管線(xiàn)施工的信息。過(guò)去，常常發(fā)生這樣的情況：某居民舉行婚宴，需要使用某段道路搭棚擺設(shè)喜宴。不料在結(jié)婚當(dāng)天，卻有施工單位突然對(duì)該道路進(jìn)行道路挖掘，讓原本對(duì)民生有幫助的工程施工變成了擾民之事。

各種管線(xiàn)工程信息的清楚展現(xiàn)，除讓民眾清楚了解外，也提升了政府政務(wù)處理的響應(yīng)速度。工程企劃負(fù)責(zé)人彭惠銘介紹說(shuō)：“以民眾服務(wù)機(jī)構(gòu)‘馬上辦中心為例，有些民眾對(duì)道路缺失有疑惑并打電話(huà)申訴時(shí)，服務(wù)人員需要轉(zhuǎn)送工務(wù)部門(mén)處理。以往理清道路缺失的原因可能要花兩天時(shí)間，現(xiàn)在只要一兩個(gè)小時(shí)就可以回應(yīng)市民了。”

如此一來(lái)，對(duì)工程單位而言，不論是管道埋設(shè)、管線(xiàn)維修還是管線(xiàn)遷移等都能及早規(guī)劃、協(xié)調(diào)，他們?cè)谏暾?qǐng)前可先上網(wǎng)查詢(xún)哪些是禁止挖掘的路段，就不致發(fā)生提出申請(qǐng)后再被退件的情況。管理單位也可看到全部的施工計(jì)劃（申請(qǐng)中、審核中、施工中），協(xié)調(diào)各個(gè)工程一起進(jìn)行，預(yù)防馬路“拉鏈”現(xiàn)象的發(fā)生。

同時(shí)，這套系統(tǒng)對(duì)預(yù)防工程安全事件的發(fā)生也大有幫助，因?yàn)楣こ虇挝豢梢酝ㄟ^(guò)事先查詢(xún)，得知危險(xiǎn)管線(xiàn)位置，避免如埋設(shè)電力管線(xiàn)時(shí)不慎挖斷燃?xì)夤艿纫馔獾陌l(fā)生。一旦有工程災(zāi)害出現(xiàn)，也可以通過(guò)系統(tǒng)功能，依據(jù)時(shí)間、路段或施工單位等條件進(jìn)行查詢(xún)，并于MapGuide中以地圖方式顯示。“它可以協(xié)助減災(zāi)，并加速理清責(zé)任?！迸砘葶懻f(shuō)，“以往信息不透明的時(shí)代可能要耗費(fèi)許多時(shí)間在聯(lián)系及查證上，現(xiàn)在通過(guò)信息系統(tǒng)就可實(shí)時(shí)查詢(xún)施工信息，并做后續(xù)緊急處理。”MapGuide的圖形數(shù)據(jù)集成與轉(zhuǎn)換功能，可將各管線(xiàn)單位的UIF（公共設(shè)施數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)）文字文件轉(zhuǎn)換成MapGuide圖文件，加速單位間的信息交換。

從2000 年完成數(shù)值航測(cè)地形圖基礎(chǔ)計(jì)劃到2003 年6 月“公共管線(xiàn)管理系統(tǒng)”正式上線(xiàn)，高雄當(dāng)?shù)卣淹ㄟ^(guò)提高公共管線(xiàn)管理效率、減少道路挖掘次數(shù)、改善道路質(zhì)量、避免管線(xiàn)工程安全事件發(fā)生等途徑達(dá)到了管理及便民目的。

自從MapGuide作為圖形數(shù)據(jù)集成平臺(tái)推行應(yīng)用以來(lái)，高雄已大幅簡(jiǎn)化地區(qū)政府內(nèi)部公共管線(xiàn)管理作業(yè)流程，提高了對(duì)民眾服務(wù)的響應(yīng)速度。而在未來(lái)建設(shè)的計(jì)劃上，由于市政建設(shè)在不斷發(fā)展，管線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)也必須同步更新，高雄市又制作了千分之一數(shù)值航測(cè)地形圖，利用圖幅進(jìn)行地形圖的管理（全市共約450 張圖）。而MapGuide 系統(tǒng)也利用了相同理念，通過(guò)UIF 格式，建立以圖幅單位進(jìn)行管線(xiàn)數(shù)據(jù)的更新、維護(hù)機(jī)制。彭惠銘表示，希望未來(lái)能將管線(xiàn)的更新，直接在MapGuide 系統(tǒng)上操作，以降低目前管線(xiàn)數(shù)據(jù)維護(hù)的人力支出。政府也希望能夠提供3D 圖形及道路斷面圖，進(jìn)一步提高圖形逼真性及準(zhǔn)確性；而坤眾公司也將持續(xù)利用Autodesk MapGuide，并配合Map 3D 與DWF 檔案格式的集成應(yīng)用，繼續(xù)協(xié)助高雄地區(qū)政府實(shí)現(xiàn)數(shù)字城市的夢(mèng)想。

洛杉磯的數(shù)字化“水循環(huán)”

洛杉磯水電局（LADWP）成立于100多年前，是美國(guó)最大的市政公用事業(yè)。如今，它為大洛杉磯地區(qū)的400多萬(wàn)居民和企業(yè)提供安全可靠的水電供應(yīng)。

但是到了20世紀(jì)80年代，由于系統(tǒng)老化和規(guī)模不斷擴(kuò)大，供水服務(wù)人員和其他市政機(jī)構(gòu)人員（包括消防、警察和天然氣服務(wù)）的工作受到嚴(yán)重影響。為了確定主要基礎(chǔ)設(shè)施的位置，他們必須處理大量紙質(zhì)地圖。供水地理空間信息系統(tǒng)（GIS）部經(jīng)理凱恩（Kien）和他的小組需要一套更好的解決方案，該方案要能與供水和供電部門(mén)都在采用的Oracle Spatial企業(yè)GIS存儲(chǔ)平臺(tái)相適應(yīng)，并能互通操作。

“我們面臨的挑戰(zhàn)是要人工維護(hù)自20世紀(jì)80年代中期以來(lái)的基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)?！眲P恩解釋說(shuō)，“一切都靠人工維護(hù)意味著隨城市人口越來(lái)越密集，人和培訓(xùn)方面的預(yù)算開(kāi)支也越來(lái)越緊張。員工大部分時(shí)間都會(huì)耗費(fèi)在手動(dòng)更新設(shè)計(jì)和按需分發(fā)地圖上?！贝送?，由于都是紙質(zhì)地圖，“其他部門(mén)就需要復(fù)印這些地圖，而我們更新地圖后，那些復(fù)印件就過(guò)時(shí)了，整個(gè)組織中有很多不準(zhǔn)確的地圖副本”。有時(shí)候這會(huì)導(dǎo)致消防部門(mén)不知道消防栓的準(zhǔn)確位置，或天然氣部門(mén)不知道地下供水管道的準(zhǔn)確位置。

為了掌握供水系統(tǒng)的全貌，洛杉磯水電局需要一個(gè)整合了整個(gè)城市土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的地圖，其中要包括街道、中心線(xiàn)、建筑物等數(shù)據(jù)。解決方案必須能夠管理大型GIS數(shù)據(jù)庫(kù)，要既能與其他城市系統(tǒng)兼容，又能實(shí)時(shí)共享數(shù)據(jù)。

水電局保存著100年來(lái)極為詳細(xì)的紙質(zhì)地圖。這些地圖描繪了超過(guò)3800萬(wàn)英尺的管道、71.6萬(wàn)戶(hù)供水接口、超過(guò)20萬(wàn)只閘閥的情況以及50萬(wàn)個(gè)附加數(shù)據(jù)，還包括以往的泄漏位置和物業(yè)的確切登記地址。洛杉磯水電局需要以一種數(shù)字化方法來(lái)保存這些寶貴的數(shù)據(jù)，降低數(shù)據(jù)丟失的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

1994年北嶺地震后，凱恩的小組開(kāi)始評(píng)估各種可能的GIS解決方案，同時(shí)考慮工程制圖的需要和其他使用部門(mén)的需求。

經(jīng)過(guò)調(diào)研和評(píng)估，洛杉磯水電局最終選用了歐特克地理空間軟件來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，把洛杉磯舉足輕重的供水基礎(chǔ)設(shè)施帶入了數(shù)字時(shí)代。

“我們選定歐特克軟件，一個(gè)重要原因是因?yàn)樵撥浖璧娜藛T培訓(xùn)時(shí)間和經(jīng)費(fèi)較少。”凱恩補(bǔ)充道，“我們的工程師和GIS專(zhuān)業(yè)人員已經(jīng)熟悉了AutoCAD環(huán)境?！毙〗M采用了AutoCAD Map3D，這是一款能夠處理地理空間信息的AutoCAD軟件，它幫助小組處理來(lái)自其他部門(mén)和應(yīng)用程序的GIS數(shù)據(jù)。他們還定制了規(guī)程和工作流程，將他們的GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成為一個(gè)強(qiáng)大的對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)?，F(xiàn)在，他們集中在一個(gè)地點(diǎn)控制所有數(shù)據(jù)，減少了多系統(tǒng)或多數(shù)據(jù)集的使用。

洛杉磯水電局使用Autodesk MapGuide在網(wǎng)頁(yè)上向需要特定位置信息的部門(mén)發(fā)布GIS數(shù)據(jù)。例如，現(xiàn)場(chǎng)人員可以登錄洛杉磯水電局內(nèi)部網(wǎng)，查找水栓或檢修孔的確切位置。

該小組還使用AutoCAD Raster Design管理詳細(xì)的紙質(zhì)地圖。“在創(chuàng)建老舊紙質(zhì)地圖的數(shù)字版本時(shí)，我們使用Raster Design軟件以數(shù)字化方式編輯和維護(hù)掃描地圖。”洛杉磯水電局供水GIS系統(tǒng)部經(jīng)理阿蒙（Greg Ammon）說(shuō)，“該軟件幫助我們維護(hù)現(xiàn)有地圖，讓我們更方便地進(jìn)行地圖信息的查找?！?/p>

最終的系統(tǒng)可提供GIS數(shù)據(jù)創(chuàng)建和維護(hù)工具，進(jìn)行企業(yè)GIS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并為洛杉磯水電局GIS部門(mén)的其他市政客戶(hù)在線(xiàn)發(fā)布信息?！拔覀円栽嫉腅SRI格式接收和傳遞市政數(shù)據(jù)，無(wú)需轉(zhuǎn)換。”凱恩說(shuō)，“以前，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換往往導(dǎo)致很多信息錯(cuò)誤或信息丟失，新技術(shù)消除了這種風(fēng)險(xiǎn)。”

“新系統(tǒng)幫助我們大大縮短了地圖維護(hù)時(shí)間，我們不僅提高了工作效率，而且有更多的時(shí)間為不斷擴(kuò)大的供水系統(tǒng)提供支持。因?yàn)槲覀兊暮芏喙ぷ鞫紝?shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，所以項(xiàng)目計(jì)劃完成得更快、更準(zhǔn)確?！卑⒚烧f(shuō)，“我們能夠很容易地在相同的時(shí)間內(nèi)完成更多的工作?，F(xiàn)在我們可以把精力集中到下一個(gè)任務(wù)上，這使我們能夠預(yù)先為系統(tǒng)的下一步工作做好計(jì)劃?！?/p>

總結(jié)起來(lái)，洛杉磯水電局的系統(tǒng)應(yīng)用有兩個(gè)特點(diǎn)，一是其人員都已經(jīng)熟悉了AutoCAD，因此可以縮短培訓(xùn)時(shí)間和學(xué)習(xí)過(guò)程；二是由于地圖都很復(fù)雜，這些工具能幫助他們更準(zhǔn)確地完成工作，并且能使這些定制地圖保持良好的分層。

其實(shí)，不只是城市管線(xiàn)需要應(yīng)用軟件系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行高效管理，所有的城市基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理運(yùn)營(yíng)都需要高效的數(shù)據(jù)集成、共享和協(xié)同應(yīng)用。歐特克基礎(chǔ)設(shè)施模型，可以將大量的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和包括管線(xiàn)信息在內(nèi)的市政基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合到GIS平臺(tái)上，進(jìn)行城市總體規(guī)劃，或者設(shè)計(jì)智能化的電力、煤氣或供水管網(wǎng)，幫助專(zhuān)業(yè)人員在可視化的環(huán)境中整合多維的設(shè)計(jì)信息、空間信息、建筑施工信息和業(yè)務(wù)管理信息，并進(jìn)行模擬與分析，用協(xié)同化、集成化、智能化的方式，高效率地開(kāi)展設(shè)計(jì)、施工以及后期的維護(hù)管理，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的可持續(xù)化發(fā)展。

鏈接

歐特克基礎(chǔ)設(shè)施模型（IM）是基于AutoCAD Map 3D、Autodesk MapGuide和Autodesk Topobase等軟件的設(shè)計(jì)、可視化、模擬和分析的解決方案，它既能用于設(shè)計(jì)，也能用于資產(chǎn)管理和信息發(fā)布。借助基礎(chǔ)設(shè)施模型，用戶(hù)可以整合多維的設(shè)計(jì)信息、空間信息、建筑施工信息和業(yè)務(wù)管理信息。無(wú)論是設(shè)計(jì)精巧的電力設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，還是規(guī)劃大型的城市項(xiàng)目，或者管理復(fù)雜的電信網(wǎng)絡(luò)，歐特克基礎(chǔ)設(shè)施模型可以幫助專(zhuān)業(yè)人士建立集成的數(shù)字模型，并更快地做出更好的決策。

高雄、洛杉磯的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，城市管線(xiàn)管理最重要是將來(lái)自市政規(guī)劃、電力、通信、雨污水設(shè)計(jì)單位等各個(gè)部門(mén)的基礎(chǔ)建設(shè)和管線(xiàn)數(shù)據(jù)收集起來(lái)，通過(guò)統(tǒng)一的平臺(tái)工具，將紙質(zhì)圖紙、文字坐標(biāo)文件、MicroStation、ArcView、Mapinfo圖檔等各種格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來(lái)，整合比對(duì)，應(yīng)用于城市管線(xiàn)的設(shè)計(jì)、建設(shè)、維修和管理的整個(gè)過(guò)程。