冉慧敏，劉全海，潘伯鳴，孫雪梅，馬巍

(1.常州市測繪院，江蘇 常州 213003； 2.常州市地理信息智能技術(shù)中心，江蘇 常州 213003)

1 引 言

依據(jù)2013年國務(wù)院辦公廳《關(guān)于加強城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見》(國辦發(fā)[2014]27號)、根據(jù)國家有關(guān)精神，江蘇省以及常州部署相關(guān)工作，須于2015年底前完成城市地下管線普查，建立和完善城市地下管線綜合管理信息系統(tǒng)。許多其他城市同樣進行了類似的工作，進行標準的修訂、管線的普查、數(shù)據(jù)庫的建立等基礎(chǔ)性工作。

以常州為例，項目進行了數(shù)據(jù)庫的建立，以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺，以常州市規(guī)劃局為中心，建立多層次、實用、緊密貼合規(guī)劃局市政管網(wǎng)管理工作的地下管線管理信息系統(tǒng)。項目實現(xiàn)管網(wǎng)全生命周期全業(yè)務(wù)流程化、一體化生產(chǎn)、管理、維護、應(yīng)用。依托于統(tǒng)一的管線標準及數(shù)據(jù)庫，面向規(guī)劃建設(shè)管理，建立管線規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)、竣工、應(yīng)用、運維、更新全生命周期閉合生態(tài)鏈[1]。其他城市亦然，如昆明的“城市地下空間(管線)綜合評價與智慧決策關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”、上海的“上海市綜合管線生命周期管理關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”、武漢的“武漢市城市地下管線全生命周期信息化管理平臺關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”等多個城市完成了相應(yīng)數(shù)據(jù)庫及信息系統(tǒng)建設(shè)工作，建成了良好的后期運維機制。

普查后的時期定義為管線的后普查時代，是指城市地下管線普查工作完成以后的時期，后普查時期[3]。而伴隨著這些數(shù)據(jù)庫的建設(shè)與技術(shù)積累，下一步則需要更好地實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)成果的轉(zhuǎn)化與利用。在城市土地資源集約利用背景下，隨著城市建設(shè)邊界的劃定，城市規(guī)劃逐漸從增量規(guī)劃發(fā)展為存量規(guī)劃，同時向地下要空間也是城市規(guī)劃的趨勢所向。前期做地下管線乃至地下空間的最終目標是提升地下管線或者城市的地下空間在城市規(guī)劃建設(shè)管理中的作用，需要對于地下管線的成果轉(zhuǎn)化利用以及后期服務(wù)共享模式進行不斷探索與創(chuàng)新。本文以常州為例，在數(shù)據(jù)體與技術(shù)體系建設(shè)的基礎(chǔ)之上，就如何做好地下管線數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理以及高效服務(wù)進行闡述。

2 管線后期應(yīng)用與運維業(yè)務(wù)流程分析

根據(jù)《中華人民共和國城鄉(xiāng)規(guī)劃法》，地下建構(gòu)筑物以及地下管線的管理，一般在兩個節(jié)點進行統(tǒng)籌，一方面是在申請辦理建設(shè)工程規(guī)劃許可證時，另外一個是建設(shè)之后進行規(guī)劃條件核實之時。根據(jù)常州的實際情況，城市地下管網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)開展流程如圖1所示，在規(guī)劃核實階段提供管線竣工驗收地圖。

圖1 智能管網(wǎng)全生命周期業(yè)務(wù)“閉合環(huán)”

這項工作各個城市根據(jù)管線數(shù)據(jù)的管理劃分，在不同部門推行，如常州市在規(guī)劃部門實施，有專門成立管線管理機構(gòu)的如昆明、南京等城市，也紛紛采用此種管線竣工政策來保障數(shù)據(jù)更新；在檔案管理部門，也同樣采用此項政策，如遼寧省錦州市，工程竣工后建設(shè)單位向檔案館移交地下管線工程檔案并取得《合格證》，工程才能進入竣工驗收備案環(huán)節(jié)，地下管線覆土前必須委托有相應(yīng)資質(zhì)的工程測量單位進行竣工測繪[3]。

3 專業(yè)管線與綜合管線之間的聯(lián)系

管線管理各個城市有不同管理部門，無論這個管理職能是在規(guī)劃部門還是在專門的管線管理機構(gòu)，抑或是檔案管理部門，其中的數(shù)據(jù)來源、提供單位都是唯一的，即管線的建設(shè)單位或者建設(shè)個人，且管線責任主體是專業(yè)管線的相關(guān)部門。無論是綜合管線管理還是專業(yè)管線管理，都是基于管線本身，對數(shù)據(jù)有著不同的要求。

(1)綜合管線數(shù)據(jù)標準分析

常州的管線相關(guān)規(guī)程包含了外業(yè)探測技術(shù)規(guī)程以及管線入庫的數(shù)據(jù)標準，通過這兩個技術(shù)規(guī)范將管線數(shù)據(jù)的采集、成圖以及數(shù)據(jù)的分層分類、分色、編碼、屬性以及出入庫的成果格式進行統(tǒng)一的規(guī)定。

為了能服務(wù)于大眾化管理，總體來說，管點強調(diào)幾何信息，描述在地理方面的數(shù)據(jù)；元數(shù)據(jù)，描述數(shù)據(jù)的采集時間等內(nèi)容；與專業(yè)管線的區(qū)別在于屬性，其強調(diào)大面上的管理，例如管道年限、所屬單位、井蓋尺寸類型、窨井相關(guān)的內(nèi)容等。在管線方面，屬性對于管線用途、管徑、材質(zhì)、以及相關(guān)的壓力、流向電壓等進行描述。

(2)專業(yè)管線數(shù)據(jù)標準分析

為了滿足專業(yè)部門對管線的專業(yè)化管理，對各個專業(yè)管線單位數(shù)據(jù)進行分析，如照明管點上附加了路燈類型、燈桿附屬物、路燈編號，管線上還需調(diào)查配電用戶號、套管的尺寸、總孔、占孔、線徑、孔徑等信息。燃氣電力部門強調(diào)工程設(shè)備管理類的信息，如相關(guān)管線的設(shè)備、所在街區(qū)、所屬工程等。

(3)兩測合一必要性

各個管線的權(quán)屬單位如照明、排水、電力等一系列的管理部門，因為行業(yè)管理的需要，大都建立了自己的管線管理信息系統(tǒng)，以滿足管理的需要。而專業(yè)管線管理系統(tǒng)一般會建立兩大部分，一部分是基礎(chǔ)的管線信息以及數(shù)據(jù)維護的相關(guān)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)，另一部分是與之相關(guān)聯(lián)的龐大的業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)。管線數(shù)據(jù)作為專業(yè)部門的基礎(chǔ)與重要資產(chǎn)類數(shù)據(jù)，為了維護好相關(guān)的管線信息，專業(yè)公司通常會在日常的建設(shè)項目完成后進行數(shù)據(jù)竣工以及更新工作。在浙江麗水，嘗試直接從專業(yè)管線轉(zhuǎn)換到綜合管線，以燃氣管線數(shù)據(jù)為例，在剖析兩者間的語義、幾何、屬性、拓撲關(guān)系等方面差異的基礎(chǔ)上，通過兩者語義映射機制和抽取轉(zhuǎn)換規(guī)則建立，實現(xiàn)了燃氣管線數(shù)據(jù)到綜合管線的“一站式”抽取[4]。

但是，若專業(yè)管線團隊監(jiān)管不嚴格，則會出現(xiàn)其所關(guān)心的專業(yè)的屬性信息非常完善，空間信息卻往往不能達標，特別是標高、埋深精度差強人意。若是針對兩類需求，分別探測，則出現(xiàn)人力物力浪費現(xiàn)象，比較省時省力的做法是在管線埋設(shè)之前進行跟測，建立相關(guān)的信息，因為兩者對信息的需求有交叉的地方，一次測繪是可以滿足專業(yè)管理信息系統(tǒng)與管理單位的竣工需求的。

(4)專業(yè)綜合管線數(shù)據(jù)庫搭建

針對專業(yè)管線與綜合管線不同的需求，常州采用建立綜合數(shù)據(jù)采集標準，建立一個綜合的一體化庫。針對綜合管線的管理部門，按照數(shù)據(jù)標準，進行與之對應(yīng)的專業(yè)管線數(shù)據(jù)的輸出工作，專業(yè)管線的應(yīng)用，針對其應(yīng)用與建庫需求，導(dǎo)出相應(yīng)格式的數(shù)據(jù)，支撐其應(yīng)用。這樣，解決了兩類應(yīng)用，且間接地搭建了一套完整的數(shù)據(jù)體系，為日后更為綜合的應(yīng)用打下了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4 專業(yè)管線與綜合管線一體化竣工的實現(xiàn)

4.1 總體流程

從第3節(jié)分析可知，不同管網(wǎng)業(yè)務(wù)分屬不同部門，各部門間管理機制均有不同，而不同業(yè)務(wù)間相互交叉[5]。但管線業(yè)務(wù)總是從總體規(guī)劃再到建設(shè)施工最后的竣工驗收，常州的做法是規(guī)定綜合庫的入庫標準與流程，達到綜合庫的最終管理，再與專業(yè)管線部門進行聯(lián)合，提升數(shù)據(jù)采集與入庫標準，滿足各方管理的要求?？傮w流程如圖2所示。

圖2 管線一體化更新流程

4.2 管線數(shù)據(jù)探測

管線數(shù)據(jù)探測，通常包括物探與測量兩種方法，對于管線竣工來說，若要達到與設(shè)計圖、施工圖進行比對的質(zhì)量過硬的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，需嚴格根據(jù)測量規(guī)范，明顯點管點高程須進行四等水準測量，平面采用極坐標法或者RTK均可，而疑難管線，則需要進行物探的方法進行測量了，其總體作業(yè)流程如圖3所示。對于日常業(yè)務(wù)中，普通管線只需根據(jù)專業(yè)管線的需求保質(zhì)保量地進行平面高程數(shù)據(jù)的采集，對于區(qū)別于綜合管線的屬性需求，如對于電力管線的占孔情況，路燈的編號，自來水的水表等信息，則應(yīng)一一詳細地進行記錄，雖工作量巨大，但是對于城市的管理與運行，卻是一項重要的基礎(chǔ)性工作。

圖3 管線野外探測流程

4.3 移動端管線采集系統(tǒng)

管線竣工對工作效率要求較高，應(yīng)以最快的方式進行數(shù)據(jù)的采集以及入庫，傳統(tǒng)的管線竣工一般采用導(dǎo)出現(xiàn)狀MDB表、現(xiàn)狀圖打印，現(xiàn)場需要進行草圖繪制、數(shù)據(jù)采集，完畢進行內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)再錄入質(zhì)檢。為了提高整體效率，采用移動端方式，完全替代草圖繪制以及代替人工繪制草圖、數(shù)據(jù)再錄入工作，提高數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理效率，地下管線移動采集系統(tǒng)如圖4所示。

圖4 地下管線移動采集系統(tǒng)

4.4 地下管線綜合管理與應(yīng)用

管線竣工動態(tài)更新對于專業(yè)管線或者是綜合管線都是極為重要的業(yè)務(wù)流程，在圖2中也論述了最終的數(shù)據(jù)入庫情況，常州市針對竣工工程入庫，已有非常完善的業(yè)務(wù)流程，系統(tǒng)引入管線竣工工程概念，針對竣工工程入庫，同時存儲管線數(shù)據(jù)信息及業(yè)務(wù)信息[1]。管線動態(tài)更新支撐了專業(yè)管線的入庫工作，輔助后期多層次應(yīng)用，包括各個專業(yè)管線公司的相關(guān)應(yīng)用以及更深層次地支撐規(guī)劃設(shè)計、管理與審批。如常州市地下管線管理系統(tǒng)結(jié)合日常其他類數(shù)據(jù)則可支撐排水的相關(guān)業(yè)務(wù)，排水模型計算與系統(tǒng)集成如圖5所示。

圖5排水模型計算與系統(tǒng)集成

5 結(jié) 語

根據(jù)管線的綜合管線與專業(yè)管線竣工總體業(yè)務(wù)流程分析，本文結(jié)合常州本地的情況，在已有的管網(wǎng)全生命周期全業(yè)務(wù)流程化、一體化生產(chǎn)、管理、維護、應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，進一步拓展，分析管網(wǎng)綜合與專業(yè)數(shù)據(jù)、采集一體化生產(chǎn)與管理應(yīng)用體系，進一步深化管線數(shù)據(jù)標準，深度建立規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)、竣工、專業(yè)綜合應(yīng)用、運維更為合理的閉合生態(tài)鏈，一次竣工，同時滿足綜合管線與專業(yè)管線的管理與應(yīng)用，使得管線的采集與管理更為“低碳”“協(xié)同”“智慧”，為后普查時代管線的建設(shè)、使用、維護與應(yīng)急管理提供更好的支撐。