摘要：城市地下各類管線是一個城市重要的基礎設施，也是城市賴以生存和發(fā)展的物質基礎。但遺憾的是，由于多方面的原因，我國現(xiàn)有地下各類專業(yè)管線的資料殘缺不全，且有關資料精度不高或與現(xiàn)狀不符，造成在建設施工中時常發(fā)生挖斷或挖壞地下管線，造成停氣、停水、停暖、通信中斷、污水四溢等嚴重事故。為改變現(xiàn)狀，為施工單位提供準確可靠的地下管線的分布、走向、埋深及相關專業(yè)信息已成為有關市政部門和專業(yè)管線單位高度重視并迫切需要解決的重要問題。
　　關鍵字：管線，mapinfo,mapbasic,地理信息系統(tǒng)（GIS）,管線數(shù)據(jù)，數(shù)字化
　　
　　
　　1、管線系統(tǒng)開發(fā)的一般流程
　　(1)系統(tǒng)分析，包括功能分析和性能分析；
　　(2)系統(tǒng)設計，包括總體結構設計、數(shù)據(jù)組織和分層、數(shù)據(jù)庫設計、功能模塊設計、接口設計、網(wǎng)絡設計等；
　　(3)系統(tǒng)實施，包括設計方案評價、項目組織管理、項目實施計劃、程序設計、樣板區(qū)試驗、系統(tǒng)安裝和調試、文檔編制等內容；
　　(4)系統(tǒng)評價，即包括按有關軟件測試文件，對系統(tǒng)進行功能和性能兩方面的測試；
　　(5)系統(tǒng)維護，一方面是編寫維護規(guī)程，配備維護人員，對系統(tǒng)的功能和性能進行日常管理，保證系統(tǒng)正常運行，另一方面也指保持系統(tǒng)信息的現(xiàn)勢性和系統(tǒng)的先進性。
　　2、設計的方法
　　建立一個良好的GIS應用所應遵循的規(guī)律是GIS開發(fā)設計方法所要研究的問題。目前，最為常用的GIS設計方法主要有結構化系統(tǒng)分析方法、原型法和面向對象的分析與設計。
　　結構化系統(tǒng)分析方法是采用自上向下，劃分功能模塊，逐步求精的一種系統(tǒng)分析方法。我們所開發(fā)的系統(tǒng)采用原型法的方法，其基本思路是所首先在未完全弄清楚需求之前，通過一個原型化的設計環(huán)境，能迅速地建立起原型系統(tǒng)，也就是先完成的一個外殼的文本，把許多用戶界面如屏幕格式和報告等盡快做好，以獲得用戶的批準。然后，在原型化環(huán)境上能方便地對原型系統(tǒng)進行大量的修改、擴充和完善，即進一步做數(shù)據(jù)基礎等細化深入工作。原型法的工作流程如下：
　　
　　與結構化方法相比較，原型法的優(yōu)點為：(1)開發(fā)周期短，費用相對較少；(2)提倡用工具進行系統(tǒng)開發(fā)，不但能快速形成原型系統(tǒng)，而且靈活性和可維護性都比較好；(3)提供原型系統(tǒng)給用戶，使得用戶的參與更實際、更富建設性。其缺點為：(1)用戶已經(jīng)看到了系統(tǒng)的外形但不理解為什么最終的系統(tǒng)還要花很長的時間，甚至認為原型系統(tǒng)建立如此之快，進而會對系統(tǒng)提出更多新的要求，使得系統(tǒng)的開發(fā)時間和開發(fā)費用無法控制。(2)由以上可知，原型法的工程管理和費用預算都比較困難，需要有足夠的經(jīng)驗，細致的分析才能保證按期按質的完成。面向對象的分析與設計方法認為世界是由各種”對象”組成,復雜的對象可由相對比較簡單的對象以某種方式組成。該方法因更符合人們對客觀事物的認識過程，正越來越為軟件開發(fā)者所采用。
　　3、設計的詳細步驟
　　一個系統(tǒng)的設計初期首先要考慮到以下幾點：
　　1.通用性
　　數(shù)據(jù)預處理作為一各獨立的模塊，數(shù)據(jù)的分層和屬性的定義遵循建設部和國家科委各項相應的規(guī)范,使軟件系統(tǒng)具有通用性。
　　2.現(xiàn)勢性
　　保持數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，這一點非常重要，這樣系統(tǒng)才有生命力。考慮數(shù)據(jù)不斷增長和更新，系統(tǒng)要有好的數(shù)據(jù)更新和備份機制。
　　3.可操作性
　　系統(tǒng)的操作使用要盡量簡單，用戶界面友好，采用(1)直觀自然的操作(2)符合公認標準的快捷鍵(3)整潔美觀的屏幕(4)風格一致的屏幕設計(5)較高的容錯性(6)完整的容錯性(7)用戶擁有控制權(8)預測用戶行為并對用戶進行指導
　　4.可擴展性
　　在系統(tǒng)結構設計時，要考慮系統(tǒng)的可擴展性，以滿足系統(tǒng)進一步的發(fā)展和建立城市地理信息系統(tǒng)的需要
　　5.安全性
　　系統(tǒng)要有使用權限控制，對數(shù)據(jù)要有加密措施。
　　4.確定系統(tǒng)功能和結構
　　現(xiàn)在開發(fā)一個地下管網(wǎng)系統(tǒng)可以考慮具備以下的一些功能：
　　管網(wǎng)信息輸入：管網(wǎng)空間信息可采用鍵盤，鼠標，數(shù)字化儀直接輸 入，也可以利用掃描儀掃描矢量化后，通過轉換程序轉換成管網(wǎng)空間格式數(shù)據(jù)；管網(wǎng)屬性信息通過ODBC可與任何一種商用數(shù)據(jù)庫進行連接。
　　信息查詢：提供由圖元檢索屬性及屬性的條件檢索功能。
　　條件檢索：提供對管點，管段及管線專業(yè)屬性和條件檢索功能，檢索條件可由用戶與系統(tǒng)交互式設定。
　　區(qū)域檢索：提供對任意區(qū)域管網(wǎng)信息的檢索輸出（其結果可為成果表或管線成果圖表）。
　　斷面分析：系統(tǒng)可產(chǎn)生任意管線的縱斷面圖，也可產(chǎn)生任意切面的橫斷面圖。
　　事故處理：爆管發(fā)生后迅速查找需關閥門及受影響用戶，輸出搶修單及閘閘門卡片。
　　立體查詢：給定矩形范圍和任意旋轉方位，可直觀顯示該范圍內管網(wǎng)的立體空間分布，并可直接查詢管網(wǎng)各圖元的專業(yè)屬性信息。
　　信息輸出：可以提供文字，表格，圖形，圖像等多種輸出手段。
　　統(tǒng)計分析：按管線，網(wǎng)段，網(wǎng)線屬性分類統(tǒng)計，以表格，直方圖，餅圖等方式輸出。
　　5.數(shù)據(jù)的獲取、存儲、處理
　　5.1數(shù)據(jù)收集和生產(chǎn)
　　合管線信息系統(tǒng)以城市的道路為載體，以地下的各類管線（熱力、自來水、雨水、污水、煤氣管線）為重點管理對象。數(shù)據(jù)是本系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)的狀況對系統(tǒng)目標的影響很大。市建設局需要根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的狀況對地下的各類管線進行了全面普查探測。地形數(shù)據(jù)由測繪部門提供，基本圖幅比例為1：1000。
　　5.2數(shù)據(jù)組織和規(guī)范化
　　為了便于管理和應用開發(fā),整個信息系統(tǒng)被劃分成一些子系統(tǒng),與此相應,數(shù)據(jù)庫也被劃分為若干子庫:地形數(shù)據(jù)庫、各類管線數(shù)據(jù)庫等。具體按如下方式進行組織:即“縱向分層，橫向分塊”，縱向分層指按數(shù)據(jù)的性質分類,性質相同或相近的歸并到一起,形成一個數(shù)據(jù)層。橫向分塊指按數(shù)據(jù)空間分布將數(shù)據(jù)劃分為規(guī)則的或不規(guī)則的塊。
　　數(shù)據(jù)分層還需考慮如下的原則：
　　(1)分層時要考慮數(shù)據(jù)更新的問題,因為更新一般以層為單位進行處理,所以應考慮將變更頻繁的數(shù)據(jù)分離出來。

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