摘要：本文詳細介紹了沈陽市煤氣地理信息系統的建立方案，方案分兩期實施，一期主要完成煤氣地理數據庫的建立，單機版煤氣地理信息系統的建立，二期完成網絡工程的建立。

一、前言

沈陽市的燃氣事業始建于1923年，是國內最早生產和使用燃氣的城市之一，現擁有地下燃氣管網2156公里，燃氣居民用戶80萬戶，工業用戶3000多戶。隨著沈陽市城市建設的飛速發展，我市的燃氣管道用戶及管網規模在不斷擴大，手工的管理模式和管理手段已無法滿足“合理規劃、科學管理、安全供氣、優質服務”的要求，因此，尋求一種高科技、現代化的管理手段是當務之急，我公司經多方面調研分析，認為建立地下燃氣管網地理信息系統是解決問題的捷徑，通過地理信息系統可以實現燃氣管網的動態管理，以便為城市燃氣規劃、管網管理、燃氣事故預防及突發事故的處理等迅速、準確地提供管網的相關數據。

該系統是采用先進的計算機網絡、通信技術、地理信息技術，建立在強大的網絡系統平臺上，支持大型數據庫系統。在這個網絡信息系統平臺上，可以實現燃氣管網的規劃設計、輸配管理、圖檔管理、搶修輔助決策、燃氣用戶管理及綜合查詢、統計等功能，各管網相關部門可以實現在各自部門同時查閱管網信息，以提高管網信息利用的效率。該系統建設分兩期進行，一期工程主要完成數據的采集、管理、更新、查詢、分析等主要功能，二期主要完成系統網絡工程的建設。

二、技術路線

煤氣管網地理信息系統的建立是一個復雜的系統工程，其建設的好壞不僅影響系統自身的應用情況，也將對整個沈陽市城市地理信息系統的推廣產生深遠的影響。為此，在設計和建設中必須遵循以下原則：

規范化原則

城市建設地理信息系統須嚴格遵循國家、遼寧省及沈陽市有關城市規劃、建設與管理的法規。數據的分類編碼應該嚴格遵循現有的國家標準、行業標準，并根據遼寧省和沈陽市的地方特色，制訂適合于本系統的分類編碼方案。

先進性原則

系統的功能設計應該立足于較高的起點，在考慮性能價格比的同時必須著重考慮系統的先進性。在軟硬件平臺的選用上考察國內外最新技術，同時也應考慮系統的通用性及各部門現有的軟硬件平臺及應用水平，便于該項目的成果盡早產生效益。本系統的地理信息系統平臺采用國際上處于領先水平的美國ESRI(Environmental Source Research lnstitute)的Arclnf08，使系統立足于高起點，為煤氣系統的開發及應用打下良好的基礎。

完備性原則

系統的數據結構和功能體系應能充分滿足用戶提出的合理需求。

適用性原則

系統應具有良好的人機交互界面，易于使用，在系統的設計過程中，全面考慮各種特殊情況，使系統具有通用性。

示范性原則

沈陽市煤氣地理信息系統是遼寧省第一家專業管網系統，該系統的建立為沈陽市其它管網系統的建立積累技術經驗，同時也可以為其它兄弟城市建立管網系統提供寶貴的技術支持。

可擴充性原則

系統的要素、編碼、功能和數據庫結構都必須易于擴充，以滿足系統進一步的發展和沈陽市城市地理信息系統建設的需要。

三、系統一期工程

目前，沈陽市煤氣總公司的管網資料主要以紙質的500圖、臺帳、竣工檔案等形式存儲，無任何數字化管網信息，因此系統一期的一項主要工作是建立管網地理數據庫，此項工作主要由屬性錄入子系統、數據管理子系統來完成。

l、煤氣屬性數據錄入子系統

說明：在系統建立初期，為了方便用戶屬性的錄入，用VB和Access相結合開發了屬性數據錄入子系統，它主要應用于系統建立初期屬性數據的大量錄入，系統建立以后，不再使用此系統。

錄入：通過拷貝、提供可選項等方式，提高屬性數據錄入的效率，錄入過程中可以實現記錄的全屏幕編輯，如：刪除、修改、存盤等操作。

查詢：通過28種查詢方式，查詢到滿足用戶條件的記錄。

修改：高級用戶可以實現屬性數據的批量更新、恢復。

報表：可以實現條件報表，動態報表

2、煤氣數據管理子系統

說明：在系統建立初期，為了實現數字化各工序的管理，圖形和屬性數據的掛接，圖幅的拼接，錯誤的檢查等工作，用VB和Maplnfo相結合開發了數據管理子系統，它主要應用于系統建立初期。

管點分類：在拼接完成的1：5000區塊上，完成調壓站、抽水缸、節點、罐站、閥門井的分離

屬性掛接：在拼接完成的1：5000區塊分類表上，實施點屬性的掛接，全市拼接完成之后，完成點屬性向線屬性的抽取。

查錯：查出各種圖面錯誤(符號用錯、線端點無點符號、點符號不在線上、重復點、懸掛點、重復線、點號重復、點號為空)

拼圖：完成1：5000范圍內的拼圖，全市的拼圖·轉換：利用Maplnfo的轉換工具，將數據轉換成　Arclnfo的E00格式或CAD格式。

打印輸出：查詢結果報表，總表報表、標準圖幅打印

3、煤氣地理信息系統

說明：在ARC／INF08環境下，以VB6．0作為系統二次開發語言，實現煤氣管網的專業化管理。

查詢：快速查詢、組合查詢、關聯查詢、空間查詢。

統計：快速統計、組合統計、關聯統計、空間統計。

專題圖：以字段為依據、生成各種專題地圖。

標注：根據標注參數設置，完成自動標注、扯旗標注。

分析：垂距分析、爆管分析、橫剖面分析、縱剖面分析、兩點連通分析開關測試、預警分析、水力計算、動態監控口

圖形管理：開始編輯、拴點上圖、捕捉設置、停止編輯、圖幅打印、沿道路打印。

屬性管理：單記錄屬性管理、多記錄屬性管理、更新維護次數、報表打印。

動態報表：查詢、統計、分析結果的動態報表。

圖紙輸出：標準圖紙的黑白打印、彩色打印、任意打印、沿道路打印。

數據轉換：與Maplnfo或AutoCAD之間的雙向轉換。

4、動態監控子系統

利用煤氣總公司已建成的動態監控系統采集的數據(存儲在SQL SERVER數據庫中)，實現監測點數據在電子地圖上的動態顯示。

四、系統二期網絡工程

煤氣二期網絡系統是在煤氣一期工程系統(單機版)的基礎上擴充了網絡功能。二期工程的建立可以更好地發揮煤氣數據資源的價值，煤氣數據資源是煤氣公司寶貴財富，是近，百年來，幾代煤氣人辛勤勞動的結晶，它的數字化、錯誤的糾正更是耗費了大量的人力、物力，網絡的建設可以使煤氣總公司這一寶貴的財富發揮其應有的作用和功能。二期網絡工程的建設與施，使各管網相關的部門可以及時了解最新的管網信息，為管網的設計、運行、維護、更新、管理提供高效、準確、及時的管網信息，加強管網科學化、自動化管理，為沈陽煤氣事業的騰飛，打下堅實的基礎，造福子孫后代。系統二期網絡工程的建設，使得煤氣公司的管網系統采用了客戶朋艮務器(C／S)方式，成為了真正的企業級的地理信息系統構架，使得各管網相關部門，可以做到足不出產，便可以了解到最新的管網信息，使得煤氣公司在全國范圍內處于技術領先地位。

1、網絡工程目標

提供沈陽市煤氣管網設計、管理一體化的解決方案，完成沈陽市煤氣總公司企業級GIS體系，強化煤氣管網管理。

采用當今世界最先進的企業級GIS應用構架，采用符合技術發展和工業標準的Oracle數據庫作為系統數據管理平臺，構架先進的企業級應用系統，使得系統的投資能夠長期為用戶服務。實現管網數據資源最大程度的共享，實現管網規劃、設計、管理、維護一體化。

提高管網信息的使用價值，使一期的投資達到更好的經濟效益和社會效益

提高沈陽市煤氣總公司的企業形象，為IS09000的認證準備雄厚的技術儲備。

2、 網絡結構

該系統的網絡結構采用標準的快速以太網，傳輸介質采用100M的非屏蔽雙絞線，服務器及客戶端計算機通過中心的100M高性能交換機連接，系統結構如下圖所示：

沈陽市煤氣管網地理信息系統二期工程

該網絡系統結構簡單明確，使用很少的投資實現完全的網絡系統，同時便于系統的升級與擴充。如果建立了相應的網絡中心，不僅可以控制、維護各工作站數據的使用，還可以作為展示中心，如果與遙調、遙測系統相聯，還可以在投影上動態顯示各監測點的數據。考慮網絡結構和應用軟件系統的具體要求，系統使用高性能的服務器系統與網絡交換機。

本系統米用ESRI公司企業級GIS解決方案，實現大規?；A空間數據的管理。系統結構如下圖所示，采用三層結構體系，底層為空間與屬性統一的數據庫系統(數據庫采用 ”Oracle8i)；中間層為應用系統服務器，應用系統為ARCINFO與ARC—SDE，具有強大的空間分析能力，及空間數據管理能力，并支持3維地形圖分析；上層(客戶端)基于UapObject組件開發基礎空間數據管理系統，支持管網數據的查詢、統計、圖形打印、動態報表、數據輸出或轉出等基本功能。 系統采用ESRI公司的網絡平臺ARCSDE、Mapobjects，不僅考慮到與一期軟件平臺(ESRI

公司的Arclnf08)的兼容性，主要是考慮系統整體構架的先進性、可擴充性和企業級應用。

系統采用大型數據庫0racle8i，主要是用于管線數據和基礎地形圖海量數據的管理。Oracle8i是當今先進的地理數據庫，它可以同時存儲圖形信息和屬性信息，同時，它與ESRI公司的ArcsDE8的兼容性最好，可以保證系統能夠發揮最高的效率，同時也保證了方案的最優性，保證系統在相當長的時間內不會落后。

3、 方案特點

應用當今世界最為先進的企業級GIS應用框架，為煤氣工程提供了靈活、高效的企業級應用解決方案，系統的運行實施，將使沈陽市煤氣管網的管理達到國內領先水平，并接近國際同期水平。

系統是采用真正的客戶朋艮務器結構的GIS系統，是在企業范圍內高效、安全

地共享煤氣管網數據的必然選擇。

采用工業標準數據庫管理系統，同時存儲空間數據和屬性數據，保證數據的安全性、一致性。

系統方案符合當前煤氣管網管理和GIS技術發展趨勢，特別是采用的GIS技術解決方案目前處于絕對領先的優勢，通過系統運行期間的升級、維護，能夠保證在相當長的時間內不會落后。

合理的軟件配置，具有較好的性價比。

保證了煤氣一期工程的投資利用，最大程度地重用了一期工程的資源，保護了前期投資，避免資源浪費。

五、結語

沈陽市煤氣總公司從2000年6月開始至今已順利地完成了一期工程。使我公司的燃氣管網管理登上了新的臺階，但由于我市燃氣事業起步較早，歷史原因造成燃氣管線的部分數據不詳，因此，管網資料需要進一步完善，同時，今年啟動二期工程的建設，力爭在最短的時間內完成，使得該系統能夠近早地為沈陽市煤氣總公司服務。

參考文獻：

l、 ESRI公司系列產品簡介，富融科技有限公司，1999、10

2、 Modeling Our World,The ESRI Guide to Geodatabase Design ，MichaelZeiler，ESRI PreSS

3、 沈陽市煤氣管網地理信息系統調研報告，沈陽金建數字城市軟件有限公司，2000

4、 沈陽市煤氣管網地理信息系統設計報告，沈陽金建數字城市軟件有限公司，2000

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