浅谈地理信息系统在市政地下管线规划及管理中的应用
作者：张帆
来源：《科技创新导报》2013年第10期
摘要：城市市政地下管线是一个城市的“生命线”，也是城市规划的重要组成部分，更是发挥城市功能、确保城市经济、社会健康、协调发展的重要物质基础。地理信息系统（GIS）能够对具有明显空间特征的城市规划建设信息进行高效分析、利用和管理，使城市市政管线规划与管理的实用性、可维护性及运行速度都能得到很好的保证。
关键词：城市市政地下管线地理信息系统（GIS）空间分析
中图分类号：TU99 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（a）-0-01
城市市政工程管线是指埋设于下地的各种电力、通信、燃气、给水、雨水和污水管线。它们是市政基础设施的重要组成部分，时刻担负着能源的输送、信息的的传输及废污的排放，它们是城市赖以生存和发展的物质基础，被形象的称为城市生命线。管线综合规划的任务是在满足市政功能需求和专业技术要求的基础上，经济合理的布置各类市政管线。笔者在这里简述GIS技术在市政管线规划设计及规划管理上的应用，与众位业内人士学习、探讨，以便在城市规划建设中，更为有效的利用城市地下空间，减少市政管道建设的盲目性、减少建设成本、便于规划
管理部门系统管理城市地下管线和地下空间。
1 市政地下管线综合规划主要内容
城市管线综合规划的主要特点是注重各类市政管线的系统性，充分利用现状管线，将规划管线与现状管线有机结合，尊重地方习惯，注重可操作性，重视规范要求。市政管线综合规划的工作流程包括现状调查、方案制定、部门意见征求等环节。现状调查包括现场踏查和资料收集，了解现状地下管线的分布情况、道路周边的地形情况和土地利用情况，明确管线所在道路的区位、道路宽度和路幅分配等；收集各类相关的市政专项规划、专项研究、专题报告及立项批文；在详细的现状调查基础上，根据城市功能需求，在满足专业要求的基础上规划初步方案并征求各市政管线单位的意见；合理采纳管线单位的意见，修改完善方案后即可报批。同时，在管线综合规划中，由于各类管线的性质不同，管线埋深、环境措施、退让距离也不尽相同，要求设计者在方案设计中多思考、多归纳、多比较，协调好地下管线与道路桥梁、建构筑物
地下结构及近远期结合等多方面的问题。
2 ArcGIS地理信息系统空间分析及数据管理
2.1 专业化的空间分析功能
GIS强大的空间分析、处理、输出功能，针对城市市政管线隐蔽（埋设在地下）、复杂（种类多，纵横交错，密如蛛网）、动态（城市建设不断扩大，新管线不断增加，旧管线也不断在更换或废弃）、信息量大等问题，可以迅速的获取满足应用需要的相关地理信息，对多种因素进行综合分析，并以地图、图形或数据的形式直观的表现处理结果。如：选址分析、负荷需求分析、管线
三维显示等，具有辅助决策支持功能。
2.2 先进的海量数据管理技术
GIS具有管理、显示、分析和处理海量数据的能力。以GIS技术为核心，采用先进的网络技术和SOA框架，建立及OA、GIS与CAD互通技术、数据库技术与一体的综合业务系统，实现规划管理信息化的高度集成和统一。系统的扩充性、实用性、可维护性及运行速度都能得到很好的保证，满足各类人员的使用习惯及日常工作的需要，是“人 - 软件 - 业务流程”的有机结合和统一。
3 应用实例
3.1 北京市变电站空间布局分析
北京市电网变电站众多，与各类建设用地关系复杂，在空间布局上将变电站用地落到实处较为困难，利用GIS的空间分析及数据处理功能，结合地区土地利用规划，确定规划变电站的位置及容量，有效解决以上问题。根据用电负荷预测值及城市空间发展战略，将北京全市用地分为12个组团进行模型分析计算。在已知现有变电站情况的条件下，用建筑负荷指标法计算出最大负荷出现时每个地块的电力贡献值；根据划定的地理阻断因素等约束条件，通过模型计算，确定各变电站供电范围及变电站位置目标；利用GIS叠加分析功能，分析出适合建设变电站的区域，再对区域与变电站坐标进行叠加，得到新建变电站的优化站址，将计算结果输出。这种计算方法结构清晰，逻辑严密，接近实际建设模式，并且符合城市规划管理人员决策思路，具有一定的实用价值。
3.2 北京市“地下管线综合管理系统”
为了更好的进行北京市地下管线管理工作，提高综合协调、应急指挥手段水平，解决以往地下管线实行分治管理造成的多家建设、多家负责、各自管理、数据分散、难以共享的现状，北京市市政管委作为地下管线综合协调单位，于2004年启动建设了“城市地下管线综合管理信息系统”试点工程。北京市“地下管线综合管理系统”整合了市测绘院的基础地形数据，市信息资源中心的正射影像基础参照数据，市自来水集团、电力公司、电信、排水集团、路灯管理