数据标准在城市地下管线信息化过程中的关键作用
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第３４卷第２期 ２０１１年０３月
现代测绘
Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｐｐｉｎｇ Ｖ０１．３４，Ｎｏ。２
Ｍａｒ．２Ｏｌ１
数据标准在城市地下管线信息化过程中的关键作用 解智强，王贵武，高 忠，周海彬 （昆明市城市地下管线探测办公室，云南昆明６５００１１）
摘要地下管线数据标准直接影响数据采集、信息系统建设和后期更新维护过程。本文就昆明市城市地下管线 普查探测及信息化过程中数据标准对地下管线信息化工作的影响，阐明城市地下管线信息化过程中数据标准的地 位与作用，重点阐述数据标准对城市地下管线的探测、地下管线信息系统的建设以及城市地下管线更新和维护机 制的重要指导作用。 关键词ＧＩＳ数据标准地下管线探测地下管线信息系统地下管线信息更新维护 中图分类号：Ｐ２ｏ８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—４０９７（２０１１）０２—００２５—０４
１ 引言 数据是一切应用与开发工作的基础，是ＧＩＳ研 究工作的核心，ＧＩＳ数据的标准化和制度化是数据 建库和地理信息产品化的根本保证，在城市的地下 管线信息化工作中，数据标准建设是首要考虑的问 题。目前，地下管线数据标准已经在城市地下管线 信息化过程中发挥十分重要的作用，在信息化时 代，数据标准的制定功能和意义不仅局限于约束地 下管线的生产行为，更重要的是：标准的建设将影 响城市地下管线信息系统建设的过程，特别是地下 管线元数据的制定直接影响地下管线信息系统的 工作实现，地下管线探测的数据标准同样影响城市 地下管线信息的更新与维护的过程。在２００７年开 始的昆明市城市地下管线普查探测及信息化工程 实践过程中，我们从坐标基准选择、地下管线信息 分类体系建立、数据格式转换和统一的编码实现方 面均开展研究，形成了指导工程建设的昆明市地下 管线信息化标准体系［１］。 ２城市地下管线数据标准应用中存在的 问题 目前，国内城市地下管线探测及信息系统建 设主要参考国家的有关规范标准，主要包括一些 常用的数据标准利用ｉ包括《城市基础地理信息系 统技术规范》（ＣＪＪ１００—２００４），它规定了城市地下 综合管线的空间数据及属性数据应该包括的内 容、要素分类编码原则、管线数据存储格式与数据 交换格式的内容及地下管线数据质量控制的要 求；《基础地理信息要素分类与代码》（ＧＢ／Ｔ１３９２３ —２００６），它规定了所有地形图要素包括地下管线 要素的分类与代码；《城市地下管线探测技术规 程》（ＣＪＪ６１—２００３）规定了地下管线的颜色、代号、 符号系统及线型；《城市测量规范》（ＣＪＪ８—９９）规定 了管线点的测量精度与探测精度；《国家基本比例 尺地形图图式第１部分１：５００、１：１０００、１ ｔ ２０００ 地形图图式》规定了地下管线的线型、尺寸及其表 现方法。目前，城市地下管线探测及信息化工作 基本围绕这些规范开展，在使用过程中，对地下管 线探测及背景数据的获取取得了积极地支持作 用，但是，在应用过程中还存在一定的问题，主要 体现在：①标准范围相对较广，描述地理要素概略 性强，细节的问题尚无具体指导解决依据；②标准 的地方化工作不够，难以从根本上描述每个城市 的地下管线实际情况，比如：昆明市的给水、燃气 等多种地下管线具有自身的符号体系，有些符号 体系国家标准没有提供，但在实际工作中被大量 推广使用；③标准由多个国家或行业的数据规范 拼制而成，缺乏集成统一的技术纲领性文件。 因此，以国家规范为依据，结合昆明市本地实 际情况特别是管线权属单位实际应用情况，制定昆 明市地方的地下管线探测标准是一项重要而迫切 的工作，它直接影响地下管线信息系统的扩展、信 息的共享和数据的推广利用。
３立足国标，根据昆明本地实际建设城市地 下管线普查数据标准
随着昆明市城市化的进程的加强，建成区面积 也随之快速增长。每年，城市规模都在不断的扩 张，同时，城市地下管线也处于不断的建设之中。 随着需求的增长，已经建成的地下管线信息资源每 年都在不断得到迅速更新和补充。目前，昆明城市 的地下管线主要由排水、给水、电力、燃气、通讯、工 业等七大类别构成，其中：排水管线分为雨水、污 ２６ 现代测绘 第３４卷 水、合流水；通讯包括电信、移动、联通、铁通、网通、 有线电视及交通信号等七种管线，还有其他的一些 不明管线。而且昆明情况比较特殊，具有排水管理 及养护权限的单位有２ｏ余家，因此城市地下管线总 体而言结构复杂，类别繁多，利用ＧＩＳ技术科学将 这些地下管线信息资源进行管理并实现数据资源 的共享与交换必须对数据的分类、编码、分层、属性 的导人输出的成果数据格式制定合理的数据标准。 这是昆明市城市地下管线探测信息化工作首先需 要考虑并解决的问题。 昆明市城市地下管线探测数据标准立足于 ２００３年城市地下管线探测国家标准《城市地下管线 探测技术规程》（ＣＪＪ６１—２００３），以及在此基础上制 定的《昆明市地下管线探测技术规程》（以下称《规 程》）。《工程》制定的定位是城市地下管线探测及 信息化工作重要的指导性文件，它首先考虑的是满 足城市规划管理需要及城市地下管线各管线权属 单位之间的需求，特别是昆明市城市地下管线管理 单位众多，权属关系复杂，考虑到将来的昆明市城 市地下管线数据标准建设需要考虑到各管线权属 单位的实际情况，昆明市地下管线数据标准在国标 的基础之上做出了相应的改进。特别需要说明的 是：由于探测工程时间要求和昆明市高原地域的特 殊性质，昆明城市地下管线在数据生产标准的制定 上相对严格，主要考虑到适宜本地环境的城市地下 管线探测和管理的需要（如地下管线数据精度的控 制）。因此，在数据生产过程中造成一定工作量，但 是，这种工作量对昆明市地下管线数据的质量提升 及推广应用十分有益。 ４地下管线数据标准内容及其在城市地下 管线信息化实施中的作用 ４．１《规程》对城市地下管线信息化行为的规范与 约束 《规程》设计的目的是直接规范城市地下管线 探测、内业整理、系统建设、数据更新与入库全过 程。昆明市地下管线数据标准化内容主要包括① 内外业数据采集的标准化：实现数据采集统一的文 本格式，即内外业交换的成果文件使用统一的数据 文本格式，包括统一生成数据库ＭＤＢ格式的数据 文本；②数据入库处理程序的标准化：统一的数据 生产规范，包括数据生产的层、色、代码等标准文 件在数据入库前实现预处理的数据监理工作；③ 信息系统数据组织与管理的标准化与规范化：通 过制定规范的地下管线数据的图层归属、入库方 式、代码规定等满足地下管线的关系型数据设计 要求，统一了地下管线空间及属性管理，即所有的 地下管线成果按照《规程》制定的管线、管点存储 及表示规定，定制要素属性表的结构以及其空间 数据库的存储规范，实施严格的城市地下管线数 据库建设与管理ｌ＿２］。 ４．２《规程》编码规则及符号策略 昆明市地下管线数据编码规则依据国家标准 规范而来，过程中广泛考虑昆明市管线单位多年 来已经建设并使用的ＧＩＳ信息系统的实际情况， 在地下管线信息系统设计上，引进现有专业管线 单位的一些在用地下管线符号。《规程》在地下管 线符号的制定和表示上严格实施国家标准，在此 基础上，参考了所有管线单位现有ＧＩＳ系统的符 号表达体系规范，根据实际情况修改完善了一些 符号的表示方法，特别是针对电力和给水符号多 年来成熟的ＧＩＳ应用，将国标中尚没有的地下管 线符号吸纳进入”规程”之中，增强了”规程”在昆 明地区的推广与应用（详见图１），为数据共享及管 理奠定基础Ｌ３Ｊ。
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图１ 昆明市城市地下管线探测技术规程②比国标① 增加管理了大量的专业管线符号
４．３《规程》对城市地下管线探测行为的约束 《规程》同时约束了城市地下管线探测的技术 手段的使用及探测工作实施行为，为保障城市地下 管线信息数据资源的准确一致地获取并形成相对 统一的作业方法，以保障城市地下管线信息资源数 据采集的质量和进度。《规程》根据昆明市实地的 工作情况，对外业工作范围作出界定，这项界定工 作对数据采集的工作量影响巨大，比如：约束城市 地下管线探测过程中对各专业地下管线信息资源 的采集广度、深度以及数据采集的地理范围进行介 定，这些规定保证采集获得的数据能够满足今后工 作使用需要而不出现数据冗余（即多余而不需要的 数据）情况（详见表１）。 第２期 解智强等：数据标准在城市地下管线信息化过程中的关键作用 ２７ 表１ 昆明市城市地下管线普查采集的深度范围 ＮＯ． 管线类别 区域 取舍标准 至街巷、面积单元的 １ 给水 管径≥１ｏｏｍ 进口
排水（含雨 ２ 至房屋立管 全测 水、污水）
至街巷、面积单元的 ３ 燃气 全测 进口
至街巷、面积单元的 全测（包括城 ４ 电力 进口 市照明管线）
至街巷、面积单元的 全测（不含电 ５ 通讯 进口 力通讯）
至街巷、面积单元的 ６ 工业 全测 进口
至街巷、面积单元的 ７ 热力 全测 进口
４．４数据标准在城市地下管线信息系统建设过程 中的核心作用 ４．４．１数据标准的制定指导城市地下管线数据库 的建设 数据标准是城市地理信息系统建设的核心工 作，是数据库建设的依据［４３。昆明市城市地下管线 数据标准以信息赋予为核心，对地下管线信息资源 数据采集的行为（包括内业数据处理过程）进行约 束，以此保证城市地下管线信息数据库建设的完 整，实现真正意义上的数据采集＼管理＼更新＼维护 实现内外业一体化工作，满足昆明市地下管线信息 系统的正常运行。 ４．４．２ 昆明市城市地下管线数据标准对数据库的 设计的影响 昆明市城市地下管线数据标准直接决定地下 管线数据库设计（详见图２）。根据管线的自身特点，
图２城市地下排水管线数据库表设计 地下管线一般库设计主要包括点表和线表的设计。 点要素表设计包括地下管线点的坐标、埋深、管底 标高、管点接口方式等一系列标准（详见表２）。特 别说明的是，地下管点的编号具有一定的编码则，
昆明市城市地下管线信息管点的编号（即实地物探 点编号）由管线类别代码和管线点７位自然顺序号 组成（共１１位），管线类别代码用汉语拼音字母标记 （管线大类＋管线小类，共４位）；管线点序号用阿拉 伯数字标记，由项目编号（４位）和点顺序号（３位） 组成，项目编号根据任务确定，而点顺序号在同一 项目中唯一（编排根据东西一南北向确认），如 ＰＳＹＳＯ００１Ｏ１２表示第１测区排水雨水探测第１２号 探测点，这种编码规则保证了城市地下管线点在数 据库中的唯一性。 通过城市地下管线点表和线表数据的野外记录 及规范化的内业处理工作，探测人员能够将外业获取 的空间资源数据通过点表、线表逐一录入的方式，完 成地下管线空间数据的采集，之后通过程序将数据录 入大型关系型数据库进行管理，以此建立城市地下管 线信息资源数据库，因此，昆明市城市地下管线信息 数据标准是地下管线数据库的建设的关键依据Ｌ５］。
