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【摘要】由于外在条件的限制，城市地下管线的管理较为困难，业务应用较为复杂，动态更新较难实现。想要实现动态信息化的管线管理，必须针对其设计出功能完善的管理信息系统。本文以上海金桥开发区为例，介绍其管线管理系统的设计和实现。
【关键词】管线管理；系统开发；设计与实现；金桥开发区
前言
城市化发展进程正在逐渐加快，信息技术水平正在不断提升，现代化程度正在不断加深，与此同时，地下管线建设也变得愈加复杂。由于各类管线业务要求逐渐趋向于多样化和专业化，建立一个完善健全的管理系统成为了当下之需。
一、数字金桥——管线管理系统的开发背景
上海的金桥出口加工区建于1990年9月，是我国最主要的先进制造业基地之一。于2004年数字金桥的概念被提出，发展至今，该区域已经先后实现了总体性数字规划、土地利用数字管理数字规划、土地利用招商数字规划、地下管线数字管理规划。利用数字管理平台对地下管线进行规划设计管理能够有效解决地下管线建设难度大、周期长、重复性高的问题，分布管理和集中管理相结合，真正实现高效率管理。
二、城市管线及其地位
地下管线是城市建设中的重要基础设施，为城市居民提供者排水、供水、电力、燃气、热力、工业以及电信等方面的服务。若是将城市比作人体，那么管线就是人身体中的血管和神经，一刻不停的为城市提供物质、能量以及信息传输服务，管线可以看成是城市的生命线。
三、管线管理信息系统建设的必要性
（一）管线数据的需求
不同群体对于管线数据的要求是不同的，但是其迫切性是相同的，但是目前管线信息的共享却出现了问题。现有的数据多数以纸质形式存在于土地部门和档案室，而且缺乏实现共享的数据渠道。因此，必须建设出一个能够实现管线数据共享的信息系统。
（二）是区域建设管理水平提升的需要
进行管线管理信息系统建设能够准确掌握金桥区中不同区域对于管线资源要求的联系，帮助管理人员实现合理的空间量化资源分配。这样一来，在招商部门进行招商引资期间，管线管理系统便可以为负责人展现出更加明显的优势项目投资区域，进而实现集约化发展，提升区域管理水平。
（三）可提高工作效率，减少成本
管线信息系统除了提供地下管线的相关信息以外，还能为土地规划提供基础信息，从另一视角展现土地规划的信息。因此，土地规划部门的业务管理能力便能有效加强，工作效率得以提升，不必进行重复性工作，进而其工作成本也能有所减低。
（四）为管理部门服务，促进招商引资
各个区域管理部门都可以借助数字管线管理系统更有效率的完成工作，进而将金桥区的发展现状更加完善的表现出来，为土地部门和招商部门提供更加直观的服务，帮助相关公司领导作出合理的决策。另外，信息系统能够实现跨越空间和时间的信息整合，不同来源的信息能够在短时间内有序组织到一起，进而为招商企业提供更具有融合性的信息，有效促进招商引资。
四、系统设计
（一）需求分析
金桥区目前已经存在着一些管线相关数据，包括基础地形、规划、现状等管线空间数据以及属性、管理信息等管线非空间数据，这些数据都需要进行调整整合，因此，一个功能性较强的管理系统是必需的。新建立的管理系统需要与已经建设较为完善的土地管理系统联系起来，因此在设计过程中需要满足以下要求：
完善体系，系统建设过程中最为重要的就是能够完成数据整合，实现整个区域所有管线的科学管理，因此在建设之初便要先设计好标准化体系，为之后所有项目建设作出规范和指导；
统一管理数据，信息系统的建设基础便是数据，地下管线管理系统建设中的数据包括土地利用现状和规划数据、地形影像数据、市政管线数据等等，这些数据不能单纯放到一起，而是要明确各类数据之间的关系，完善功能设计；
实现业务目标，金桥区建设过程中，已经积累了大量数据，这些数据未进行有效管理之前，没有发挥出应有的功能，也没有根据GIS标准进行整合，这样一来其利用率也没能达到标准，管线管理系统建设过程中应该参考GIS标准整合数据，提供更好的业务服务。
（二）系统设计
1.设计原则
地下管线管理系统建设过程相对复杂，为了能够保证整个工程目标能够顺利实现，设计方案应该遵循下列原则：兼顾发展性和成熟性，系统建设应当采用最为先进的计算机网络技术，保证设计好的系统能够具备较强的可靠性和实用性；兼顾标准化和可扩展性，结构和产品设计应当遵循国家标准，软件和硬件这类需要定期更新的设施更应该设计成可扩展类型，保证其兼容性；兼顾易用性和可维护性，系统界面设计不能过于复杂，保证一定的方便性和友好性，另外，设计过程中保证各类资料保存完整，以便维护；安全可靠性，管线管理系统设计涉及到许多方面，应用大量的软硬件设备，提供实时信息服务，这就需要在设计过程中保证系统的安全性，运行期间能够保证数据信息安全可靠不泄露，整个系统应当有备份设计，一旦系统出现异常，要马上进行补救，避免信息大量丢失。
2.总体框架
地下管线系统设计的总体规划要保证能够实现实用高效的系统服务，提供安全可靠的信息数据，实现规范开放的信息共享，建立起完善的信息化服务平台。如下图1所示，系统总共分为分成四个层级，分别是应用层、功能层、服务层和数据层。
应用层：服务对象是业务人员，能够实现对外招商服务以及管理控制服务，完成地下信息综合管理。这个部分将不同的用户分离开来，分别掌握不同的权限，能够使用不同的系统功能；
功能层：该层主要提供的服务包括图文一体服务、管线入库服务、数据统计分析服务以及对外服务，能够实现对数据的整体管理；
服务层：该层提供的服务包括报表服务、地图服务以及表单控制服务，为功能层提供相关的数据基础； 数据层：该层次中包括所有的数据资源，在数据库中进行合理整合储存，参考土地利用规划管理系统进行整合管理。
图1 总体框架设计示意图
3.软件设计
地下信息管理系统需要能够处理大量数据和信息的平台，其中最主要的软件设计包括操作系统设计和数据库设计。
操作系统是整个系统运行和使用的基础，也是保证系统安全的可靠保障，现如今使用较多的操作系统有 2003 等几种系统，金桥区地下管线管理系统采用的是Windows 2003 系统。该系统用途较多、功能强大、灵活性强、扩展性好，其通讯服务能够有效满足管理部门需求。现如今，我国很多管理系统都是应用Windows操作系统，该系统投资较小，应用性较强，能够支持较多应用软件。
管线系统采用的数据库系统是Oracle 9i企业版，该系统具备较强的稳定性，工作效率相对较高，能够对海量的空间数据和非空间数据进行管理，应用开发能力非常强。该数据库系统进行数据库设计和管理通过SDE技术完成，开放性和灵活性相对较强。
4.数据资料整理规划
金桥区地下管线相关数据资料包括四个部分，分别是：基础地形数据，这部分数据是按照基本比例尺收集而来的基础数据；地下竣工管线数据，由工程建设相关单位提供；土地利用规划数据，由土地部门提供；三维影像数据，由空中拍摄的航片、卫片以及正射影像采集整理而来。
5.基本功能模块设计
金桥区地下管线管理系统的基本功能模块设计包括以下几部分：文件管理模块，能够添加本地的GIS、CAD相关系统数据，工作人员可以随时打开查看、修改、储存、删除；系统管理模块，能够提供登陆、注销、设置参数、检测升级、属性对照等服务；数据浏览模块，能够提供常见的浏览功能，对图形进行放大、缩小、平移、漫游设置，根据索引调整图片；图像管理模块，能够将多个图像进行叠加；数据查询统计模块，能够对图像和文件进行查询，根据索引定位道路、单位、水体、图幅，选择任一符合要求的区域进行结果统计，制作统计图；数据管理和服务模块，能够完成数据更新入库管理，进行图形更改编辑；数据安全和维护模块，能够完成密码、权限、用户管理，设计备份数据，更新数据版本，管理符号库，进行数据库扩展。
6.管线管理模块设计
金桥区地下管线管理系统的管线管理模块设计包括以下几部分：数据入库模块，能够完成单个管线、批量管线、规划管线的数据入库管理，完成数据监理查询，生成异常数据报告；动态更新模块，竣工实时数据更新，与以往的历史数据进行对比；数据显示模块，能够分层显示出各个类型的管线数据现状；管线数据编辑模块，能够对管线图形数据进行增加、删除、合并、移动，完成复杂管线的绘制；属性数据编辑模块，能够对属性数据进行合理修改和提交；数据查询设计模块，能够对数据进行图文查询，根据限定条件定位管线、管点，选择任一符合要求的区域进行结果统计，制作统计图；公用设施管理模块，对设施进行分类和权属登记；空间决策模块，对横断面以及纵断面进行分析；工程综合模块，对数据属性进行标注，计算长度和面积；三维浏览模块，显示一定区域内的三维管线；对外服务模块，提供地形、管线打印服务，制作专题管线。
7.系统整合
该系统与其他应用系统进行整合后，能够实现多系统数据共享，这时要对数据信息的安全性加以关注，保证系统安全，合理分配用户权限。
五、项目实施
金桥区地下管线管理系统的实施要按照以下步骤进行：计划管理，要对项目进行合理计划，保证其现实性以及实用性，制定好计划以后要进行审计，确定其可实施性；配置管理，为实施工作人员安排合理的工作顺序和小组分配，规定好各个负责人的服务范围，保证软件构成的完整性；进度管理，用甘特图进行进度计划编制并跟踪进度；费用管理，对各个阶段的费用进行有效控制，预期费用为160万元左右。
结论：
金桥出口加工区正在飞速向前发展，各个部门普遍需要大量的实时管线数据提供参考，进而完成其日常工作任务。地下管线信息管理系统的实现必然能够满足其发展需求，实现金桥区的跨越式发展。
参考文献：
[1]沈伟国.金桥开发区：建设基于GIS的综合管理平台[J].上海信息化，2010（10）：56-58.
[2]王剑.开发区可持续发展若干问题的思考与探讨——以上海金桥经济技术开发区为例[J].上海城市规划，2014（04）：126-132.
[3]刘全海，孙雪梅，冉慧敏.面向管线全业务的综合管理信息系统研究与实现[J].测绘通报，2014（11）：92-96+101.
【关键词】管线管理；系统开发；设计与实现；金桥开发区
前言
城市化发展进程正在逐渐加快，信息技术水平正在不断提升，现代化程度正在不断加深，与此同时，地下管线建设也变得愈加复杂。由于各类管线业务要求逐渐趋向于多样化和专业化，建立一个完善健全的管理系统成为了当下之需。
一、数字金桥——管线管理系统的开发背景
上海的金桥出口加工区建于1990年9月，是我国最主要的先进制造业基地之一。于2004年数字金桥的概念被提出，发展至今，该区域已经先后实现了总体性数字规划、土地利用数字管理数字规划、土地利用招商数字规划、地下管线数字管理规划。利用数字管理平台对地下管线进行规划设计管理能够有效解决地下管线建设难度大、周期长、重复性高的问题，分布管理和集中管理相结合，真正实现高效率管理。
二、城市管线及其地位
地下管线是城市建设中的重要基础设施，为城市居民提供者排水、供水、电力、燃气、热力、工业以及电信等方面的服务。若是将城市比作人体，那么管线就是人身体中的血管和神经，一刻不停的为城市提供物质、能量以及信息传输服务，管线可以看成是城市的生命线。
三、管线管理信息系统建设的必要性
（一）管线数据的需求
不同群体对于管线数据的要求是不同的，但是其迫切性是相同的，但是目前管线信息的共享却出现了问题。现有的数据多数以纸质形式存在于土地部门和档案室，而且缺乏实现共享的数据渠道。因此，必须建设出一个能够实现管线数据共享的信息系统。
（二）是区域建设管理水平提升的需要
进行管线管理信息系统建设能够准确掌握金桥区中不同区域对于管线资源要求的联系，帮助管理人员实现合理的空间量化资源分配。这样一来，在招商部门进行招商引资期间，管线管理系统便可以为负责人展现出更加明显的优势项目投资区域，进而实现集约化发展，提升区域管理水平。
（三）可提高工作效率，减少成本
管线信息系统除了提供地下管线的相关信息以外，还能为土地规划提供基础信息，从另一视角展现土地规划的信息。因此，土地规划部门的业务管理能力便能有效加强，工作效率得以提升，不必进行重复性工作，进而其工作成本也能有所减低。
（四）为管理部门服务，促进招商引资
各个区域管理部门都可以借助数字管线管理系统更有效率的完成工作，进而将金桥区的发展现状更加完善的表现出来，为土地部门和招商部门提供更加直观的服务，帮助相关公司领导作出合理的决策。另外，信息系统能够实现跨越空间和时间的信息整合，不同来源的信息能够在短时间内有序组织到一起，进而为招商企业提供更具有融合性的信息，有效促进招商引资。
四、系统设计
（一）需求分析
金桥区目前已经存在着一些管线相关数据，包括基础地形、规划、现状等管线空间数据以及属性、管理信息等管线非空间数据，这些数据都需要进行调整整合，因此，一个功能性较强的管理系统是必需的。新建立的管理系统需要与已经建设较为完善的土地管理系统联系起来，因此在设计过程中需要满足以下要求：
完善体系，系统建设过程中最为重要的就是能够完成数据整合，实现整个区域所有管线的科学管理，因此在建设之初便要先设计好标准化体系，为之后所有项目建设作出规范和指导；
统一管理数据，信息系统的建设基础便是数据，地下管线管理系统建设中的数据包括土地利用现状和规划数据、地形影像数据、市政管线数据等等，这些数据不能单纯放到一起，而是要明确各类数据之间的关系，完善功能设计；
实现业务目标，金桥区建设过程中，已经积累了大量数据，这些数据未进行有效管理之前，没有发挥出应有的功能，也没有根据GIS标准进行整合，这样一来其利用率也没能达到标准，管线管理系统建设过程中应该参考GIS标准整合数据，提供更好的业务服务。
（二）系统设计
1.设计原则
地下管线管理系统建设过程相对复杂，为了能够保证整个工程目标能够顺利实现，设计方案应该遵循下列原则：兼顾发展性和成熟性，系统建设应当采用最为先进的计算机网络技术，保证设计好的系统能够具备较强的可靠性和实用性；兼顾标准化和可扩展性，结构和产品设计应当遵循国家标准，软件和硬件这类需要定期更新的设施更应该设计成可扩展类型，保证其兼容性；兼顾易用性和可维护性，系统界面设计不能过于复杂，保证一定的方便性和友好性，另外，设计过程中保证各类资料保存完整，以便维护；安全可靠性，管线管理系统设计涉及到许多方面，应用大量的软硬件设备，提供实时信息服务，这就需要在设计过程中保证系统的安全性，运行期间能够保证数据信息安全可靠不泄露，整个系统应当有备份设计，一旦系统出现异常，要马上进行补救，避免信息大量丢失。
2.总体框架
地下管线系统设计的总体规划要保证能够实现实用高效的系统服务，提供安全可靠的信息数据，实现规范开放的信息共享，建立起完善的信息化服务平台。如下图1所示，系统总共分为分成四个层级，分别是应用层、功能层、服务层和数据层。
应用层：服务对象是业务人员，能够实现对外招商服务以及管理控制服务，完成地下信息综合管理。这个部分将不同的用户分离开来，分别掌握不同的权限，能够使用不同的系统功能；
功能层：该层主要提供的服务包括图文一体服务、管线入库服务、数据统计分析服务以及对外服务，能够实现对数据的整体管理；
服务层：该层提供的服务包括报表服务、地图服务以及表单控制服务，为功能层提供相关的数据基础； 数据层：该层次中包括所有的数据资源，在数据库中进行合理整合储存，参考土地利用规划管理系统进行整合管理。
图1 总体框架设计示意图
3.软件设计
地下信息管理系统需要能够处理大量数据和信息的平台，其中最主要的软件设计包括操作系统设计和数据库设计。
操作系统是整个系统运行和使用的基础，也是保证系统安全的可靠保障，现如今使用较多的操作系统有 2003 等几种系统，金桥区地下管线管理系统采用的是Windows 2003 系统。该系统用途较多、功能强大、灵活性强、扩展性好，其通讯服务能够有效满足管理部门需求。现如今，我国很多管理系统都是应用Windows操作系统，该系统投资较小，应用性较强，能够支持较多应用软件。
管线系统采用的数据库系统是Oracle 9i企业版，该系统具备较强的稳定性，工作效率相对较高，能够对海量的空间数据和非空间数据进行管理，应用开发能力非常强。该数据库系统进行数据库设计和管理通过SDE技术完成，开放性和灵活性相对较强。
4.数据资料整理规划
金桥区地下管线相关数据资料包括四个部分，分别是：基础地形数据，这部分数据是按照基本比例尺收集而来的基础数据；地下竣工管线数据，由工程建设相关单位提供；土地利用规划数据，由土地部门提供；三维影像数据，由空中拍摄的航片、卫片以及正射影像采集整理而来。
5.基本功能模块设计
金桥区地下管线管理系统的基本功能模块设计包括以下几部分：文件管理模块，能够添加本地的GIS、CAD相关系统数据，工作人员可以随时打开查看、修改、储存、删除；系统管理模块，能够提供登陆、注销、设置参数、检测升级、属性对照等服务；数据浏览模块，能够提供常见的浏览功能，对图形进行放大、缩小、平移、漫游设置，根据索引调整图片；图像管理模块，能够将多个图像进行叠加；数据查询统计模块，能够对图像和文件进行查询，根据索引定位道路、单位、水体、图幅，选择任一符合要求的区域进行结果统计，制作统计图；数据管理和服务模块，能够完成数据更新入库管理，进行图形更改编辑；数据安全和维护模块，能够完成密码、权限、用户管理，设计备份数据，更新数据版本，管理符号库，进行数据库扩展。
6.管线管理模块设计
金桥区地下管线管理系统的管线管理模块设计包括以下几部分：数据入库模块，能够完成单个管线、批量管线、规划管线的数据入库管理，完成数据监理查询，生成异常数据报告；动态更新模块，竣工实时数据更新，与以往的历史数据进行对比；数据显示模块，能够分层显示出各个类型的管线数据现状；管线数据编辑模块，能够对管线图形数据进行增加、删除、合并、移动，完成复杂管线的绘制；属性数据编辑模块，能够对属性数据进行合理修改和提交；数据查询设计模块，能够对数据进行图文查询，根据限定条件定位管线、管点，选择任一符合要求的区域进行结果统计，制作统计图；公用设施管理模块，对设施进行分类和权属登记；空间决策模块，对横断面以及纵断面进行分析；工程综合模块，对数据属性进行标注，计算长度和面积；三维浏览模块，显示一定区域内的三维管线；对外服务模块，提供地形、管线打印服务，制作专题管线。
7.系统整合
该系统与其他应用系统进行整合后，能够实现多系统数据共享，这时要对数据信息的安全性加以关注，保证系统安全，合理分配用户权限。
五、项目实施
金桥区地下管线管理系统的实施要按照以下步骤进行：计划管理，要对项目进行合理计划，保证其现实性以及实用性，制定好计划以后要进行审计，确定其可实施性；配置管理，为实施工作人员安排合理的工作顺序和小组分配，规定好各个负责人的服务范围，保证软件构成的完整性；进度管理，用甘特图进行进度计划编制并跟踪进度；费用管理，对各个阶段的费用进行有效控制，预期费用为160万元左右。
结论：
金桥出口加工区正在飞速向前发展，各个部门普遍需要大量的实时管线数据提供参考，进而完成其日常工作任务。地下管线信息管理系统的实现必然能够满足其发展需求，实现金桥区的跨越式发展。
参考文献：
[1]沈伟国.金桥开发区：建设基于GIS的综合管理平台[J].上海信息化，2010（10）：56-58.
[2]王剑.开发区可持续发展若干问题的思考与探讨——以上海金桥经济技术开发区为例[J].上海城市规划，2014（04）：126-132.
[3]刘全海，孙雪梅，冉慧敏.面向管线全业务的综合管理信息系统研究与实现[J].测绘通报，2014（11）：92-96+101.