摘要：隨著天然氣的普及應(yīng)用，,而且燃氣管網(wǎng)分布在城市地面之下，它縱橫交錯，影響城市居民國計民生的命脈。然而長期以來，燃氣管線資料的管理和利用是一直困擾著城市規(guī)劃與建設(shè)的重大問題，施工或維護過程中燃氣管線被損壞的事故屢見不鮮；燃氣GIS系統(tǒng)應(yīng)用能對突發(fā)事故進行快速決策和搶修，將影響范圍減到最小、損失降到最低，避免事故的進一步擴大。燃氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是以燃氣管網(wǎng)為管理對象，綜合運用GIS技術(shù)、CAD技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等信息化技術(shù)實現(xiàn)對燃氣管網(wǎng)信息的采集、錄入、處理、存儲、查詢、分析、顯示、更新、輸出。建立起準確、完整的燃氣管線檔案和先進、實用的燃氣管網(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)是當務(wù)之急。本文針對GIS技術(shù)在城市燃氣管網(wǎng)中的運用展開了分析與討論，旨在為日后的城市燃氣管網(wǎng)管理運營提供簡單的借鑒。
關(guān)鍵詞:系統(tǒng)、地理信息、數(shù)據(jù)、管網(wǎng)
一、GIS的基本概念
GIS是地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱GIS)是一種先進的計算機軟件技術(shù),它是結(jié)合地理學(xué)、地圖學(xué)以及遙感和計算機科學(xué),用以輸入、編輯、分析、儲存及顯示空間及其屬性的地理資料系統(tǒng)，能夠為企業(yè)提供強大的信息支持與服務(wù)。GIS是一種基于計算機的工具，它可以對空間信息進行分析和處理。GIS 技術(shù)把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作（例如查詢和統(tǒng)計分析等）集成在一起。隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,GIS技術(shù)已經(jīng)在各個行業(yè)得到了廣泛的運用。地理信息系統(tǒng)與其他信息系統(tǒng)的主要區(qū)別在于其存儲和處理的信息是經(jīng)過地理編碼的，地理位置及與該位置有關(guān)的屬性成為信息檢索的重要部分。
二、GIS系統(tǒng)建設(shè)的原則與目標
（一） 系統(tǒng)建設(shè)原則
1、管網(wǎng)是燃氣公司的血管。保證安全運營是基本原則；
2、以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向：燃氣是主體，系統(tǒng)需要以業(yè)務(wù)為設(shè)計導(dǎo)向，以服務(wù)業(yè)務(wù)為目標；
3、 以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)：真實的數(shù)據(jù)是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，整個系統(tǒng)設(shè)計將圍繞管網(wǎng)數(shù)據(jù)進行；
4、 以集成為重點：集成是實現(xiàn)燃氣信息化的關(guān)鍵，只有實現(xiàn)各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成、數(shù)據(jù)的共享才能真正實現(xiàn)燃氣信息化；
?。ǘ?系統(tǒng)總體目標
1、建立適合燃氣公司現(xiàn)狀和未來發(fā)展需要的燃氣管網(wǎng)地理信息數(shù)據(jù)庫；
2、結(jié)合具體應(yīng)用需求，利用相應(yīng)的燃氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)對燃氣公司管網(wǎng)數(shù)據(jù)的有效使用和高效管理；
3、構(gòu)建一系列的硬件支撐平臺，支持燃氣公司管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的高效穩(wěn)定運行；
4、通過持續(xù)的數(shù)據(jù)維護，全面提升燃氣公司管網(wǎng)信息數(shù)據(jù)平臺的規(guī)劃決策水平、管理水平，為燃氣公司管網(wǎng)信息化的管理提供有效手段；
5、燃氣公司整體信息化建設(shè)，配合建立與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，使燃氣公司生產(chǎn)經(jīng)營管理的各個環(huán)節(jié)通過信息化技術(shù)密切相聯(lián)，實現(xiàn)燃氣公司的最優(yōu)化運營，逐步提高燃氣公司的技術(shù)水平、管理水平?！?/div>
三、圖紙管網(wǎng)管理模式存在的弊端
1、 管網(wǎng)資料多以紙質(zhì)形式保存：紙質(zhì)管網(wǎng)圖容易污損、老化，丟失難于保存，且不便于查詢；
2、 管網(wǎng)管理手段落后：采用傳統(tǒng)的人工管理方法管理大量的管網(wǎng)資料，而管網(wǎng)新建改造工程不斷增加，工程竣工資料難以及時地按規(guī)范形成，前清后亂矛盾突出。
3、 管網(wǎng)信息難于共享：由于信息沒有統(tǒng)一的格式、企業(yè)內(nèi)部沒有統(tǒng)一的系統(tǒng)，所有數(shù)據(jù)沒有統(tǒng)一的管理和維護，導(dǎo)致企業(yè)內(nèi)部各個部門之間無法共享管網(wǎng)信息。
4、 圖紙與管線實際位置有出入：由于城市不斷擴建、改建，沒有利用電子地圖及城市坐標，管線走向、埋深、管線改管，設(shè)備維修情況等內(nèi)容不能及時準確地反映在圖紙資料上，導(dǎo)致竣工圖與現(xiàn)場實際不符情況存在偏差。
5、 管網(wǎng)信息難以統(tǒng)計、分析：由于新舊管網(wǎng)圖紙數(shù)據(jù)資料數(shù)量很大，且大都是紙質(zhì)資料，不便于對管網(wǎng)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
6、 查找資料效率較低，難以應(yīng)對突發(fā)情況：遇到緊急情況時，圖紙不全、人員離職、調(diào)崗等各種因素對管網(wǎng)地理信息丟失的潛在隱患；由于沒有現(xiàn)時、直觀的資料和快速的查詢手段，很難快速地確定應(yīng)該關(guān)閉哪些閥門，并判斷出相應(yīng)的影響范圍，制定相應(yīng)的應(yīng)急措施。
四、 GIS系統(tǒng)的優(yōu)勢與主要功能
（一）基本的GIS操作功能
基本的GIS操作功能是整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)操作基礎(chǔ)，包括：
1、 圖形管理功能
對各種地理空間信息進行合理的分層分類管理，可根據(jù)需要靈活的定制各種顯示方案，提供對圖層的符號配置、比例尺配置、信息提示等，為用戶的圖形化操作提供配置管理。
2、 地圖瀏覽操作功能
系統(tǒng)可將基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和各種專題數(shù)據(jù)圖層進行分層疊加顯示，并提供對多地圖窗口的顯示控制功能，包括：圖形放大、縮小、平滑漫游等操作。
3、 信息提示
當鼠標移到相應(yīng)對象的位置時，可彈出一個文本框顯示此對象的信息。
4、 坐標顯示、測量功能
提供對地圖上任意點坐標的量測、兩點間距離的量測、相關(guān)面積的量測、角度的量測等。
（二） 管網(wǎng)數(shù)據(jù)的維護與管理
系統(tǒng)提供了多種數(shù)據(jù)維護與管理的基本工具，維護與管理的內(nèi)容包括：基礎(chǔ)地形圖圖形的新增、修改、刪除，基礎(chǔ)地形圖屬性的編輯，管網(wǎng)設(shè)備的新增，修改，刪除，管網(wǎng)設(shè)備屬性的編輯、數(shù)據(jù)的檢查與驗證等。
?。ㄈ?shù)據(jù)處理功能
系統(tǒng)可實現(xiàn)管線數(shù)據(jù)的批量處理、地形數(shù)據(jù)的批量處理、外業(yè)物探成果的批量處理、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換導(dǎo)出、GPS竣工測量數(shù)據(jù)導(dǎo)入等數(shù)據(jù)處理功能。
（四） 管網(wǎng)設(shè)施的查詢統(tǒng)計功能
系統(tǒng)提供各種查詢統(tǒng)計功能，提供圖形點擊查詢、按屬性條件查詢、按區(qū)域查詢、模糊地名查詢、閥門查詢、按壓力查詢、管道標識查詢等多種查詢方式。提供管線統(tǒng)計報表模塊，利用該模塊可根據(jù)用戶自定義的條件，生成滿足工作需要的各類報表，并可打印或?qū)С觥?/div>
?。ㄎ澹?管網(wǎng)分析功能
管網(wǎng)分析功能是系統(tǒng)分析功能中最重要的一個部分，它直接影響到系統(tǒng)的使用效果，包括：橫剖面分析、縱剖面分析、垂直凈距分析、水平凈距分析、連通性分析、爆管分析等。
?。?輔助管理功能及事故追蹤
系統(tǒng)可提供設(shè)備管理、巡檢管理、維護管理、搶險搶修管理等功能模塊，可以輔助管網(wǎng)管理部門的交叉施工管理及日常工作。系統(tǒng)提供管網(wǎng)維修基本信息錄入功能，包括維修地點、維修管線的管徑、損壞日期、損壞原因、損壞部位、修復(fù)日期等的錄入。(如閥門)，可以幫助我們實現(xiàn)管道連接性追蹤、事故狀態(tài)分析等功能。用于指導(dǎo)管網(wǎng)事故處理，增強事故反應(yīng)能力，減少事故損失。在管網(wǎng)發(fā)生泄漏事故時迅速找出事故位置，自動給出最優(yōu)閥門關(guān)閉方案及事故處理意見，迅速繪制出事故發(fā)生地點的管網(wǎng)圖及必須關(guān)閉的閥門的栓點圖，并可打印出停氣用戶名單。
?。ㄆ撸?系統(tǒng)管理功能
系統(tǒng)的管理包括用戶管理、角色管理、數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)、系統(tǒng)日志管理、系統(tǒng)配置管理等。
五、 GIS系統(tǒng)與其他系統(tǒng)的集成
GIS系統(tǒng)是管理燃氣公司管網(wǎng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一平臺，它要服務(wù)于燃氣公司的其他部門必須要具有開放性的接口。系統(tǒng)采用SOA架構(gòu)，以Web Service方式來實現(xiàn)與其它部門、其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口，達到數(shù)據(jù)共享的目的。包括與SCADA系統(tǒng)、GPS巡線系統(tǒng)、客戶及呼叫系統(tǒng)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)的集成。
六、 管網(wǎng)數(shù)據(jù)更新機制的建立
為了保持GIS系統(tǒng)中管網(wǎng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性，必須及時對新建或改建的管網(wǎng)信息進行采集，并及時更新到GIS系統(tǒng)中。管網(wǎng)數(shù)據(jù)采集可以通過兩種方式實現(xiàn)，一種是委托專業(yè)測繪公司定期對燃氣公司新建或改建管網(wǎng)進行測繪，由系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄入員將測繪數(shù)據(jù)及時錄入系統(tǒng)；另一種方式則是由燃氣公司配備測繪相關(guān)的設(shè)備及經(jīng)過培訓(xùn)的測繪人員，由公司測繪人員在工程竣工時進行測繪，然后由系統(tǒng)數(shù)據(jù)錄入人員將測繪數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)。由于管網(wǎng)埋設(shè)后，管網(wǎng)的準確探測難度較大，特別是現(xiàn)在很多公司大量采用PE等非金屬管材，對于此類管材目前缺乏有效的探測技術(shù)手段，因此燃氣公司應(yīng)建立有效的管網(wǎng)數(shù)據(jù)更新機制，確保GIS系統(tǒng)中管網(wǎng)數(shù)據(jù)的準確性、現(xiàn)勢性。
七、結(jié)束語
以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的燃氣管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)從根本上將燃氣公司管網(wǎng)管理工作的復(fù)雜化轉(zhuǎn)變成簡單化的操作，在很大程度上提高了燃氣公司的安全生產(chǎn)和運營效率，同時提升了應(yīng)對突發(fā)事件的處理能力和響應(yīng)速度。而GIS系統(tǒng)的建設(shè)是一個長期的過程，只有在使用的過程中對系統(tǒng)不斷進行完善、對燃氣管網(wǎng)數(shù)據(jù)及時更新才能更好地實現(xiàn)GIS技術(shù)在燃氣行業(yè)中的價值。
參考文獻
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