冉慧敏，劉全海，潘伯鳴，孫雪梅，馬巍

(1.常州市測(cè)繪院，江蘇 常州 213003； 2.常州市地理信息智能技術(shù)中心，江蘇 常州 213003)

1 引 言

依據(jù)2013年國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于加強(qiáng)城市地下管線建設(shè)管理的指導(dǎo)意見(jiàn)》(國(guó)辦發(fā)[2014]27號(hào))、根據(jù)國(guó)家有關(guān)精神，江蘇省以及常州部署相關(guān)工作，須于2015年底前完成城市地下管線普查，建立和完善城市地下管線綜合管理信息系統(tǒng)。許多其他城市同樣進(jìn)行了類(lèi)似的工作，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的修訂、管線的普查、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立等基礎(chǔ)性工作。

以常州為例，項(xiàng)目進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)的建立，以地理信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺(tái)，以常州市規(guī)劃局為中心，建立多層次、實(shí)用、緊密貼合規(guī)劃局市政管網(wǎng)管理工作的地下管線管理信息系統(tǒng)。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)全生命周期全業(yè)務(wù)流程化、一體化生產(chǎn)、管理、維護(hù)、應(yīng)用。依托于統(tǒng)一的管線標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)庫(kù)，面向規(guī)劃建設(shè)管理，建立管線規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、竣工、應(yīng)用、運(yùn)維、更新全生命周期閉合生態(tài)鏈[1]。其他城市亦然，如昆明的“城市地下空間(管線)綜合評(píng)價(jià)與智慧決策關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”、上海的“上海市綜合管線生命周期管理關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”、武漢的“武漢市城市地下管線全生命周期信息化管理平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”等多個(gè)城市完成了相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)及信息系統(tǒng)建設(shè)工作，建成了良好的后期運(yùn)維機(jī)制。

普查后的時(shí)期定義為管線的后普查時(shí)代，是指城市地下管線普查工作完成以后的時(shí)期，后普查時(shí)期[3]。而伴隨著這些數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)與技術(shù)積累，下一步則需要更好地實(shí)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)成果的轉(zhuǎn)化與利用。在城市土地資源集約利用背景下，隨著城市建設(shè)邊界的劃定，城市規(guī)劃逐漸從增量規(guī)劃發(fā)展為存量規(guī)劃，同時(shí)向地下要空間也是城市規(guī)劃的趨勢(shì)所向。前期做地下管線乃至地下空間的最終目標(biāo)是提升地下管線或者城市的地下空間在城市規(guī)劃建設(shè)管理中的作用，需要對(duì)于地下管線的成果轉(zhuǎn)化利用以及后期服務(wù)共享模式進(jìn)行不斷探索與創(chuàng)新。本文以常州為例，在數(shù)據(jù)體與技術(shù)體系建設(shè)的基礎(chǔ)之上，就如何做好地下管線數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理以及高效服務(wù)進(jìn)行闡述。

2 管線后期應(yīng)用與運(yùn)維業(yè)務(wù)流程分析

根據(jù)《中華人民共和國(guó)城鄉(xiāng)規(guī)劃法》，地下建構(gòu)筑物以及地下管線的管理，一般在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)籌，一方面是在申請(qǐng)辦理建設(shè)工程規(guī)劃許可證時(shí)，另外一個(gè)是建設(shè)之后進(jìn)行規(guī)劃條件核實(shí)之時(shí)。根據(jù)常州的實(shí)際情況，城市地下管網(wǎng)規(guī)劃業(yè)務(wù)開(kāi)展流程如圖1所示，在規(guī)劃核實(shí)階段提供管線竣工驗(yàn)收地圖。

圖1 智能管網(wǎng)全生命周期業(yè)務(wù)“閉合環(huán)”

這項(xiàng)工作各個(gè)城市根據(jù)管線數(shù)據(jù)的管理劃分，在不同部門(mén)推行，如常州市在規(guī)劃部門(mén)實(shí)施，有專(zhuān)門(mén)成立管線管理機(jī)構(gòu)的如昆明、南京等城市，也紛紛采用此種管線竣工政策來(lái)保障數(shù)據(jù)更新；在檔案管理部門(mén)，也同樣采用此項(xiàng)政策，如遼寧省錦州市，工程竣工后建設(shè)單位向檔案館移交地下管線工程檔案并取得《合格證》，工程才能進(jìn)入竣工驗(yàn)收備案環(huán)節(jié)，地下管線覆土前必須委托有相應(yīng)資質(zhì)的工程測(cè)量單位進(jìn)行竣工測(cè)繪[3]。

3 專(zhuān)業(yè)管線與綜合管線之間的聯(lián)系

管線管理各個(gè)城市有不同管理部門(mén)，無(wú)論這個(gè)管理職能是在規(guī)劃部門(mén)還是在專(zhuān)門(mén)的管線管理機(jī)構(gòu)，抑或是檔案管理部門(mén)，其中的數(shù)據(jù)來(lái)源、提供單位都是唯一的，即管線的建設(shè)單位或者建設(shè)個(gè)人，且管線責(zé)任主體是專(zhuān)業(yè)管線的相關(guān)部門(mén)。無(wú)論是綜合管線管理還是專(zhuān)業(yè)管線管理，都是基于管線本身，對(duì)數(shù)據(jù)有著不同的要求。

(1)綜合管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分析

常州的管線相關(guān)規(guī)程包含了外業(yè)探測(cè)技術(shù)規(guī)程以及管線入庫(kù)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)這兩個(gè)技術(shù)規(guī)范將管線數(shù)據(jù)的采集、成圖以及數(shù)據(jù)的分層分類(lèi)、分色、編碼、屬性以及出入庫(kù)的成果格式進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)定。

為了能服務(wù)于大眾化管理，總體來(lái)說(shuō)，管點(diǎn)強(qiáng)調(diào)幾何信息，描述在地理方面的數(shù)據(jù)；元數(shù)據(jù)，描述數(shù)據(jù)的采集時(shí)間等內(nèi)容；與專(zhuān)業(yè)管線的區(qū)別在于屬性，其強(qiáng)調(diào)大面上的管理，例如管道年限、所屬單位、井蓋尺寸類(lèi)型、窨井相關(guān)的內(nèi)容等。在管線方面，屬性對(duì)于管線用途、管徑、材質(zhì)、以及相關(guān)的壓力、流向電壓等進(jìn)行描述。

(2)專(zhuān)業(yè)管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)分析

為了滿足專(zhuān)業(yè)部門(mén)對(duì)管線的專(zhuān)業(yè)化管理，對(duì)各個(gè)專(zhuān)業(yè)管線單位數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如照明管點(diǎn)上附加了路燈類(lèi)型、燈桿附屬物、路燈編號(hào)，管線上還需調(diào)查配電用戶號(hào)、套管的尺寸、總孔、占孔、線徑、孔徑等信息。燃?xì)怆娏Σ块T(mén)強(qiáng)調(diào)工程設(shè)備管理類(lèi)的信息，如相關(guān)管線的設(shè)備、所在街區(qū)、所屬工程等。

(3)兩測(cè)合一必要性

各個(gè)管線的權(quán)屬單位如照明、排水、電力等一系列的管理部門(mén)，因?yàn)樾袠I(yè)管理的需要，大都建立了自己的管線管理信息系統(tǒng)，以滿足管理的需要。而專(zhuān)業(yè)管線管理系統(tǒng)一般會(huì)建立兩大部分，一部分是基礎(chǔ)的管線信息以及數(shù)據(jù)維護(hù)的相關(guān)數(shù)據(jù)與系統(tǒng)，另一部分是與之相關(guān)聯(lián)的龐大的業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)以及系統(tǒng)。管線數(shù)據(jù)作為專(zhuān)業(yè)部門(mén)的基礎(chǔ)與重要資產(chǎn)類(lèi)數(shù)據(jù)，為了維護(hù)好相關(guān)的管線信息，專(zhuān)業(yè)公司通常會(huì)在日常的建設(shè)項(xiàng)目完成后進(jìn)行數(shù)據(jù)竣工以及更新工作。在浙江麗水，嘗試直接從專(zhuān)業(yè)管線轉(zhuǎn)換到綜合管線，以燃?xì)夤芫€數(shù)據(jù)為例，在剖析兩者間的語(yǔ)義、幾何、屬性、拓?fù)潢P(guān)系等方面差異的基礎(chǔ)上，通過(guò)兩者語(yǔ)義映射機(jī)制和抽取轉(zhuǎn)換規(guī)則建立，實(shí)現(xiàn)了燃?xì)夤芫€數(shù)據(jù)到綜合管線的“一站式”抽取[4]。

但是，若專(zhuān)業(yè)管線團(tuán)隊(duì)監(jiān)管不嚴(yán)格，則會(huì)出現(xiàn)其所關(guān)心的專(zhuān)業(yè)的屬性信息非常完善，空間信息卻往往不能達(dá)標(biāo)，特別是標(biāo)高、埋深精度差強(qiáng)人意。若是針對(duì)兩類(lèi)需求，分別探測(cè)，則出現(xiàn)人力物力浪費(fèi)現(xiàn)象，比較省時(shí)省力的做法是在管線埋設(shè)之前進(jìn)行跟測(cè)，建立相關(guān)的信息，因?yàn)閮烧邔?duì)信息的需求有交叉的地方，一次測(cè)繪是可以滿足專(zhuān)業(yè)管理信息系統(tǒng)與管理單位的竣工需求的。

(4)專(zhuān)業(yè)綜合管線數(shù)據(jù)庫(kù)搭建

針對(duì)專(zhuān)業(yè)管線與綜合管線不同的需求，常州采用建立綜合數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)，建立一個(gè)綜合的一體化庫(kù)。針對(duì)綜合管線的管理部門(mén)，按照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行與之對(duì)應(yīng)的專(zhuān)業(yè)管線數(shù)據(jù)的輸出工作，專(zhuān)業(yè)管線的應(yīng)用，針對(duì)其應(yīng)用與建庫(kù)需求，導(dǎo)出相應(yīng)格式的數(shù)據(jù)，支撐其應(yīng)用。這樣，解決了兩類(lèi)應(yīng)用，且間接地搭建了一套完整的數(shù)據(jù)體系，為日后更為綜合的應(yīng)用打下了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

4 專(zhuān)業(yè)管線與綜合管線一體化竣工的實(shí)現(xiàn)

4.1 總體流程

從第3節(jié)分析可知，不同管網(wǎng)業(yè)務(wù)分屬不同部門(mén)，各部門(mén)間管理機(jī)制均有不同，而不同業(yè)務(wù)間相互交叉[5]。但管線業(yè)務(wù)總是從總體規(guī)劃再到建設(shè)施工最后的竣工驗(yàn)收，常州的做法是規(guī)定綜合庫(kù)的入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)與流程，達(dá)到綜合庫(kù)的最終管理，再與專(zhuān)業(yè)管線部門(mén)進(jìn)行聯(lián)合，提升數(shù)據(jù)采集與入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)，滿足各方管理的要求?？傮w流程如圖2所示。

圖2 管線一體化更新流程

4.2 管線數(shù)據(jù)探測(cè)

管線數(shù)據(jù)探測(cè)，通常包括物探與測(cè)量?jī)煞N方法，對(duì)于管線竣工來(lái)說(shuō)，若要達(dá)到與設(shè)計(jì)圖、施工圖進(jìn)行比對(duì)的質(zhì)量過(guò)硬的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，需嚴(yán)格根據(jù)測(cè)量規(guī)范，明顯點(diǎn)管點(diǎn)高程須進(jìn)行四等水準(zhǔn)測(cè)量，平面采用極坐標(biāo)法或者RTK均可，而疑難管線，則需要進(jìn)行物探的方法進(jìn)行測(cè)量了，其總體作業(yè)流程如圖3所示。對(duì)于日常業(yè)務(wù)中，普通管線只需根據(jù)專(zhuān)業(yè)管線的需求保質(zhì)保量地進(jìn)行平面高程數(shù)據(jù)的采集，對(duì)于區(qū)別于綜合管線的屬性需求，如對(duì)于電力管線的占孔情況，路燈的編號(hào)，自來(lái)水的水表等信息，則應(yīng)一一詳細(xì)地進(jìn)行記錄，雖工作量巨大，但是對(duì)于城市的管理與運(yùn)行，卻是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)性工作。

圖3 管線野外探測(cè)流程

4.3 移動(dòng)端管線采集系統(tǒng)

管線竣工對(duì)工作效率要求較高，應(yīng)以最快的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集以及入庫(kù)，傳統(tǒng)的管線竣工一般采用導(dǎo)出現(xiàn)狀MDB表、現(xiàn)狀圖打印，現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行草圖繪制、數(shù)據(jù)采集，完畢進(jìn)行內(nèi)業(yè)的數(shù)據(jù)再錄入質(zhì)檢。為了提高整體效率，采用移動(dòng)端方式，完全替代草圖繪制以及代替人工繪制草圖、數(shù)據(jù)再錄入工作，提高數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)處理效率，地下管線移動(dòng)采集系統(tǒng)如圖4所示。

圖4 地下管線移動(dòng)采集系統(tǒng)

4.4 地下管線綜合管理與應(yīng)用

管線竣工動(dòng)態(tài)更新對(duì)于專(zhuān)業(yè)管線或者是綜合管線都是極為重要的業(yè)務(wù)流程，在圖2中也論述了最終的數(shù)據(jù)入庫(kù)情況，常州市針對(duì)竣工工程入庫(kù)，已有非常完善的業(yè)務(wù)流程，系統(tǒng)引入管線竣工工程概念，針對(duì)竣工工程入庫(kù)，同時(shí)存儲(chǔ)管線數(shù)據(jù)信息及業(yè)務(wù)信息[1]。管線動(dòng)態(tài)更新支撐了專(zhuān)業(yè)管線的入庫(kù)工作，輔助后期多層次應(yīng)用，包括各個(gè)專(zhuān)業(yè)管線公司的相關(guān)應(yīng)用以及更深層次地支撐規(guī)劃設(shè)計(jì)、管理與審批。如常州市地下管線管理系統(tǒng)結(jié)合日常其他類(lèi)數(shù)據(jù)則可支撐排水的相關(guān)業(yè)務(wù)，排水模型計(jì)算與系統(tǒng)集成如圖5所示。

圖5排水模型計(jì)算與系統(tǒng)集成

5 結(jié) 語(yǔ)

根據(jù)管線的綜合管線與專(zhuān)業(yè)管線竣工總體業(yè)務(wù)流程分析，本文結(jié)合常州本地的情況，在已有的管網(wǎng)全生命周期全業(yè)務(wù)流程化、一體化生產(chǎn)、管理、維護(hù)、應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，進(jìn)一步拓展，分析管網(wǎng)綜合與專(zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)、采集一體化生產(chǎn)與管理應(yīng)用體系，進(jìn)一步深化管線數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，深度建立規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)、竣工、專(zhuān)業(yè)綜合應(yīng)用、運(yùn)維更為合理的閉合生態(tài)鏈，一次竣工，同時(shí)滿足綜合管線與專(zhuān)業(yè)管線的管理與應(yīng)用，使得管線的采集與管理更為“低碳”“協(xié)同”“智慧”，為后普查時(shí)代管線的建設(shè)、使用、維護(hù)與應(yīng)急管理提供更好的支撐。