章蔚紅 郭連治

一、前言

　　在每一個城市中自來水管線管理與維護的成功和失敗，直接關系到城市的居民生活，工業生產和社會發展。為此，國務院頒發了《城市供水條例》。近日，國家科委和國家技術監督局對“八五”計劃國家科技公關項目《城市地理信息系統（UGIS）標準化指南》的驗收和鑒定，建議國家作為“標準化指導的系列性文件之一”正式發布并做好實施的宣傳和貫徹工作。由此可見國家對其的重視程度和重要性。另外，近幾年來，我國的經濟速度發展很快，城市建設日新月異，為配合城市建設，應避免因信息不清而導致誤挖、錯挖造成的不必要損失。為此，對地下水管的建設和維護提出了更高要求。
　　從另一個角度看，自來水公司可以依靠所建設的管理系統，內部實施現代化管理，利用計算機對突發事件作出快速響應。如水管發生爆裂時，應及時關閉哪些閥門，同時顯示管段的埋設深度，管徑大小，材質等數據，顯示受影響范圍。這些應用都有實際意義。

二、管網管理系統組成

　　“管線信息管理系統”以管線的圖形，屬性數據庫為核心，由地理底圖編輯出版，底圖建庫及管理，屬性定義及管理，地下管線數據錄入，空間分析和管線檢索子系統構成，各子系統間的關系如圖所示：

　　1、 地圖信息系統制圖出版系統用于輸入、編輯、修改地理底圖庫及管網空間數據庫，管線圖經編輯后送到打印機，繪制儀或招牌；機等外設輸出。
　　2、 地理底圖建庫及管理子系統是對已編輯好的底圖進行分幅、合幅、剪裁、接邊及建庫等處理，實行不同地域，不同信息得分離，抽取與匯聚輸出。
　　3、 系統服務庫子系統是為圖形編輯生成服務的，它將圖形中的文字、圖形符號、標記、填充花紋及各種線型等抽取出來，經過編輯、修改。生成子圖庫，線型庫，填充圖案和矢量字庫，自動存放到系統數據庫中，供用戶編輯圖形時使用。
　　4、 底圖屬性定義及管理子系統主要用于定義地理底圖及每類底下專業管線的屬性庫結構，輸入或編輯底圖的相關信息，并進行底圖屬性管理。
　　5、 管線信息輸入子系統主要完成對各類地下專業管線屬性結構的定義，包括對管點，管段及管線屬性結構的定義，并允許用戶借助鍵盤、鼠標或數字化儀器錄入各管線的空間及屬性信息，完成對各類地下專業管線庫的建立和維護。
　　6、 地下管線檢索，統計分析子系統是該管網信息系統的核心模塊，它根據已建的地理底庫圖管線信息及相關信息，構造管網信息庫并可實現地下管線的動態管理，以滿足管理及施工的需要。

三、管網管理系統軟件的選擇

　　早期那種使用AUTOCAD+通用數據庫的辦法，因其技術落后而被淘汰。近幾年，選用桌面地圖系統（比如MAPINFO）平臺一個管網系統的方法，比較普遍。
　　地理信息系統GIS是專門用來管理與“地理位置”有關的信息系統，它把“空間庫”與“屬性庫”統一起來，靈活方便的進行管理。顯示“空間位置”少不了地圖，因而GIS圖形功能異常強大，可以滿足工程，甚至出版的需要。通常GIS軟件提供工程需要的各類“分析”功能，加上數據制圖技術，多媒體技術，衛星定位技術的有機結合，使得用GIS平臺構造的管網管理系統功能更加豐富、完備。因此，應用地理信息系統平臺實現管理系統是當前主導的技術方案。

四、國外桌面地理信息系統軟件簡介：

　　傳統的GIS廠商有ESRI，MAPINFO，INTERGRAPH公司。ESRI（美國環境系統研究所）軟件產品有超級空間數據庫管理器SDE3。0，支持winfowsNT服務器，客戶端軟件采用ARC/INFO和ArcView,此軟件是地理信息系統的行業標準。MAPINFO公司作為桌面地圖信息系統的倡導者，最新推出MAPINFO Prfessional4.5mAPInfo具有以下一些特點：（1）使數據和任何類型的圖形對象（如點、線、折線、多邊形等）相連接。（2）數據與地圖分層，這些層面可取自不同格式的文件。（3）可同時對數據進行多角度瀏覽。（4）強大的地理分析能力。MOPINFO在我國電力、電信、石油等行業廣泛應用。上海自來水公司利用MapInfo for Windows 開發了“自來水管網養護管理系統”，并已投入實際使用。　　GeoMedia 是利用 Intergraph 公司最新 Jupiter 技術而升發的第一個GIS 產品。Jupiter 是一個開放的標準環境，它可以創建一個純Windows 的應用，而不需要傳統的CAD內核，不需要在Windows 操作系統上再額外加一層。它充分發揮了Ｗindows 所提供的圖形，對象和集成能力，并增加了特別的功能。這將有助于把GIS 應用與其它桌面辦公自動化軟件有效的集成。
　　上述三家公司的GIS 產品極具竟爭力，CAD 廠商Autodesk,關系數據庫廠商 Oracle,Informix 又相繼推出GIS 產品或支持模塊。Autodesk 公司推出的AutoCAD Map2.0是一個基于CAD專業化地圖工具，用于地圖的制作，維護及地圖數據與GIS信息的連接。
　　AutoCADMap2.0是世界上的第一個在AutoCAD R14上建立的工業化產品，它包含了AutoCAD R14 的所有功能，并提供功能強大的專業化地圖工具。Autodesk World 是一個功能強大、靈活、類Microsoft Windows/Office 風格的管理地理基礎數據的工具，為柵格、矢量（CAD和GIS）和文本屬性數據提供捕捉、編輯、集成和表現的功能。World包括一個OLE-automation API和一個用于用戶化和應用程序開發的集成在產品內的描述性開發工具Visval Basic for Application(VBA), World為多用戶在網絡上訪問空間和屬性數據提供了有效的客戶服務器功能。
　　客觀的發展前景使GIS市場像一座探明儲量后剛剛進行開掘的金礦，吸收眾多的IT廠商涉足其中。筆者認為。上述軟件中最合適用來構建自來水管網養護系統的GIS軟件，首推Mapinfo.

五、國內地理信息系統軟件測評

　　由國家科委遙感中心，中國地理信息系統協會，中國海外地理信息系統協會聯合舉辦的“國產地理信息系統軟件測評”測評結果表明與國外優秀GIS軟件產品的差距正在縮短，有的軟件在某些方面超過國外GIS軟件。在微機（PC）GIS基礎軟件MAPGIS、深圳雅都圖形軟件有限公司的（AM/FM）GIS專用軟件GROW整體表現突出，作為1997年度的測評意見，同意向國內GIS市場正式推薦。MAPGIS是具有國際先進水平的完整的地圖地理信息系統，它分為“輸入”、“圖形編輯”、“庫管理”、“空間分析”、“輸出”以及“實用服務”六大部分，共計十六個子系統。根據地學信息來源多種多樣，數據類型多，信息量龐大的特點，該系統采用矢量數據的屬性，以滿足不同問題對矢量、柵格數據的不同需要。MAPTUBE管線信息管理系統是基于中國地址大學研制開發的MAPGIS地理信息系統平臺，為滿足城鎮，企業地下管線的計算機管理而研制的。目前，該系統已在電信、自來水、煉油、煤氣（天然氣）和電力部門等得到廣泛應用。

六、選擇構建自來水管網養護管理系統的時機

　　首先，供水管網現代化管理的重要前提是基礎資料的核心是基本管網圖。最困難之處在于如何獲取大量可以輸入計算機的準確，可靠的管網基礎資料和信息。這需要企業投入大量人力、才力、物力來作好。另外，供水管網系統是一個不斷發展變化的動態系統，必須以科學的、系統的、動態的觀點來研究它并持之以恒地進行管理。制訂相應規章站制度，并使之落到實處。
　　一個美觀，實用的自來水管網養護系統需要一個城多媒體電子地圖作為底圖。最佳上自來水管網養護系統的時機是借助城市多媒體電子地圖出版后。

七、結束語

　　自來水管網養護管理系統依賴于GIS，GIS是以計算機為手段，對具有地理特征的空間數據進行處理的軟件系統，現已被廣泛認識和運用于各行業，而GIS應用的真正成熟則還需軟件系統的發展及數據創建與更新，需一段很長的發展階段。作為二十一世紀的重要支柱產業信息產業，在GIS領域畢將引起更加激烈競爭。企業選擇恰當時機，選擇合適的桌面地面信息系統構建自來水管網養護管理系統，會為企業帶來巨大的經濟效益，并將企業現代化管理工作帶上新一臺階。

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