合肥燃氣地理信息系統建設特點

摘 要

摘要：介紹了合肥燃氣集團地理信息系統的發展和主要特點。關鍵詞：地理信息系統；空間數據庫；解析錄入；編輯Construction Characteristics of Hefei Gas Geographic Information Sys
摘要：介紹了合肥燃氣集團地理信息系統的發展和主要特點。
關鍵詞：地理信息系統；空間數據庫；解析錄入；編輯
Construction Characteristics of Hefei Gas Geographic Information System
SU Aijun
Abstract：The development and main characteristics of geographic information system(GIS)of Heifei Gas Group are introduced.
Key words：geographic information system(GIS)；spatial database；resolution entry；editing
1 概述
    隨著城市建設的快速發展，城市天然氣管道數量急劇增加，合肥市目前已有2500km的各種壓力級制的燃氣管道，燃氣管網管理的難度越來越大，要求越來越高，涉及面越來越廣。采用傳統的手工數據管理方式已經不能滿足當今信息時代數據管理的需要，因此，建立地理信息系統(GIS)用于燃氣管網維護與管理非常必要。GIS的建設也標志著合肥燃氣集團管網建設與維護步入信息化時代。
    燃氣地理信息系統是管理全市行政區劃、建筑、道路等基礎地理信息和燃氣管網空間數據以及燃氣用戶分布數據的地理信息系統，是燃氣管網可視化管理、管網運行情況監控、燃氣用戶管理的基礎平臺，同時也是實現SCADA系統仿真的數據來源，具有較強的數據處理能力、良好的數據開放性和廣泛的數據適應能力[1～5]。
2 系統概況
2.1 合肥燃氣集團GIS的發展歷程
    2000年，采用Maplnfo平臺開發了單機版的GIS系統，初步實現了管網管理的信息化。2008—2009年，采用MapGIS平臺開發了網絡版GIS平臺，將基于MapInfo平臺的燃氣GIS系統遷移到MapGIS平臺，支持基于網絡環境應用和WebGIS應用，以提高GIS系統總體應用水平，實現了數據采集、導入、管理、查詢的網絡化，提高了資源的共享度和管理水平。2010年初，將軟件平臺升級至MapGisK9平臺。
2.2 GIS系統結構
    合肥燃氣集團GIS系統使用MapGisK9軟件平臺，具有分布式跨平臺可拆卸的多層多級體系結構，共分為數據源層、通用內核組件層、應用系統層3層結構設計方案(見圖1)，圖1中SDE即空間數據庫引擎(Spacial Database Engine)。這種結構既有利于數據的共享，也可以共享軟件內部數據，方便在建立不同類型的子系統時，構建不同的用戶界面，也方便用戶接口可以以組件方式實現。數據庫采用MSSQLSever2005，系統具有良好的安全性、可靠性、開放性、標準性、擴展性等特點，達到了輔助管理、輔助決策、信息發布、信息共享等建設目標。

3 GIS系統的主要特點
3.1 空間數據庫技術
   MapGIS SDE在整個系統框架中處于數據中心的重要地位，可達到Tb級的空間數據儲存與處理能力(單個物理數據庫設計容量可達32Tb，實體數設計長度為64位)。企業服務器集群的設計架構使系統的數據容量不受限制。增量復制的多級服務器機制提高了用戶訪問海量空間數據的效率。具有海量數據處理能力，支持主流的海量數據處理方式，工程圖形方式及空間數據庫儲存方式均能滿足數據海量儲存要求，同時將GIS圖形、屬性、影像等數據統一儲存在大型空間型數據庫中，實現高效處理海量數據和數據共享的目的。
采用空間數據庫來儲存空間數據，解決了文件方式儲存空間數據的一系列缺點，可以真正做到將空間數據集中管理，解決以往采用文件方式儲存數據時分散、不完整、版本繁多等問題。采用空間數據庫來管理空間數據，真正實現了海量數據儲存的安全性、一致性和共享性。采用空間數據庫方式可以實現多用戶并發訪問、多用戶同時編輯空間數據，真正做到數據的實時共享。
3.2 B/S、C/S混合架構
系統采用B/S、C/S混合架構(見圖2)，C/S與B/S相結合的數據訪問模式具有交互性好、數據處理能力強以及訪問速度快等特點。
   B/S客戶端通過互聯網連接到WEB服務器中互聯網地圖服務(InternetMapServer，IMS)訪問地理信息系統，具有基本的查詢瀏覽、統計分析、打印輸出等應用功能，還具有編輯管網屬性信息、添加管道維護資料、上傳多媒體信息等便捷功能，通過權限控制模式可以滿足不同層次用戶對GIS系統的應用需求。C/S客戶端通過局域網利用空間數據庫引擎技術直接連接到數據庫服務器進行數據管理，主要用于數據維護、緊急業務等，具有空間編輯、多功能查詢、連通分析、統計出圖、自動拓撲檢查等功能，同時還含有強大的企業管理器、地圖編輯器和數據中心等平臺功能，可以處理和不同軟件之間數據的轉換。
 

    對地理信息空間數據的管理以C/S為基準模式，分為2個層次。首先，以數據庫管理系統(DBMS)作為系統地理信息(包括空間信息及相關的屬性信息)的主體數據庫管理平臺，地理信息通過空間數據庫引擎集成在關系數據庫管理系統(RDBMS)內部；其次，以DBMS構成地理信息數據庫服務器，而基于各類平臺開發的應用軟件作為客戶端，構成C/S結構。
    結合合肥燃氣集團實際的業務特點和現有網絡環境，充分利用B/S、C/S的各自優勢，相互補充，達到如下效果：
    ① MapGIS SDE融入DBMS后，提供了對空間、非空間數據進行高效率操作的數據庫接口。
    ② 由于MapGIS SDE采用C/S(客戶端/服務器)體系結構，大量用戶可同時針對同一數據進行操作。
    ③ MapGIS SDE在服務器端采用緩沖數據處理方式，提高了數據處理效率，并使網上負荷大大降低。
    ④ 可以完成海量數據的管理和WebGIS功能。
3.3 強大的解析錄入和編輯工具
    強大的解析錄入和編輯工具有利于用戶快速錄入、編輯竣工圖資料。燃氣公司擁有大量的竣工圖資料，針對這一類的管網圖形數據，系統提供了強大的解析錄入和編輯工具，如捕捉、栓點、距離、角度、平行線等方式，直接在地形圖上，利用管網和地形的相對位置，方便地錄入管網數據。
    管網圖形管理是系統最基本、最重要的功能，如何保證管網數據的現狀，實現數據的動態更新，是系統需要解決的核心問題。系統提供了豐富的數據編輯工具以及管網設備的圖形和屬性的編輯功能，用戶可以根據需要批量或者單個修改各種設備的屬性和參數；可以根據關鍵字進行DBASE、FoxBASE、FoxPro等外部數據的連接；對于管網數據，系統還提供了批量更新手段，通過合并管網數據功能可以實現動態更新某一個區域的管網數據，同時能夠實現自動接邊，從而保證管網的整體性。
    為滿足系統對數據錄入精度的要求，系統提供豐富的動態捕捉工具，如提供對點、線端點、線折點、點對線的垂點、線與線交點等特征點的捕捉；系統根據捕捉過程中的多種需要，把捕捉分為對象捕捉和對象追蹤，同時在對象捕捉和對象追蹤的過程中又分為正交模式和極軸模式等，很好地滿足了系統對錄入精度的要求。
4 結語
    燃氣行業是一個特殊的行業，特別是對公用事業的城市燃氣企業來說，“安全生產、優質服務、高效保障”是企業基本宗旨。運用GIS系統不僅能帶來全新的服務理念，更能提高處理突發事件和隱患的準確率，保障燃氣輸配和使用的安全，提高管理現代化水平。
參考文獻：
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(本文作者：蘇愛軍 合肥燃氣集團有限公司 安徽合肥 230075)