合肥燃氣地理信息系統(tǒng)建設特點

摘 要

摘要：介紹了合肥燃氣集團地理信息系統(tǒng)的發(fā)展和主要特點。關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)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(tǒng)的發(fā)展和主要特點。
關鍵詞：地理信息系統(tǒng)；空間數(shù)據(jù)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(fā)展，城市天然氣管道數(shù)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(wǎng)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(tǒng)的手工數(shù)據(jù)管理方式已經(jīng)不能滿足當今信息時代數(shù)據(jù)管理的需要，因此，建立地理信息系統(tǒng)(GIS)用于燃氣管網(wǎng)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(wǎng)建設與維護步入信息化時代。
    燃氣地理信息系統(tǒng)是管理全市行政區(qū)劃、建筑、道路等基礎地理信息和燃氣管網(wǎng)空間數(shù)據(jù)以及燃氣用戶分布數(shù)據(jù)的地理信息系統(tǒng)，是燃氣管網(wǎng)可視化管理、管網(wǎng)運行情況監(jiān)控、燃氣用戶管理的基礎平臺，同時也是實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)仿真的數(shù)據(jù)來源，具有較強的數(shù)據(jù)處理能力、良好的數(shù)據(jù)開放性和廣泛的數(shù)據(jù)適應能力[1～5]。
2 系統(tǒng)概況
2.1 合肥燃氣集團GIS的發(fā)展歷程
    2000年，采用Maplnfo平臺開發(fā)了單機版的GIS系統(tǒng)，初步實現(xiàn)了管網(wǎng)管理的信息化。2008—2009年，采用MapGIS平臺開發(fā)了網(wǎng)絡版GIS平臺，將基于MapInfo平臺的燃氣GIS系統(tǒng)遷移到MapGIS平臺，支持基于網(wǎng)絡環(huán)境應用和WebGIS應用，以提高GIS系統(tǒng)總體應用水平，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、導入、管理、查詢的網(wǎng)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(tǒng)結構
    合肥燃氣集團GIS系統(tǒng)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(shù)據(jù)源層、通用內(nèi)核組件層、應用系統(tǒng)層3層結構設計方案(見圖1)，圖1中SDE即空間數(shù)據(jù)庫引擎(Spacial Database Engine)。這種結構既有利于數(shù)據(jù)的共享，也可以共享軟件內(nèi)部數(shù)據(jù)，方便在建立不同類型的子系統(tǒng)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(xiàn)。數(shù)據(jù)庫采用MSSQLSever2005，系統(tǒng)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(fā)布、信息共享等建設目標。

3 GIS系統(tǒng)的主要特點
3.1 空間數(shù)據(jù)庫技術
   MapGIS SDE在整個系統(tǒng)框架中處于數(shù)據(jù)中心的重要地位，可達到Tb級的空間數(shù)據(jù)儲存與處理能力(單個物理數(shù)據(jù)庫設計容量可達32Tb，實體數(shù)設計長度為64位)。企業(yè)服務器集群的設計架構使系統(tǒng)的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的效率。具有海量數(shù)據(jù)處理能力，支持主流的海量數(shù)據(jù)處理方式，工程圖形方式及空間數(shù)據(jù)庫儲存方式均能滿足數(shù)據(jù)海量儲存要求，同時將GIS圖形、屬性、影像等數(shù)據(jù)統(tǒng)一儲存在大型空間型數(shù)據(jù)庫中，實現(xiàn)高效處理海量數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)共享的目的。
采用空間數(shù)據(jù)庫來儲存空間數(shù)據(jù)，解決了文件方式儲存空間數(shù)據(jù)的一系列缺點，可以真正做到將空間數(shù)據(jù)集中管理，解決以往采用文件方式儲存數(shù)據(jù)時分散、不完整、版本繁多等問題。采用空間數(shù)據(jù)庫來管理空間數(shù)據(jù)，真正實現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)儲存的安全性、一致性和共享性。采用空間數(shù)據(jù)庫方式可以實現(xiàn)多用戶并發(fā)訪問、多用戶同時編輯空間數(shù)據(jù)，真正做到數(shù)據(jù)的實時共享。
3.2 B/S、C/S混合架構
系統(tǒng)采用B/S、C/S混合架構(見圖2)，C/S與B/S相結合的數(shù)據(jù)訪問模式具有交互性好、數(shù)據(jù)處理能力強以及訪問速度快等特點。
   B/S客戶端通過互聯(lián)網(wǎng)連接到WEB服務器中互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(InternetMapServer，IMS)訪問地理信息系統(tǒng)，具有基本的查詢?yōu)g覽、統(tǒng)計分析、打印輸出等應用功能，還具有編輯管網(wǎng)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(tǒng)的應用需求。C/S客戶端通過局域網(wǎng)利用空間數(shù)據(jù)庫引擎技術直接連接到數(shù)據(jù)庫服務器進行數(shù)據(jù)管理，主要用于數(shù)據(jù)維護、緊急業(yè)務等，具有空間編輯、多功能查詢、連通分析、統(tǒng)計出圖、自動拓撲檢查等功能，同時還含有強大的企業(yè)管理器、地圖編輯器和數(shù)據(jù)中心等平臺功能，可以處理和不同軟件之間數(shù)據(jù)的轉換。
 

    對地理信息空間數(shù)據(jù)的管理以C/S為基準模式，分為2個層次。首先，以數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)作為系統(tǒng)地理信息(包括空間信息及相關的屬性信息)的主體數(shù)據(jù)庫管理平臺，地理信息通過空間數(shù)據(jù)庫引擎集成在關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(RDBMS)內(nèi)部；其次，以DBMS構成地理信息數(shù)據(jù)庫服務器，而基于各類平臺開發(fā)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(yè)務特點和現(xiàn)有網(wǎng)絡環(huán)境，充分利用B/S、C/S的各自優(yōu)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(shù)據(jù)進行高效率操作的數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行操作。
    ③ MapGIS SDE在服務器端采用緩沖數(shù)據(jù)處理方式，提高了數(shù)據(jù)處理效率，并使網(wǎng)上負荷大大降低。
    ④ 可以完成海量數(shù)據(jù)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(wǎng)圖形數(shù)據(jù)，系統(tǒng)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(wǎng)和地形的相對位置，方便地錄入管網(wǎng)數(shù)據(jù)。
    管網(wǎng)圖形管理是系統(tǒng)最基本、最重要的功能，如何保證管網(wǎng)數(shù)據(jù)的現(xiàn)狀，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的動態(tài)更新，是系統(tǒng)需要解決的核心問題。系統(tǒng)提供了豐富的數(shù)據(jù)編輯工具以及管網(wǎng)設備的圖形和屬性的編輯功能，用戶可以根據(jù)需要批量或者單個修改各種設備的屬性和參數(shù)；可以根據(jù)關鍵字進行DBASE、FoxBASE、FoxPro等外部數(shù)據(jù)的連接；對于管網(wǎng)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)還提供了批量更新手段，通過合并管網(wǎng)數(shù)據(jù)功能可以實現(xiàn)動態(tài)更新某一個區(qū)域的管網(wǎng)數(shù)據(jù)，同時能夠實現(xiàn)自動接邊，從而保證管網(wǎng)的整體性。
    為滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)錄入精度的要求，系統(tǒng)提供豐富的動態(tài)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(tǒng)根據(jù)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(tǒng)對錄入精度的要求。
4 結語
    燃氣行業(yè)是一個特殊的行業(yè)，特別是對公用事業(yè)的城市燃氣企業(yè)來說，“安全生產(chǎn)、優(yōu)質服務、高效保障”是企業(yè)基本宗旨。運用GIS系統(tǒng)不僅能帶來全新的服務理念，更能提高處理突發(fā)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(xiàn)代化水平。
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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)