合肥燃气地理信息系统建设特点

摘 要

摘要：介绍了合肥燃气集团地理信息系统的发展和主要特点。关键词：地理信息系统；空间数据库；解析录入；编辑Construction Characteristics of Hefei Gas Geographic Information Sys
摘要：介绍了合肥燃气集团地理信息系统的发展和主要特点。
关键词：地理信息系统；空间数据库；解析录入；编辑
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
    随着城市建设的快速发展，城市天然气管道数量急剧增加，合肥市目前已有2500km的各种压力级制的燃气管道，燃气管网管理的难度越来越大，要求越来越高，涉及面越来越广。采用传统的手工数据管理方式已经不能满足当今信息时代数据管理的需要，因此，建立地理信息系统(GIS)用于燃气管网维护与管理非常必要。GIS的建设也标志着合肥燃气集团管网建设与维护步入信息化时代。
    燃气地理信息系统是管理全市行政区划、建筑、道路等基础地理信息和燃气管网空间数据以及燃气用户分布数据的地理信息系统，是燃气管网可视化管理、管网运行情况监控、燃气用户管理的基础平台，同时也是实现SCADA系统仿真的数据来源，具有较强的数据处理能力、良好的数据开放性和广泛的数据适应能力[1～5]。
2 系统概况
2.1 合肥燃气集团GIS的发展历程
    2000年，采用Maplnfo平台开发了单机版的GIS系统，初步实现了管网管理的信息化。2008—2009年，采用MapGIS平台开发了网络版GIS平台，将基于MapInfo平台的燃气GIS系统迁移到MapGIS平台，支持基于网络环境应用和WebGIS应用，以提高GIS系统总体应用水平，实现了数据采集、导入、管理、查询的网络化，提高了资源的共享度和管理水平。2010年初，将软件平台升级至MapGisK9平台。
2.2 GIS系统结构
    合肥燃气集团GIS系统使用MapGisK9软件平台，具有分布式跨平台可拆卸的多层多级体系结构，共分为数据源层、通用内核组件层、应用系统层3层结构设计方案(见图1)，图1中SDE即空间数据库引擎(Spacial Database Engine)。这种结构既有利于数据的共享，也可以共享软件内部数据，方便在建立不同类型的子系统时，构建不同的用户界面，也方便用户接口可以以组件方式实现。数据库采用MSSQLSever2005，系统具有良好的安全性、可靠性、开放性、标准性、扩展性等特点，达到了辅助管理、辅助决策、信息发布、信息共享等建设目标。

3 GIS系统的主要特点
3.1 空间数据库技术
   MapGIS SDE在整个系统框架中处于数据中心的重要地位，可达到Tb级的空间数据储存与处理能力(单个物理数据库设计容量可达32Tb，实体数设计长度为64位)。企业服务器集群的设计架构使系统的数据容量不受限制。增量复制的多级服务器机制提高了用户访问海量空间数据的效率。具有海量数据处理能力，支持主流的海量数据处理方式，工程图形方式及空间数据库储存方式均能满足数据海量储存要求，同时将GIS图形、属性、影像等数据统一储存在大型空间型数据库中，实现高效处理海量数据和数据共享的目的。
采用空间数据库来储存空间数据，解决了文件方式储存空间数据的一系列缺点，可以真正做到将空间数据集中管理，解决以往采用文件方式储存数据时分散、不完整、版本繁多等问题。采用空间数据库来管理空间数据，真正实现了海量数据储存的安全性、一致性和共享性。采用空间数据库方式可以实现多用户并发访问、多用户同时编辑空间数据，真正做到数据的实时共享。
3.2 B/S、C/S混合架构
系统采用B/S、C/S混合架构(见图2)，C/S与B/S相结合的数据访问模式具有交互性好、数据处理能力强以及访问速度快等特点。
   B/S客户端通过互联网连接到WEB服务器中互联网地图服务(InternetMapServer，IMS)访问地理信息系统，具有基本的查询浏览、统计分析、打印输出等应用功能，还具有编辑管网属性信息、添加管道维护资料、上传多媒体信息等便捷功能，通过权限控制模式可以满足不同层次用户对GIS系统的应用需求。C/S客户端通过局域网利用空间数据库引擎技术直接连接到数据库服务器进行数据管理，主要用于数据维护、紧急业务等，具有空间编辑、多功能查询、连通分析、统计出图、自动拓扑检查等功能，同时还含有强大的企业管理器、地图编辑器和数据中心等平台功能，可以处理和不同软件之间数据的转换。
 

    对地理信息空间数据的管理以C/S为基准模式，分为2个层次。首先，以数据库管理系统(DBMS)作为系统地理信息(包括空间信息及相关的属性信息)的主体数据库管理平台，地理信息通过空间数据库引擎集成在关系数据库管理系统(RDBMS)内部；其次，以DBMS构成地理信息数据库服务器，而基于各类平台开发的应用软件作为客户端，构成C/S结构。
    结合合肥燃气集团实际的业务特点和现有网络环境，充分利用B/S、C/S的各自优势，相互补充，达到如下效果：
    ① MapGIS SDE融入DBMS后，提供了对空间、非空间数据进行高效率操作的数据库接口。
    ② 由于MapGIS SDE采用C/S(客户端/服务器)体系结构，大量用户可同时针对同一数据进行操作。
    ③ MapGIS SDE在服务器端采用缓冲数据处理方式，提高了数据处理效率，并使网上负荷大大降低。
    ④ 可以完成海量数据的管理和WebGIS功能。
3.3 强大的解析录入和编辑工具
    强大的解析录入和编辑工具有利于用户快速录入、编辑竣工图资料。燃气公司拥有大量的竣工图资料，针对这一类的管网图形数据，系统提供了强大的解析录入和编辑工具，如捕捉、栓点、距离、角度、平行线等方式，直接在地形图上，利用管网和地形的相对位置，方便地录入管网数据。
    管网图形管理是系统最基本、最重要的功能，如何保证管网数据的现状，实现数据的动态更新，是系统需要解决的核心问题。系统提供了丰富的数据编辑工具以及管网设备的图形和属性的编辑功能，用户可以根据需要批量或者单个修改各种设备的属性和参数；可以根据关键字进行DBASE、FoxBASE、FoxPro等外部数据的连接；对于管网数据，系统还提供了批量更新手段，通过合并管网数据功能可以实现动态更新某一个区域的管网数据，同时能够实现自动接边，从而保证管网的整体性。
    为满足系统对数据录入精度的要求，系统提供丰富的动态捕捉工具，如提供对点、线端点、线折点、点对线的垂点、线与线交点等特征点的捕捉；系统根据捕捉过程中的多种需要，把捕捉分为对象捕捉和对象追踪，同时在对象捕捉和对象追踪的过程中又分为正交模式和极轴模式等，很好地满足了系统对录入精度的要求。
4 结语
    燃气行业是一个特殊的行业，特别是对公用事业的城市燃气企业来说，“安全生产、优质服务、高效保障”是企业基本宗旨。运用GIS系统不仅能带来全新的服务理念，更能提高处理突发事件和隐患的准确率，保障燃气输配和使用的安全，提高管理现代化水平。
参考文献：
[1] 王远清，王松岭，吴正人.地理信息系统在热网管理系统的应用[J].煤气与热力，2011，31(1)：A24-A27.
[2] 白连明，储强，宋桂平.燃气地理信息系统的建设与应用[J].煤气与热力，2010，30(2)：B33-B36.
[3] 郑力宇，林善秋，陈壮志.燃气管网综合管理系统的应用[J].煤气与热力，2009，29(11)：B15-B18.
[4] 郭远刚，刘晓，程丹.城市燃气管理信息系统的建设[J].煤气与热力，2006，26(8)：31-33.
[5] 王炬，段常贵.GIS技术在燃气管网系统中的应用与拓展[J].煤气与热力，2003，23(11)：691-693.
 
(本文作者：苏爱军 合肥燃气集团有限公司 安徽合肥 230075)