利用ArcGIS Engine进行城市地下管线信息系统的设计与实现

史玉峰，丁园园

(1．南京林业大学土木工程学院，江苏 南京210039;2．南通市达欣工程股份有限公司，江苏 南通226600)

一、引 言

地下管线是城市的重要基础设施，它的安全运行是现代化城市高质量运转的保证。传统的地下管线管理系统采用图形软件来管理图形，采用数据库软件管理管线和管件的属性数据。这种方式虽然实现了计算机制图和简单查询，但是由于管线的空间信息和属性信息分别存储于不同的介质，导致图形与属性数据不能高效结合起来使用。随着GIS技术的不断发展，基于GIS技术的管线管理信息系统的研究成为热点，研究人员建立了基于不同的GIS技术的管理信息系统［1-5］。本文采用Visual Studio 2008、ArcGISEngine、SQL Server 2008三者结合的形式构建地下管线管理信息系统，实现管线的科学化管理，对于未来管线信息化建设具有一定的借鉴意义。

二、系统的总体结构与数据库设计

1．总体结构设计

依据地下管线信息系统的需求，该系统应用计算机技术、地理信息系统技术、信息管理技术和测绘技术，集GIS、MIS于一体，系统设计兼顾系统的灵活性、安全性和可扩展性。系统结构设计为3层体系架构体系，如图1所示。3层体系结构分别为分析应用层、业务逻辑层和数据管理层，分析应用层说明了系统的功能划分和实现，业务逻辑层指明了系统所涉及的技术和平台，数据管理层指明了空间数据及属性数据的组织和管理方式。

2．数据库的建立

系统数据库包括空间数据库和属性数据库两部分。空间数据库使用Esri的数据格式Personal Geodatabase，可以快速检索和更新数据。针对地表构筑物和地下管线的类型与用途，将空间数据分为道路、建筑物、湖泊、地下电缆、水管线路、天然气管道、井盖等图层。表1为地下管线类型及其附属设施。在充分参照国家行业标准的前提下，结合管线数据特点，该系统采用7位阿拉伯数字对管线的点和管线的线进行分类编码，如图2所示。

图1 系统总体结构设计

表1 地下管线分类

图2 管线编码结构

三、系统功能实现

地下管线信息系统以Esri ArcGIS Desktop为平台，采用Visual C#和Esri ArcGISEngine 9．3二次开发控件进行开发，窗口主要由主菜单栏、标准工具栏、内容表、显示窗口，以及图形编辑、提示信息栏等组成，主界面如图3所示。

图3 系统主界面

地下管线信息系统具有地图操作、空间数据编辑与查询、影响区域分析、扯旗分析、横断面分析、最短路径分析等功能。图4为以管点或管线为基础根据缓冲范围产生的影响区域分析图。

图4 影响区域分析

为了解相邻管线信息，防止由于超挖挖破管线，系统设计了扯旗功能，通过在管线上绘制一条线段，从而获得与该线段相交的管线的信息，详细标注了管线的断面尺寸、埋深等属性信息，如图5所示。

图5 扯旗分析

为直观了解各管线的管径、埋深、各管线之间的水平距离等信息，以及在铅垂方向上管线的位置关系和空间分布等，系统设计了通过绘制一条辅助线段生成横断面图来查询该断面上管线信息的功能，如图6所示。

图6 横断面分析

四、结束语

根据地下管线的特点，本文对地下管线系统的平台搭建、数据库的建立、管线的编码等进行了研究，采用GIS二次开发工具ArcGISEngine、C#编程技术和C/S开发模式实现了地下管线系统的功能。本文的研究成果对于未来管线信息化建设具有一定的借鉴意义。

［1］ 储征伟，李东阳，张书亮，等．城市地下管线地理信息公共服务平台建设模式探讨［J］．测绘通报，2014(12):44-47．

［2］ 林广元．厦门市地下管线探测及信息化实践［J］．测绘通报，2005(4):43-46．

［3］ 赵登蓉．基于ArcEngine的城市污水管线地理信息系统的设计和实现［D］．郑州:郑州大学，2011．

［4］ 李学军．城市地下管线探测与管理技术的发展及应用［J］．城市勘测，2010(4):6-11．

［5］ 周京春，王贵武，张正禄．地下管线信息系统建设中的若干核心问题探讨［J］．测绘通报，2008(10):53-55．