常州综合管网后普查时代管线管理技术支撑体系的研究

冉慧敏，刘全海，潘伯鸣，孙雪梅，马巍

(1.常州市测绘院，江苏 常州 213003； 2.常州市地理信息智能技术中心，江苏 常州 213003)

1 引 言

依据2013年国务院办公厅《关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》(国办发[2014]27号)、根据国家有关精神，江苏省以及常州部署相关工作，须于2015年底前完成城市地下管线普查，建立和完善城市地下管线综合管理信息系统。许多其他城市同样进行了类似的工作，进行标准的修订、管线的普查、数据库的建立等基础性工作。

以常州为例，项目进行了数据库的建立，以地理信息系统为基础平台，以常州市规划局为中心，建立多层次、实用、紧密贴合规划局市政管网管理工作的地下管线管理信息系统。项目实现管网全生命周期全业务流程化、一体化生产、管理、维护、应用。依托于统一的管线标准及数据库，面向规划建设管理，建立管线规划设计、建设、竣工、应用、运维、更新全生命周期闭合生态链[1]。其他城市亦然，如昆明的“城市地下空间(管线)综合评价与智慧决策关键技术及应用”、上海的“上海市综合管线生命周期管理关键技术与应用”、武汉的“武汉市城市地下管线全生命周期信息化管理平台关键技术与应用”等多个城市完成了相应数据库及信息系统建设工作，建成了良好的后期运维机制。

普查后的时期定义为管线的后普查时代，是指城市地下管线普查工作完成以后的时期，后普查时期[3]。而伴随着这些数据库的建设与技术积累，下一步则需要更好地实现这些数据成果的转化与利用。在城市土地资源集约利用背景下，随着城市建设边界的划定，城市规划逐渐从增量规划发展为存量规划，同时向地下要空间也是城市规划的趋势所向。前期做地下管线乃至地下空间的最终目标是提升地下管线或者城市的地下空间在城市规划建设管理中的作用，需要对于地下管线的成果转化利用以及后期服务共享模式进行不断探索与创新。本文以常州为例，在数据体与技术体系建设的基础之上，就如何做好地下管线数据的规范化管理以及高效服务进行阐述。

2 管线后期应用与运维业务流程分析

根据《中华人民共和国城乡规划法》，地下建构筑物以及地下管线的管理，一般在两个节点进行统筹，一方面是在申请办理建设工程规划许可证时，另外一个是建设之后进行规划条件核实之时。根据常州的实际情况，城市地下管网规划业务开展流程如图1所示，在规划核实阶段提供管线竣工验收地图。

图1 智能管网全生命周期业务“闭合环”

这项工作各个城市根据管线数据的管理划分，在不同部门推行，如常州市在规划部门实施，有专门成立管线管理机构的如昆明、南京等城市，也纷纷采用此种管线竣工政策来保障数据更新；在档案管理部门，也同样采用此项政策，如辽宁省锦州市，工程竣工后建设单位向档案馆移交地下管线工程档案并取得《合格证》，工程才能进入竣工验收备案环节，地下管线覆土前必须委托有相应资质的工程测量单位进行竣工测绘[3]。

3 专业管线与综合管线之间的联系

管线管理各个城市有不同管理部门，无论这个管理职能是在规划部门还是在专门的管线管理机构，抑或是档案管理部门，其中的数据来源、提供单位都是唯一的，即管线的建设单位或者建设个人，且管线责任主体是专业管线的相关部门。无论是综合管线管理还是专业管线管理，都是基于管线本身，对数据有着不同的要求。

(1)综合管线数据标准分析

常州的管线相关规程包含了外业探测技术规程以及管线入库的数据标准，通过这两个技术规范将管线数据的采集、成图以及数据的分层分类、分色、编码、属性以及出入库的成果格式进行统一的规定。

为了能服务于大众化管理，总体来说，管点强调几何信息，描述在地理方面的数据；元数据，描述数据的采集时间等内容；与专业管线的区别在于属性，其强调大面上的管理，例如管道年限、所属单位、井盖尺寸类型、窨井相关的内容等。在管线方面，属性对于管线用途、管径、材质、以及相关的压力、流向电压等进行描述。

(2)专业管线数据标准分析

为了满足专业部门对管线的专业化管理，对各个专业管线单位数据进行分析，如照明管点上附加了路灯类型、灯杆附属物、路灯编号，管线上还需调查配电用户号、套管的尺寸、总孔、占孔、线径、孔径等信息。燃气电力部门强调工程设备管理类的信息，如相关管线的设备、所在街区、所属工程等。

(3)两测合一必要性

各个管线的权属单位如照明、排水、电力等一系列的管理部门，因为行业管理的需要，大都建立了自己的管线管理信息系统，以满足管理的需要。而专业管线管理系统一般会建立两大部分，一部分是基础的管线信息以及数据维护的相关数据与系统，另一部分是与之相关联的庞大的业务信息数据以及系统。管线数据作为专业部门的基础与重要资产类数据，为了维护好相关的管线信息，专业公司通常会在日常的建设项目完成后进行数据竣工以及更新工作。在浙江丽水，尝试直接从专业管线转换到综合管线，以燃气管线数据为例，在剖析两者间的语义、几何、属性、拓扑关系等方面差异的基础上，通过两者语义映射机制和抽取转换规则建立，实现了燃气管线数据到综合管线的“一站式”抽取[4]。

但是，若专业管线团队监管不严格，则会出现其所关心的专业的属性信息非常完善，空间信息却往往不能达标，特别是标高、埋深精度差强人意。若是针对两类需求，分别探测，则出现人力物力浪费现象，比较省时省力的做法是在管线埋设之前进行跟测，建立相关的信息，因为两者对信息的需求有交叉的地方，一次测绘是可以满足专业管理信息系统与管理单位的竣工需求的。

(4)专业综合管线数据库搭建

针对专业管线与综合管线不同的需求，常州采用建立综合数据采集标准，建立一个综合的一体化库。针对综合管线的管理部门，按照数据标准，进行与之对应的专业管线数据的输出工作，专业管线的应用，针对其应用与建库需求，导出相应格式的数据，支撑其应用。这样，解决了两类应用，且间接地搭建了一套完整的数据体系，为日后更为综合的应用打下了数据基础。

4 专业管线与综合管线一体化竣工的实现

4.1 总体流程

从第3节分析可知，不同管网业务分属不同部门，各部门间管理机制均有不同，而不同业务间相互交叉[5]。但管线业务总是从总体规划再到建设施工最后的竣工验收，常州的做法是规定综合库的入库标准与流程，达到综合库的最终管理，再与专业管线部门进行联合，提升数据采集与入库标准，满足各方管理的要求。总体流程如图2所示。

图2 管线一体化更新流程

4.2 管线数据探测

管线数据探测，通常包括物探与测量两种方法，对于管线竣工来说，若要达到与设计图、施工图进行比对的质量过硬的数据产品，需严格根据测量规范，明显点管点高程须进行四等水准测量，平面采用极坐标法或者RTK均可，而疑难管线，则需要进行物探的方法进行测量了，其总体作业流程如图3所示。对于日常业务中，普通管线只需根据专业管线的需求保质保量地进行平面高程数据的采集，对于区别于综合管线的属性需求，如对于电力管线的占孔情况，路灯的编号，自来水的水表等信息，则应一一详细地进行记录，虽工作量巨大，但是对于城市的管理与运行，却是一项重要的基础性工作。

图3 管线野外探测流程

4.3 移动端管线采集系统

管线竣工对工作效率要求较高，应以最快的方式进行数据的采集以及入库，传统的管线竣工一般采用导出现状MDB表、现状图打印，现场需要进行草图绘制、数据采集，完毕进行内业的数据再录入质检。为了提高整体效率，采用移动端方式，完全替代草图绘制以及代替人工绘制草图、数据再录入工作，提高数据采集及数据处理效率，地下管线移动采集系统如图4所示。

图4 地下管线移动采集系统

4.4 地下管线综合管理与应用

管线竣工动态更新对于专业管线或者是综合管线都是极为重要的业务流程，在图2中也论述了最终的数据入库情况，常州市针对竣工工程入库，已有非常完善的业务流程，系统引入管线竣工工程概念，针对竣工工程入库，同时存储管线数据信息及业务信息[1]。管线动态更新支撑了专业管线的入库工作，辅助后期多层次应用，包括各个专业管线公司的相关应用以及更深层次地支撑规划设计、管理与审批。如常州市地下管线管理系统结合日常其他类数据则可支撑排水的相关业务，排水模型计算与系统集成如图5所示。

图5排水模型计算与系统集成

5 结 语

根据管线的综合管线与专业管线竣工总体业务流程分析，本文结合常州本地的情况，在已有的管网全生命周期全业务流程化、一体化生产、管理、维护、应用的基础之上，进一步拓展，分析管网综合与专业数据、采集一体化生产与管理应用体系，进一步深化管线数据标准，深度建立规划设计、建设、竣工、专业综合应用、运维更为合理的闭合生态链，一次竣工，同时满足综合管线与专业管线的管理与应用，使得管线的采集与管理更为“低碳”“协同”“智慧”，为后普查时代管线的建设、使用、维护与应急管理提供更好的支撑。