基于EPS的城市小区地下综合管线数据整合研究

何湘春

（南昌市城市规划设计研究总院，江西 南昌 330038）

1 引言

地下综合管网是城市重要的基础设施，承担着城市日常发展所必须的能量供应（油、气、电力等）、物料运送（给、排水）、互联互通（通讯）等重要使命，其运行状况直接影响城市的经济发展、文化发展和居民生活水平[1]。随着城市化进程的加快，我国许多城市已形成大规模、纵横交错的地下管网[2]，如何对城市地下管线进行精确、高效的管理显得非常重要。

2008 年，南昌市已建成基于GIS 的地下管线信息管理系统，为南昌市地下管线管理起到了良好作用。随着南昌城市建设的日新月异，城市道路网和市政管线不断新增、改建，为了更好地保证地下管线数据的现势性，实现其动态管理，对历史管线数据进行整合显得尤为重要[3]。本文以2007 年～2018 年南昌市小区管线数据整合为例，对地下管线数据整合的技术方法与技术流程进行探讨与研究，为下一步城市地下管线补充测绘及城市三维管网数据库建设奠定基础，也为类似城市地下管线数据整合、建库项目提供参考。

2 建库内容

本次数据整理包括2007 年～2018 年南昌市红谷滩区、东湖区、西湖区、青云谱区、青山湖区的1113个小区管线项目，长度约5619km 的各种给水、排水（雨水、污水、雨污合流）、燃气、供电、通信、工业、热力等管线。由于管线项目较多，数据有多种格式，主要包括DWG、RDM、EDB 三种，管线项目如表1 所示。

表1 管线项目表

2.1 技术路线

首先使用清华山维EPS2008 南昌管线模板工具将DWG 和RDM 格式的数据转换成统一的EDB 格式，然后按照《城市地下管线数据库规范》（DB36/T 648-2012）有关要求，对各种地物要素进行图层、编码，扩展属性字段设计定义，再按行政区对所有管线数据生成项目结合图、数据预处理、数据检查、数据接边等，最终按行政区输出符合要求的管线数据成果。

管线数据处理必须遵循以下原则：

（1）以原始记录作为数据处理依据；

（2）为确保整合的数据与现场获取的数据一致，需要对数据进行人工核查和软件检查；

（3）经软件检查出的数据错误应分析错误原因，必要时到现场进行复核，并将复核结果在数据中进行改正，改正后应重新用软件检查数据。

2.2 要素编码规则

为了保证管线数据的历史延续性，方便历史回溯和查询，本次数据整理在保证管线数据几何拓扑和属性项正确的情况下，继续沿用原始管线数据的特征编码、管线编号等属性值。

（1）地下管线种类、代号及特征编码表

地下管线种类、代号及特征编码如表2 所示。

表2 地下管线种类、代号及特征编码

（2）管线点编号

管线点编号由两段代码9 位字母、数字组合结构组成，其中1—2 位表示管线类型，3—9 位表示物探点顺序号，如：TR0000201，表示燃气的第201 个管线点号。物探点号应做到全测区唯一，与外业调查记录表、对照表、点坐标表一致。图上点号编号基本原则是：先干管，后支管；顺序为由西到东，由北到南。

2.3 项目结合图

本次数据整理包括2007 年～2018 年南昌市红谷滩区、东湖区、西湖区、青云谱区、青山湖区5 个行政区的1113 个小区管线项目。为了方便数据整理和接边，按区提取各项目数据范围线，并赋值相应项目编号，生成项目结合图。项目结合图中属性项包括项目编号、项目名称、小区名、年份、管种、测绘单位名称、权属单位名称、监理单位名称、质检机构名称等，西湖区管线项目结合图如图1 所示。

图1 西湖区管线项目结合图

2.4 数据预处理

数据预处理分为具有属性的数据（*.edb 格式）和无属性数据（*.dwg、*.rdm 格式）两种情况。

（1）具有属性的数据

对*.edb 格式管线数据主要进行以下操作：

①数据分层 ：按地下管线种类、代号及特征编码表，对管线数据进行分层，使其满足规范要求。

②管线属性检查 ：对管线数据进行必填属性检查、异常属性检查、点代码一致性检查、变径点检查、多通一致性检查、起止管点检查等。对于属性不一致或空项，依据外业调查原始记录表进行相应修改。

③属性自动赋值：在管线属性检查的基础上，进行管线属性自动赋值，主要包括 ：计算起终点管顶高程、排水流向符号标注、点代码批量赋值、管点多通自动赋值、管线空管修改、管点角度自动旋转、图上号坐标赋值和批量修改其他相关属性。

（2）无属性数据

使用清华山维EPS2008 南昌管线模板工具将CAD和RDM 格式的数据转换成统一的EDB 格式，转换流程如图2 所示，然后调取档案资料，手工录入“外业调查记录表”，如图3 所示，对管线进行重新编码、分类、输入对应属性数据，并利用清华山维EPS2008 管线处理系统生成对照表和点坐标两个文件（*.txt 格式）。

图2 EPS2008南昌管线模板工具内部数据转换流程

图3 外业调查记录表

2.5 数据检查

运用“清华山维管线处理系统”软件对预处理后的数据进行检查。根据预设条件，查找逻辑、拓扑、遗漏等数据错误，同时也可以查找管线编码、格式等数据错误，经过检查的数据应满足规定要求。数据检查包括原始记录数据（探查数据、测量数据）输入检查、入库数据检查、改正录入错误的数据等。

（1）原始记录数据检查

将外业探查获取的管线属性数据与系统中外业调查记录表进行100%人工校对检查，无误后方可进行下一步工序操作；对外业测量采集的数据，手工录入并进行100%校对检查，无误后方可进行下一步工序操作 ；并对两个数据之间进行管线点的关联检查。

原始数据检查主要包含以下内容：①管线点符号的正确性检查，所有管线符号必须满足规范要求；②管线连接关系的正确性检查；③相邻图幅、相邻测区的管线是否一致，即相邻图幅、相邻测区接边处的管线类型、属性一致性检查；④管线点的坐标是否正确。

（2）入库数据检查

对入库数据进行常规管线检查、属性类检查、管线逻辑性检查、标准化检查，使数据符合《城市地下管线数据库规范》（DB36/T 648-2012）中对各种管线数据的图层、编码和扩展属性字段设计定义，数据检查项如图4 所示。

图4 数据检查项

其主要处理方式如下：①孤点孤线检查：检查管点和管线是否连接，管线点号和连接点号是否和管点对应；无管线连接但有标注线的管点可排除；连接管点末端处的管线可改为相对应的标注线。②重复对象检查：重复对象需删除，不同注记挪动位置即可。③层码合法性检查：对象基本属性重置。④排水倒流检查：终起点差值大于0.4 米的需修改，否则排除。⑤管线碰撞检查：在尽量不改动排水管线的情况下，按提示适当修改埋深。⑥探查属性库方向错误检查：管线点特征代码与管线探查属性库中实际连接的方向是否对应（例如，特征代码为三通的管线点在探查属性库中是否有三个连接方向等）。⑦管线点间距超长检查：排除。⑧此外，还要探查属性库代码规范性检查，确认管线属性数据库连接关系、管线点特征代码是否有误、管线空间属性是否有误、线属性是否统一。

2.6 数据接边

数据接边很重要且工作量较大，包括不同项目数据的接边、行政区之间的数据接边，主要包含管线间管位、属性、重复管线的取舍等。按照项目结合图对1113 个项目逐个进行接边，接边时遵循以下原则[1]：

（1）空间位置准确性优先。以实测符号为准进行合理取舍，尽量保留存在实测符号的管线。

（2）整体关系良好优先。在一定空间范围内，管线分布存在一定规律，整合时可依据管线存在的合理性综合判断，尤其注意管线高程控制和管线水平间距。

（3）现势性优先。对于两个相邻管线项目数据发生冲突，以时间较新的管线数据为取舍依据。

（4）在对管线数据进行接边处理时，应对各种来源、不同形式的数据进行综合分析与利用。对于管位能接边但属性不一的管线，原则上不处理；对于不能接边或接边后仍存在问题的，应在接边节点处用问题符号标示，并填写“地下管线数据接边情况记录表”。

3 结语

通过对2007 年～2018 年南昌市5 个行政区的1113 个小区管线数据进行整合，形成了覆盖全市的小区综合管线数据，为南昌市基于GIS 的地下管线信息管理系统数据更新提供了依据，为下一步城市地下管线补充测绘及城市三维管网数据库建设奠定基础，也为类似城市地下管线数据整合、建库项目提供了参考。