利用ArcGIS Engine進行城市地下管線信息系統的設計與實現

史玉峰，丁園園

(1．南京林業大學土木工程學院，江蘇 南京210039;2．南通市達欣工程股份有限公司，江蘇 南通226600)

一、引 言

地下管線是城市的重要基礎設施，它的安全運行是現代化城市高質量運轉的保證。傳統的地下管線管理系統采用圖形軟件來管理圖形，采用數據庫軟件管理管線和管件的屬性數據。這種方式雖然實現了計算機制圖和簡單查詢，但是由于管線的空間信息和屬性信息分別存儲于不同的介質，導致圖形與屬性數據不能高效結合起來使用。隨著GIS技術的不斷發展，基于GIS技術的管線管理信息系統的研究成為熱點，研究人員建立了基于不同的GIS技術的管理信息系統［1-5］。本文采用Visual Studio 2008、ArcGISEngine、SQL Server 2008三者結合的形式構建地下管線管理信息系統，實現管線的科學化管理，對于未來管線信息化建設具有一定的借鑒意義。

二、系統的總體結構與數據庫設計

1．總體結構設計

依據地下管線信息系統的需求，該系統應用計算機技術、地理信息系統技術、信息管理技術和測繪技術，集GIS、MIS于一體，系統設計兼顧系統的靈活性、安全性和可擴展性。系統結構設計為3層體系架構體系，如圖1所示。3層體系結構分別為分析應用層、業務邏輯層和數據管理層，分析應用層說明了系統的功能劃分和實現，業務邏輯層指明了系統所涉及的技術和平臺，數據管理層指明了空間數據及屬性數據的組織和管理方式。

2．數據庫的建立

系統數據庫包括空間數據庫和屬性數據庫兩部分。空間數據庫使用Esri的數據格式Personal Geodatabase，可以快速檢索和更新數據。針對地表構筑物和地下管線的類型與用途，將空間數據分為道路、建筑物、湖泊、地下電纜、水管線路、天然氣管道、井蓋等圖層。表1為地下管線類型及其附屬設施。在充分參照國家行業標準的前提下，結合管線數據特點，該系統采用7位阿拉伯數字對管線的點和管線的線進行分類編碼，如圖2所示。

圖1 系統總體結構設計

表1 地下管線分類

圖2 管線編碼結構

三、系統功能實現

地下管線信息系統以Esri ArcGIS Desktop為平臺，采用Visual C#和Esri ArcGISEngine 9．3二次開發控件進行開發，窗口主要由主菜單欄、標準工具欄、內容表、顯示窗口，以及圖形編輯、提示信息欄等組成，主界面如圖3所示。

圖3 系統主界面

地下管線信息系統具有地圖操作、空間數據編輯與查詢、影響區域分析、扯旗分析、橫斷面分析、最短路徑分析等功能。圖4為以管點或管線為基礎根據緩沖范圍產生的影響區域分析圖。

圖4 影響區域分析

為了解相鄰管線信息，防止由于超挖挖破管線，系統設計了扯旗功能，通過在管線上繪制一條線段，從而獲得與該線段相交的管線的信息，詳細標注了管線的斷面尺寸、埋深等屬性信息，如圖5所示。

圖5 扯旗分析

為直觀了解各管線的管徑、埋深、各管線之間的水平距離等信息，以及在鉛垂方向上管線的位置關系和空間分布等，系統設計了通過繪制一條輔助線段生成橫斷面圖來查詢該斷面上管線信息的功能，如圖6所示。

圖6 橫斷面分析

四、結束語

根據地下管線的特點，本文對地下管線系統的平臺搭建、數據庫的建立、管線的編碼等進行了研究，采用GIS二次開發工具ArcGISEngine、C#編程技術和C/S開發模式實現了地下管線系統的功能。本文的研究成果對于未來管線信息化建設具有一定的借鑒意義。

［1］ 儲征偉，李東陽，張書亮，等．城市地下管線地理信息公共服務平臺建設模式探討［J］．測繪通報，2014(12):44-47．

［2］ 林廣元．廈門市地下管線探測及信息化實踐［J］．測繪通報，2005(4):43-46．

［3］ 趙登蓉．基于ArcEngine的城市污水管線地理信息系統的設計和實現［D］．鄭州:鄭州大學，2011．

［4］ 李學軍．城市地下管線探測與管理技術的發展及應用［J］．城市勘測，2010(4):6-11．

［5］ 周京春，王貴武，張正祿．地下管線信息系統建設中的若干核心問題探討［J］．測繪通報，2008(10):53-55．