石家莊三維管線信息平臺：有效把控城市“生命線”

城市地下管線是指城市范圍內供水、排水、燃氣、熱力、電力、通信、廣播電視、工業等管線及其附屬設施，是城市基礎設施的重要組成部分，它就像人體內的“神經”和“血管”，日夜擔負著傳遞信息和輸送能量的工作，是保證城市生產、生活正常運轉的城市賴以生存和發展的物質基礎，被稱為城市的“生命線”。

《國務院辦公廳關于加強城市地下管線建設管理的指導意見》（國辦發〔2014〕27號）中明確要求“各城市要在普查的基礎上，建立地下管線綜合管理信息系統，滿足城市規劃、建設、運行和應急等工作需要。”因此，石家莊市于2015年3月啟動了地下綜合管線普查建庫和建立三維管線信息系統的工作。

2016年12月14日《石家莊市區管線綜合規劃》專家驗收會

“系統建設由內因和外因共同作用的結果。內因是規劃管理的實際需求，外因是國家、省、市有關進行管線普查并建立信息系統的明確要求。”石家莊市城鄉規劃局相關負責人表示。

2016年4月15日三維管線信息系統通過了專家驗收，驗收組認為“項目在管線合理布設空間分析、通過電子報建實現管線設計成果與有關規范的自動校核；管線事故影響區域及影響人口分析；現狀斷面的批量生成和規劃斷面的實時調用等方面有創新。”

建設目標

摸清管線家底并充分應用：通過外業探測查明地下管線的分布情況，為城市管理和決策提供數據支撐和技術保障，輔助決策，滿足不同部門的業務需求。

針對政府部門，可滿足地下管線建設管理和應用；促進管網市政資源規劃、合理利用；降低管線事故發生，提高風險預警與應急應用（發生管網故障時能夠快速查清事故原因及管線權屬，第一時間找到產權單位，并分析出需采取措施、影響范圍及安全預案）。

針對專業公司，有利于專業的管線公司對管線進行科學的規劃和設計，有利于管線的建設、維護和管理。

針對設計公司，可以為設計單位提供準確詳實的管線數據和分析環境，便于優化設計成果，避免設計疏漏。

針對公眾，服務于民生，科學合理規劃和管理管線，減少事故發生，提高公眾生活的便捷性和城市的宜居性。

功能設計

據石家莊市城鄉規劃局相關負責人介紹，石家莊三維管線應用與共享平臺設計理念主要有以下三點：

全生命周期理念：通過建立普查數據庫、市政專項規劃成果數據庫、設計方案庫和竣工數據庫，實現管線“規劃-方案-施工-更新”全過程的管理。

共享理念：由數據共享擴展到功能級共享，由部門內共享擴展到部門間共享。

輔助決策理念：應用管線數據和平臺強大的分析功能，輔助市政管線的選線、布局等，更好地服務民生，提高生活的便捷性和城市的宜居性，為智慧城市和海綿城市建設奠定基礎。

通過功能設計，平臺實現了地上建筑物和地下管線的二三維一體化，提高了地下管線管理的直觀性和管理效率。平臺同時還實現了對管線外的地下人防、綜合管廊、地鐵線路、地下商業等地下設施的一體化管理。

在真實反應現狀和規劃管線信息的同時，平臺增加了“管線合理布設空間的提示和項目設計方案的合理性分析”及“管線事故分析”等輔助決策功能。例如，“爆管分析”功能除提供應關閉閥門外，還能智能提示事故影響區域、區域內的小區、單位、乃至受影響的人口等信息，便于進一步決策。

平臺研制了規劃設計成果屬性信息添加模塊，實現了設計成果智能校核、實時入庫，引領管線設計由CAD設計向GIS設計的革命性轉變。

此外，建立的共享平臺，接入平臺的授權單位可以瀏覽所有的管線，并可以把設計成果導出，實現了管線數據跨部門的數據級及功能級的共享，彌補了傳統做法在數據共建共享方面的不足。

建設準備

在數據準備方面，項目組重點做了以下幾項工作：

坐標系的統一：石家莊市于2013年4月即完成全市所有空間數據統一，為空間數據的共建共享和提高政府對空間數據的把控力奠定了基礎。

2004年起創造性的建立了帶屬性的地形圖數據庫（即給所有建筑賦予諸如建筑性質、基地面積、層數、總面積、道路等與規劃相關的屬性信息；給道路賦予等級、長度、面積等線裝和面狀屬性），為管線的空間分析、道路斷面的批量生成提供了數據保障。

2009年起，石家莊市城鄉規劃局在測制地形圖的同時根據最新用地國標測定現狀用地的界限，從地形圖可以直接提取諸如單位界限、小區界限等邊界。 該成果為管線的爆管分析的智能提示提供了可能。

2012年，石家莊市測制了120平方公里的實景三維數據，為地上地下二三維一體化奠定了數據基礎。

近年來，石家莊市城鄉規劃局編制了大量市政專項規劃，為管線的管理提供了最直接的參考和依據。

石家莊市城鄉規劃局自2004年開始應用高分辨率的衛星影像數據，為管線數據的定位、直觀化提供數據支撐。

在技術準備方面，2011年起，石家莊市城鄉規劃局實行建設項目的三維報建，為管線平臺的三維應用奠定基礎。2012年6月份全面推行的建筑方案的電子報建，即通過標準化設計成果，直接從設計成果中提取諸如建筑面積、綠地率、容積率等指標。該項應用為市政方案的電子報建積累了技術和經驗。地理信息平臺的日常化應用為管線平臺的空間分析功能奠定了技術基礎。

建設成果

石家莊市城鄉規劃局相關負責人告訴記者，平臺采用三維技術、地理信息技術和大數據理念，全面整合了管線數據、地形圖數據、影像數據、實景三維數據和規劃成果數據，實現了管線從規劃、設計到竣工入庫直至廢除的全生命周期的管理。管線平臺除服務石家莊市城鄉規劃局外，擬把正定新區、高新區、四個組團分局的探測成果全部納入系統管理，平臺是該局十多年規劃信息化成果的綜合應用和反映。

效益分析

“應用石家莊三維管線應用與共享平臺的建設，經濟效益和社會效益立竿見影”，石家莊市城鄉規劃局相關負責人表示。

在經濟效益方面，最突出的一點是可以減少重復建設投資。該平臺除服務于規劃系統外，擬將高新區、正定新區、欒城區、鹿泉區、正定區、專業管線公司和設計單位納入統一應用，僅平臺建設和管線數據的共享，就可節約大量資金。

應用該平臺，可有效減少施工挖斷管線事故發生。平臺投入運行后，由于有全面的地下管線數據和信息化技術支撐，可有效避免施工中挖斷管線的事故發生，從而節約事故維修資金。

通過該平臺能有效的監管現有管線的使用情況，腐蝕程度及自然老化等情況，對可能出現的危險情況進行預警，減少監管不利帶來的經濟損失。

快速定位事故現場，有效減少損失。當發生管線事故時，利用該平臺可以快速定位事故源頭，通過爆管、流向等分析功能關閉燃氣或者排水系統相關閥門，指導事故現場救援，減少事故損失。

降低城市規劃設計、管理決策的成本。利用該系統的“管線合理布設空間分析”功能能為綜合管線管理提供輔助決策信息，以提高規劃與管理的水平、縮短設計和審批周期、提高辦事效率、減少因規劃決策失誤而造成的經濟損失。

經濟效益可概括為“減少重復建設投入、避免發生管線事故及發生事故后能盡快找到原因和消除辦法從而減少損失”三個方面。

在社會效益方面，平臺可以提高城市綜合管網管理水平。管線集中統一的信息化管理，能大大提升地下管線的現代化管理水平，使城市地下管線規劃與建設管理進入規范化、信息化、現代化的新階段，從而保障城市地下管線高效率、高質量的運轉。具體表現在以下幾個方面：

為城市管線規劃、建設和管理提供依據。管線的新建、擴建或改造及管線的日常維護都必須依據準確翔實的管線資料進行分析，該平臺可為管線規劃、建設和管理提供重要依據，對管線線路、站點合理布局、施工、維護、管理起著舉足輕重的作用。

為城市的優化設計和科學決策服務。平臺建設的成功，使得設計人員可依據提供的準確資料和數據進行分析，從提出的各種預估方案中選擇出最佳方案，確定優化的管線接入路線，以便施工采取有效措施，確保管線的安全。

減少發生因施工破壞管線的事故，完善基礎保障。由于管線資料的缺失和信息化的缺位，造成在建設施工中發生挖斷地下管線，造成停水、停氣、停暖、通信中斷、污水四溢等嚴重事故。該平臺的運行可有效減少管線事故的發生，保護人民生命財產的安全。

實現管線信息多元化應用。平臺及數據除城建部門外，還可為政府其它職能部門、各權屬單位及房地產開發、咨詢、中介及社會公眾等提供服務。

總之，地下管線是民生工程的重要組成，三維管線信息系統可確保“地下生命線”的良好的運行，減少管線事故的發生，提高生活的便捷性和城市的宜居性，從而提升政府的公信力。

平臺是“智慧城市”的重要組成部分，管線數據是城市基礎設施的重要組成部分，能為城市規劃、建設、管理、運行提供保障，也為城市改造、防災、減災提供依據，是“智慧石家莊”的重要組成部分。

“平臺以管線的規劃管理為核心，對專業權屬單位提供了管線數據支撐和空間分析功能，實現了不同部門、管線不同權屬單位之間地理信息數據、管線數據的的共建共享，平臺在管線布設、爆管分析方面提供了決策支持，但與智慧管網要求的‘監控、預警、處置’還有一定差距。平臺的建立為智慧管網的建設奠定了數據基礎和技術積累，下一步在應用方向上將逐步與海綿城市、智慧城市等理念和實施進一步融合。” 石家莊市城鄉規劃局副局長楊若威最后總結說。