基于EPS的管網工作平臺建設與數據維護

趙萬為

(上海市測繪院，上海 200063)

1 引 言

城市地下管線作為“智慧城市”的重要組成部分，擔負著能量傳輸、物質輸送的重要任務，其重要性不言而喻。

隨著城市建設步伐的加快，地下管線管種不斷增多、鋪設范圍也逐步擴張，然而，施工造成的管線各類事故依然頻發，對市民生活和工作帶來了不便，甚至造成嚴重的經濟損失和不良社會影響，反映出對地下管線管理的不足，存在重建設輕維護的思想，加強管網信息工作平臺建設、提高管線數據維護效率勢在必行。

2 現狀及存在的問題

2.1 管線普查的進展

2014年6月，國務院辦公廳印發了《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)，根據意見的要求，2015年底前，完成城市地下管線普查，建立綜合管理信息系統，編制完成地下管線綜合規劃。指導意見印發后，很多城市展開了地下管線普查工作，如今，部分城市地下管線普查工作已經結束，積累了大量的管線數據。

2.2 平臺建設及數據維護的困境

地下管線數據一般包括管線點數據、管線數據和管線面數據，除了具有空間位置信息外，還含有大量的屬性信息，如管類、管徑、權屬單位等。不同的城市，普查規范對要調查的屬性信息和屬性字段的定義各有差異，最后得到的普查數據格式不統一，因此，開發符合本市數據格式的作業平臺是必由之路，然而，面對海量的普查數據，如何在規定周期內建設高效的作業平臺是目前很多城市面臨的困境。

另一方面，普查數據具有時效性，隨著城市的改造和新建，如果沒有建立普查數據庫的維護機制，數據就逐漸失去了時效性，普查工作也失去了應有的意義，如何在現有工作平臺建立普查數據維護機制也是很多城市需要考慮的重要問題。

本文以上海市“浦東新區內環道路以內區域地下管線普查項目”為背景，介紹了基于EPS的管網信息工作平臺建設的方法和普查數據維護的相關內容，為管線數據建設和維護提供參考。

3 管網工作平臺建設

3.1 EPS的特點

EPS(Extend Geography Platform of Sunway)是北京清華山維新技術開發有限公司研發的，面向數字測繪和地理信息生產的軟件系統，該軟件有機地將CAD技術與GIS技術結合在一起，依托大型數據庫平臺，采用面向對象的技術，構建圖形和屬性共存的框架，將圖形與屬性關聯一體。該平臺下的管線測繪模塊可以實現管線內業編繪，同時EPS支持用戶進行二次開發，滿足了多種需求。

EPS管網工作平臺的建設有兩個關鍵技術，一是模版建設，二是二次開發，模版建設解決了不同格式的ACCESS管線數據庫導入EPS的問題，二次開發幫助用戶根據需求設置相應的編輯功能，下面依次進行介紹。

3.2 模板建設

不同的城市采用的普查規范不一樣，因此需要一個“技術規范”作為依據，把不同類型的ACCESS數據庫規范化，這個技術規則就是“模版”。EPS的模版本身就是ACCESS數據庫，以表的形式定義了技術規則，主要包括四類：系統環境設置表、管線擴展屬性定義表、實體編碼符號定義表、數據分層分色定義表。技術人員根據數據結構建設相應的模版后，調用“Pipeex”模塊下的“Importshmdb”命令便可以完成數據庫的調入。

(1)系統環境設置

系統環境設置顧名思義，就是對工程運行的環境進行標準化，大部分系統環境設置都是在ProjectTB表和IniInfoTB表中完成，ProjectTB表定義了比例尺、圖廓編碼以及該工程所選用的特征編碼表(FeatureCodeTB)、符號描述表(SymboScriptTB)、注記分類表(NoteTemplatTB)等信息，IniInfoTB表定義了系統環境設置中的默認值，如等高線參數、分幅參數、圖幅號計算公式、圖層壓蓋順序、繪圖背景顏色等信息，ProjectTB表和IniInfoTB表既可以在模板數據庫中直接修改，也可以在EPS平臺中對模板進行修改。

此外圖廓屬性表也要設置，其定義了標準圖廓樣式及圖廓要填寫的文字信息，如比例尺、測量日期、測量單位、測量人員等，除標準圖廓外，用戶也可以根據自己的需求定義新的圖幅。

(2)管線擴展屬性定義

EPS平臺中實體對象分為點、線、面、注記，對于管線數據模版，需要對SourceTableFieldInfoTB表、管線點屬性表、管線屬性表和管線面屬性表進行設置。管線數據庫中點表、線表和面表中的屬性字段作為擴展屬性導入EPS中，由于數據庫的格式不一樣，字段名稱也有差異，在定義數據結構前先要完成字段名稱映射，將用戶屬性字段名稱與EPS屬性字段名稱進行對應，在EPS安裝根目錄下“…DeskTop管線處理”的“mdb字段對照表”中完成，然后把EPS屬性字段添加到SourceTableFieldInfoTB表中，根據用戶字段的多少，可自行對“mdb字段對照表”中的映射關系和SourceTableFieldInfoTB表中的EPS屬性字段進行添加、修改或刪除。然后將設置好的EPS屬性字段分別添加到管線點屬性表、管線屬性表和管線面屬性表中。

通過管線擴展屬性的定義完成了管線數據存儲的準備工作，接下來通過實體編碼符號設置和數據分層分色定義就可以實現管線數據的顯示了。

(3)實體編碼符號定義

每一類管線點、管線、管線面在由數據庫導入時，根據管線類型的不同，EPS匹配了相應的編碼，每一類編碼有對應的形狀、顏色、大小、圖層等信息，通過實體編碼符號定義便可以根據需求修改管線的顯示方式，主要在FeatureCodeTB表、SSFormScript表和NoteTemplateTB表中設置完成。

FeatureCodeTB表定義了每一中編碼的圖層名、編碼類型、顏色等信息，SSFormScript表則是定義每一種編碼的形狀，通過修改EPS符號描述語言，可以實現點、線、面等符號的自由設定，NoteTemplateTB表是注記表，記錄了不同標注類型的編碼、大小、顏色、圖層、字體等信息。

(4)數據分層分色定義

管線綜合圖對管線的顏色和所在圖層都有嚴格的定義，在模板中ColorInfoTB表負責顏色的定義，用戶可以根據需求在該表中設置新的顏色。UserLayerTB表用于對工程的分層、顯示開關、顯示順序以及點、線、面內聯屬性表進行定制，如果導入的管線數據對應的圖層在UserLayerTB表不存在，則根據FeatureCodeTB表中定義的圖層顯示。

3.3 二次開發

完成數據導入后就可以在EPS平臺瀏覽管線的地理位置和屬性信息，但僅瀏覽是不夠的，還需要對管線進行編輯、檢查和輸出，雖然EPS提供了部分管線編輯功能，但十分有限，要進行二次開發來滿足需求。

EPS支持腳本語言二次開發，遵循VBScript和Jscript，可以實現EPS平臺整理、數據轉換等處理，SSProcess對象是與EPS平臺交互的主要入口，包含了多種命令函數，如設置選擇集函數(setselectcondition)、搜索附近地物函數(SearchNearObjIDs)、獲取地物屬性函數(GetObjectAttr)和修改地物屬性函數(SetObjectAttr)等，VBScript雖然不及C++這樣成熟的面向對象的語言強大，但VBScript足夠完成管線編輯功能的開發。

在上海市浦東新區內環道路以內區域地下管線普查項目中，利用VBScript實現了管線數據導入、數據編輯(管線打斷、屬性提取、屬性復制、點號提取)、數據檢查(重名檢查、拓撲關系檢查、邏輯關系檢查、點線面屬性檢查)、管線標注、管線出圖(導出總管線圖、分幅導出管線圖、導出某圖幅管線圖)、管線出庫(導出總數據庫、導出增刪改數據庫、導出某圖幅數據庫)等功能，如圖1所示，紅框內為本案例二次開發后增加的功能，通過“一鍵式”的入庫、編輯、檢查、出庫等操作，很大程度上提高了工作效率和數據質量。

圖1 EPS管線編輯平臺界面

4 普查數據維護

如果說管線普查是人的軀體，那么數據維護就是體內的血液，雖然細小但源源不斷地讓身體散發生命力。建立合適的維護機制，讓地下管線普查數據在城市規劃、管理、建設中發揮效益，才是普查工作的意義所在。下面以EPS管網工作平臺為基礎，結合上海市浦東新區地下管線維護的相關經驗，對普查數據的維護進行介紹。

4.1 工作流程

(1)管線建設信息搜集

浦東新區在項目實踐過程中，形成了地下管線建設信息申報制度，規劃局、環保局等相關部門通過“跟蹤測量管理平臺”在網上登記，通過登記信息的下載便可以掌握最新的管線鋪設信息。此外，由于管線建設周期、管線公司歷史工作模式延續等因素，部分管線公司鋪設的管線未在平臺登記，這部分管線以成果資料匯交的方式獲取。

(2)管線建設信息篩選

對搜集的管線信息進行篩選，如果普查數據庫中未包含該管線，則作為目標管線進行測量，同時調取普查數據庫中該管線所在圖幅內的管線數據庫，供外業測量參考和內業管線生產使用。

(3)管線生產

把從普查數據庫中按圖幅調取的管線數據導入到EPS平臺內，將測量好的數據庫導入到EPS中，進行管線編輯、管線檢查，確認無誤后，進行成果輸出，同時生成該圖幅管線數據的增刪改文件。

(4)管線質量把控

管線作為城市的“生命線”，直接關乎后續的管理和運用，浦東新區對于跟蹤測量的管線數據成果，100%移交市質監站檢查，對于匯交資料，確保外業檢查不能出現粗差。

(5)管線數據入庫

將管線生成得到的增刪改數據與普查數據進行融合，完成普查數據的更新維護，工作流程如圖2所示。

圖2 數據維護流程圖

4.2 技術難度

(1)增刪改數據生成

以增刪改的方式對普查數據庫進行更新，可以最大限度地減少對普查數據的改動，同時，通過記錄增刪改數據的來源，便可以對每次維護工作進行追蹤，強化了數據維護的責任意識。

EPS在生成增刪改數據方面具有很大的優勢，在工程中，EPS記錄了每一個地物導入的時間和修改的時間，可以在工程數據庫中GeoPointTB表、GeoLineTB表和GeoAreaTB表中找到，其中CreateTime字段記錄了數據導入的時間，DateTime字段記錄了數據修改的時間，利用這兩個屬性，結合地物現在的狀態，是保留還是已經刪除了，便可以得出增刪改地物的ID號，通過二次開發就可以實現增刪改數據的輸出。

(2)切割數據庫

普查數據庫的數據量十分巨大，如果數據更新時不對總庫進行切割的話，不僅使管網工作平臺運行緩慢，還可能誤修改了其他管線數據，造成嚴重的后果。浦東新區管線普查數據庫采用按圖幅的方式進行切割，由于管線數據的特殊性，對管線的分析需要同時知道兩端管線點的屬性，因此，如果管線落在圖幅接邊處，則該條管線和圖幅外的管線點一同切割下來，這樣既保留了管線的信息，也減少了數據更新時圖幅之間斷線拼接的煩惱。

切割圖幅可以通過EPS二次開發完成，SearchInPolyObjIDs函數可以搜索圖幅內的相關地物ID，也可以在ACCESS普查數據庫中完成，在數據庫中對點表、線面、面表中增加一個屬性來輔助圖幅切割，其中點表需要記錄與該點所連管線或管線面跨越的所有圖幅號，線表需要記錄該線跨越的所有圖幅號，面表需要記錄該面跨越的所有圖幅號，通過增加的這個屬性便可以快速完成相應圖幅的篩選，實現按圖幅切割。

5 意義

地下管線普查完成了“摸清家底”的任務，接下來需要考慮的是如何“盤活家底”，本文以上海市地下管線普查項目為背景，介紹了基于EPS管網工作平臺建設的主要思路和數據維護的工作流程，為地下管線數據建設和維護提供了新的思路，有助于解決目前管線管理面臨的新問題。

[1] 江貽芳. 強化地下管線普查保障管線運行安全[J]. 現代職業安全，2014(4)：36～38.

[2] 舒琪. 城市地下管線數據庫動態維護的實現[J]. 測繪通報，2015(SO)：44～45.

[3] 王慶，林海，戴相喜等. 基于EPS2008的管線屬性注記研究及實現[J]. 城市勘測，2013(2)：77～81.

[4] 趙海濤，王鵬，劉啟福. 基于EPS2008的管線接邊方法研究[J]. 測繪通報，2015(3)：76～78.

[5] 韓建威. 基于EPS的城市排水防澇設施普查內業數據處理系統的設計與實現[J]. 城市勘測，2014(6)：78～81.