城市地理信息平臺在施工中避免地下管線損壞所起的作用和不足

劉舜 潘華 薛強中 梁作放

[摘 要] 中國城市化進程加快，城市規模變得越來越大，城市道路建設日行千里，而城市道路建設對地下管線的破壞日趨頻繁，為避免城市施工中對地下管線的破壞，各地都建立了地理信息平臺，但在實施中平臺的作用沒有完全發揮作用，本文主要通過構建城市地理信息平臺，減少城市道路施工中對地下管線的破壞所起的作用及出現的問題進行探討。

[關鍵詞] 地理信息平臺；地下管線；城市道路

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2018. 05. 064

[中圖分類號] P208；TU990.3 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2018）05- 0152- 05

0 引 言

中國的城市化進程正在提速急行，大都市不斷涌現，城市規模變得越來越大，人口越來越密集，城市的建設也日行千里[1]。隨著城市化進程的加快，與之配套的城市道路的改造日益頻繁，在道路改造中就會涉及城市地下管線的改造，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[2]，地下管線歷來是城市的“血管”和“神經”，保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”十分必要。在道路改造過程中經常會遇到因地下管線分布不明或在施工中野蠻施工造成地下管線被挖斷的情況，以燃氣管線為例根據西寧市安委會通報從2015年3月19日起至2015年5月22日止，短短60多天在城市各種道路施工中燃氣管道被挖斷就多達10次之多。由于天然氣是一種無毒無色無味的氣體，其主要成分是甲烷（約95%以上），遇到火源就可能發生火災或爆炸事故，事故發生時，如不能及時關斷周圍的閥門就會引起極其嚴重的事故，造成人員傷害及財產損失將更為嚴重[3]。因此在城市施工中避免對地下管道的損壞就有著極其重要的意義。

1 引發城市施工中地下管線被破壞的原因

1.1 地下管線分布復雜，缺乏統一的城市地理信息平臺，資源無法及時共享

由于地下管線分布復雜，包含了自來水管、燃氣、通信、供電等多種管道，涉及的管線從屬單位不止一家，檔案管理分散，施工方案主要根據本單位的管線分布圖制定，有的管線歸屬單位雖已建立了自己的地理信息系統，但因缺乏完備統一的地理信息平臺使得信息無法共享，各管線信息成為信息孤島，施工前難以進行相互協調，無法在施工前告知施工所涉及的管線單位，造成各單位施工是各自為政，難以對可能發生的事故做到事前控制。目前，雖然施工單位要查地下管線圖可以通過管線單位獲取，也可在城建檔案館查詢到，但因某些道路年代久遠，經歷多番改造，管線圖中未必有詳盡記錄。加上檔案館保存的資料沒能及時更新，造成施工中對地下管線的實際分布情況不明，施工中造成管線被挖斷的事故就會頻發。

1.2 地下管線施工管理的不規范

地下管線施工從屬于不同部門，沒有統一的操作規范，本來在破路中人工挖掘能減少地下管線被破壞的風險，但人工挖掘費時、費力，在施工中為了趕工期就會直接用挖掘機開挖，造成地下管線被挖斷的事故發生，又因為操作不規范、在事故發生時推諉扯皮、互相推卸責任，使本來發生的事故進一步蔓延擴大，如在供水管道及市政設施施工中不小心造成燃氣管道破損，形成燃氣的輕微泄漏，由于天燃氣是無色、無味的氣體，不易察覺加上施工人員又不是燃氣部門的施工人員，有的喜歡在施工過程中叼個煙，就會引發天然氣爆炸，使事故損害進一步加大。

1.3 城市道路施工缺乏統一規劃

一般來說，地下管線建設的要求是從上至下管線順序依次為電力管（溝）、電信管（溝）、煤氣管、給水管、雨水管、污水管。涉及管線種類多加上缺乏完整的地下管線資料，城市道路建設施工缺乏統一的規劃，經常是同一地段的道路出現反復施工的現象，使地下管道被挖斷的概率增大。

1.4 管線歸屬單位本身的資料不完備

因為地下管線施工周期長，時間跨度長達幾十年，由于以前文檔管理要求不規范，在資料交接的過程中造成資料的缺失，如管線走向、管徑、材質、閥門位置、閥門型號，在老城區的地下管線的建設中顯得尤為突出。造成現狀不明，家底不清，不能全面準確掌握企業自身的管線基本情況。在施工中無法查找出管線的準確位置和閥門的實際分布情況，經常是兩眼一抹黑，再加上由于近年來城市征收拆遷面廣，許多地名廢止，標志物被拆毀。地塊、道路重新改造后，這就造成許多管線圖上標注的位置未必還能找到。在城市道路施工中不能提供準確的管線信息，造成了地下管線被挖斷的事故發生。

1.5 管理思想及理念落后、信息化投入不積極

像供水、燃氣、電力等管線管理單位都是一個城市取得獨家經營權的帶有壟斷、半壟斷性質的企業，缺乏危機意識，對企業信息化的應用不像以市場為成敗的企業那樣急切，都覺得自己是城市的老大，本單位的管線信息不愿與其他單位共享。而領導又往往喜歡追求直接效益，而信息化往往產生的是間接效益。喜歡依靠老的管理方式，管線文檔的管理以紙質文檔管理為主，對計算機管理不重視，管線信息不能及時錄入計算機，一旦文檔丟失，就會造成管線信息的缺損。在閥門、管線管理中喜歡依靠管線部門的老巡線員（也就是我們常說的“老地圖”）來管理，這樣就帶來有的地區的閥門準確位置只有老巡線員本人知道，當老巡線員面臨調離或退休，新巡線員的培訓時間不足，造成新巡線員對管線閥門的具體分布位置不清楚，給地下管線施工及事故處理增加了難度。

從以上原因看部分是因為施工方野蠻施工、施工不規范、管理理念落后等原因造成的，但主要還是地下管線信息資料的缺乏和地下管線信息無法共享造成的，為解決這些問題，構建完備的城市地理信息系統平臺（UGIS）就顯得尤為重要。

2 城市地理信息平臺及在避免地下管線損傷上所起的作用

2.1 城市地理信息平臺

所謂城市地理信息平臺簡稱“UGIS”。它是地理信息系統的一個分支，是一種運用計算機硬、軟件及網絡技術，實現對城市各種空間和非空間數據的輸入、存貯、查詢、檢索、處理、分析、顯示、更新和提供應用，以處理城市各種空間實體及其關系為主的技術系統[4-6]。它是城市基礎設施之一，也是一種城市現代化管理、規劃和科學決策的先進工具[7-8]。城市地理信息平臺由數據集、管理服務軟件系統和支撐環境三部分構成，其中數據集是公共平臺建設的核心內容，管理服務軟件系統是公共平臺的服務模式，支撐環境是公共平臺運行的外部保障[9]。

隨著智慧城市概念的提出，為構建完備的城市地理信息平臺提供了契機[10]。智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應[11-13]。其實質是利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續發展[14]。從2012年開始國家進行智慧城市試點，首批為90個城市，智慧城市平臺的搭建為各地下管線信息整合構建統一的城市地理信息平臺成為可能，它對降低地下管線損壞事故發生率有著明顯的效果。

2.2 城市地理信息平臺的在避免地下管線損傷上所起的作用

城市地理信息系統平臺對減少城市施工中對地下管線的破壞有以下幾點作用：

（1）由于實現了各種地下管線信息平臺的整合及共享，使得地下管線信息透明化，它還能幫助道路及管線施工部門進行施工分析制定合理的施工方案，在施工中避開地下管線，根據平臺提供的施工地區的管線分布情況制定出更加合理的施工方案安排施工，減少施工成本。避免損傷其他地下管線的事故發生。

（2）通過信息平臺搭建實現信息共享，有助于各管線單位與施工單位形成有效的協調機制，實現施工前告知，對地下管線損壞事故的發生實現事前控制，如市政公司在進行道路施工時，通過城市地理信息系統就會了解施工所涉及的各地下管線相關單位，做好協調和告知工作，在施工中能取得其他管線單位的幫助及建議就會減少管線被挖斷事故的發生。

（3）通過城市地理信息平臺的搭建，能加大地下管線的普查力度，實現地下管線信息數據及時更新、動態管理，實現政府、社會、專業管線單位城市地下管線信息共建共享，促進城市地下空間的統一規劃、合理開發和科學管理。減少了道路施工中亂破路亂挖的現象，減少地下管線被損壞的概率。

（4）通過信息平臺的搭建，能實現建立統一的規范型數據采集，數據種類標準制定，采用統一的數據庫標準和地圖數據標準，便于各管線單位數據的維護，確保數據的完整性，完整的數據是科學施工的依據，有了科學的施工就能將事故發生的可能性降到最低，對城市道路建設也是如此。

（5）通過城市地理信息系統平臺的搭建，能促進各管線從屬單位本身的地理信息系統的建設，使自身數據資料更加完備，同時又能通過信息平臺的搭建提高企業自身施工管理水平。減少道路施工對地下管線的破壞。

（6）通過城市地理信息系統平臺的搭建，能促成城市地下管線資料的統一管理機制的形成，使城市地下管線資料的保存遵守統一規范，保證資料的完備性，降低管線資料的缺失。

3 城市地理信息平臺實施中出現的問題

盡管城市地理信息平臺搭建為減少城市施工中地下管線被破壞事故的發生提供了一種方法及手段，也起到了一定的作用，但在實施過程中也遇到了諸多問題。

3.1 企業負擔較重

投入大，政府平臺建設推進速度過快，企業負擔重：地理信息系統投入大，政府雖然提供了平臺，但數據采集的費用主要由管線所屬企業承擔。如物探就是一個非常昂貴的費用，電子地圖也要定期更換，這也是一筆不小的費用，有些地方政府從盡快提升政府形象考慮，在推進城市地理信息平臺建設時有些急于求成，要求在短時間內甚至要求兩、三個月內就要把物探數據導入平臺，但因歷史欠賬有的單位本身就沒有建立地理信息系統，一些中小市100 mm以上的管線長度接近上千千米，物探費用昂貴。短期內完成實施起來就有點力不從心，再加上有些地區從地方保護主義出發，報著肥水不流外人田的思想，以統一數據格式標準為由，要求各單位物探必須交由當地規劃部門負責，不引入外部物探公司參與，缺少競爭，這樣就造成物探費用較高，有的達到每千米兩千多元，加重了企業的負擔，使各管線單位有抵觸心里，后續工作難以開展，給下一步工作的推進帶來困難。

3.2 對小口徑支管重視不夠

城市地理信息系統平臺搭建只重視主干管道數據對小口徑支管重視不夠，形成有藤無瓜的局面：平臺對300毫米或100毫米以下支管數據信息重視不夠，再加上物探公司及管線負責單位因費工、費時不愿進行小口徑管道物探，使得平臺對小口徑管線數據缺乏。如果說大口徑主干管相當于人體內大動脈血管，那么小口徑支管就像人體內毛細血管起著為城市居民提供養料的作用，而像供水、供電、燃氣主要與城市居民打交道，在居民小區施工以小口徑管道為多。小口徑管道資料不全，容易出現地下管道的主干管即大管徑管道被挖斷事件有所減少，而在住宅小區施工中小口徑地下管道被挖斷的現象時有發生。

3.3 管線歸屬單位謀私利

管線歸屬單位本位主義思想嚴重，有些管線歸屬單位從自身利益考慮，不原意本單位的信息在平臺上共享，有著自己的小算盤，想利用用戶對自己信息的不透明性，在工程設計及造價方面為自己謀取更大的利益。這樣就會造成城市地理信息平臺數據的不完整，給施工帶來麻煩容易引發事故的發生。

3.4 政府督導不力

有些政府對城市地理信息平臺督導不力，管線從屬單位平臺數據資料更新的自覺性不強，有些政府往往通過行政手段完成平臺第一階段搭建，便認為工作告一段落，對下一階段工作的推進力度不夠，城市地理信息平臺要想充分發揮作用，數據資料的及時更新是第一位的，由于培訓力度不夠，措施不力使有的管線從屬單位平臺資料錄入人員對數據及時更新的意識不高，對數據資料收集整理跟不上地下管線建設速度，造成數據資料更新滯后，使用戶查到的資料不是最新數據，給后面的道路施工帶來隱患，也增加了地下管線被挖斷的概率。

3.5 平臺建設考慮不全面

平臺建設中對數據兼容性考慮不全面，使各管線單位已有的地理信息系統的部分管線數據無法導入新平臺，為適應新平臺使相關企業又得重新進行物探，增加一筆額外的費用。費工、費時，老數據不能及時應用到新平臺上，造成部分管線數據暫時缺失，給地下管線施工帶來隱患。

4 針對平臺建設問題的解決措施

為使城市地理信息平臺在智慧城市建設中發揮更大作用，針對上一章節所提問題，需采取一定的措施。

4.1 政府要對管線從屬單位進行支持

政府對地理信息平臺建設采取穩步推進不要急于求成，要從資金和政策上對管線從屬單位進行支持，如通過科技創新項目申報取得政府資金予以支持，使企業每年投入的費用在可承受的范圍內，鼓勵各單位成立培養自己的物探隊伍，幫助企業培訓物探隊伍，提高物探隊伍的物探水平，保證采集管線數據的準確性，減少企業運行成本，提高企業的參與度。

4.2 企業要加強自身的管理

企業建立自己的物探隊伍，能有效解決小口徑管道物探資料不全的問題，在實施中加強管理，建立獎懲制度，在管理上讓物探人員參與到管線驗收中，保證管線施工一段，物探一段。實現施工與物探無縫銜接，保證第一手資料的準確性，減少因數據不準確返工給后續施工所帶來的麻煩。

4.3 政府要加大督導力度

政府要加大對各管線從屬單位的督導力度，防止城市地理信息平臺慢慢變成形象工程，因為城市道路及管線改造每天都在進行，地下管線的數據每天都在發生變化，促進各管線歸屬單位養成及時將管線數據導入平臺的自覺性，使平臺能做到查到的管線數據都是最新資料，既給城市施工帶來便利，又降低了地下管線被挖斷的概率。

4.4 保證數據的兼容性

對平臺定時升級，保證數據的兼容性，使企業采集到的數據能快速及時地導入平臺，避免重復勞動。

5 結 語

地下管線相當于城市的血管，起著為城市輸送“養料”的作用，管線的暢通對城市的健康發展有著重要作用，城市地理信息平臺的搭建為城市地下管線的暢通提供了一種保護手段。平臺要想發揮更好的作用，不僅只是搭建平臺，還要建立合理平臺使用規則和制度，保證地下管線數據及時、準確地更新到平臺上。因此，只有構建完備的城市地理信息平臺才能使城市道路及地下管線施工更加科學合理。

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