地下管線(xiàn)動(dòng)態(tài)更新與數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題淺析

賈偉政，趙亞波，潘旭飛

(1.青島市勘察測(cè)繪研究院，山東 青島 266032； 2.青島市地下空間地理信息工程研究中心，山東 青島 266032)

1 引 言

為切實(shí)加強(qiáng)城市地下管線(xiàn)建設(shè)管理，保障城市安全運(yùn)行，提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量，國(guó)務(wù)院、住建部等曾于2014年先后下發(fā)意見(jiàn)和通知，要求開(kāi)展地下管線(xiàn)普查，建立綜合管理信息系統(tǒng)，滿(mǎn)足城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和應(yīng)急等工作需要。據(jù)統(tǒng)計(jì)2015年度全國(guó)各地開(kāi)展的各類(lèi)管線(xiàn)項(xiàng)目多達(dá)14萬(wàn)項(xiàng)[1]。目前大部分城市已經(jīng)完成了地下管線(xiàn)普查和信息化建設(shè)工作，并已轉(zhuǎn)入了地下管線(xiàn)普查后的成果利用和運(yùn)維工作。地下管線(xiàn)的動(dòng)態(tài)更新和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是影響地下管線(xiàn)普查成果持久發(fā)揮作用的重要因子。

2 地下管線(xiàn)普查與信息化建設(shè)的主要內(nèi)容

2.1 資料收集與調(diào)繪

地下管線(xiàn)資料的收集對(duì)普查工作開(kāi)展非常重要，尤其對(duì)復(fù)雜的探測(cè)區(qū)域，歷史管線(xiàn)資料可以幫助作業(yè)員快速準(zhǔn)確地判斷管線(xiàn)的走向。普查工作開(kāi)展前，應(yīng)向相關(guān)單位收集整理已有管線(xiàn)資料。

2.2 地下管線(xiàn)探查

通過(guò)調(diào)查明顯管線(xiàn)點(diǎn)，查明管點(diǎn)特征、管線(xiàn)埋深、材質(zhì)、管徑、附屬物名稱(chēng)、所在位置等信息，以及管線(xiàn)起止走向、管線(xiàn)的連接關(guān)系等；并通過(guò)管線(xiàn)探測(cè)儀等設(shè)備對(duì)覆土管線(xiàn)進(jìn)行探查定位，查清管線(xiàn)位置、走向、埋深等信息。地下管線(xiàn)探測(cè)方法主要有電磁法、電磁波法。對(duì)于復(fù)雜條件下城市地下管線(xiàn)技術(shù)，行業(yè)內(nèi)有較多的經(jīng)驗(yàn)積累[2，3]，但是受當(dāng)前技術(shù)手段限制，復(fù)雜條件下管線(xiàn)探測(cè)、非金屬材質(zhì)管線(xiàn)探測(cè)、超大埋深管線(xiàn)探測(cè)仍然是行業(yè)內(nèi)的難點(diǎn)。

2.3 地下管線(xiàn)測(cè)量

地下管線(xiàn)測(cè)量采用經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)手段，布設(shè)平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，如網(wǎng)絡(luò)RTK結(jié)合四等水準(zhǔn)測(cè)量的方法[4]。在此基礎(chǔ)上開(kāi)展圖根控制測(cè)量和管線(xiàn)點(diǎn)測(cè)量，確保管線(xiàn)點(diǎn)精度滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范要求。

2.4 管線(xiàn)圖編繪與數(shù)據(jù)建庫(kù)

對(duì)地下管線(xiàn)探查和測(cè)量工序采集的地理數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，開(kāi)展管線(xiàn)圖編繪，最終生產(chǎn)出符合要求的綜合管線(xiàn)圖、專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)圖。采用圖庫(kù)一體化軟件，在圖件編繪的同時(shí)，生成管線(xiàn)點(diǎn)線(xiàn)表數(shù)據(jù)庫(kù)，經(jīng)過(guò)格式轉(zhuǎn)換后，形成符合入庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)的管線(xiàn)數(shù)據(jù)。

2.5 信息系統(tǒng)建設(shè)

地下管線(xiàn)信息系統(tǒng)建設(shè)，是根據(jù)政府管理部門(mén)、管線(xiàn)權(quán)屬單位等用戶(hù)在地下管線(xiàn)規(guī)劃、建設(shè)、管理以及系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)更新等方面的需求設(shè)計(jì)研發(fā)的。根據(jù)用戶(hù)對(duì)象和應(yīng)用要求的不同，系統(tǒng)可以分為瀏覽查詢(xún)系統(tǒng)、三維展示系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)。地下管線(xiàn)信息系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 地下管線(xiàn)信息系統(tǒng)總體架構(gòu)

地下管線(xiàn)普查工作的完成，僅僅是地下管線(xiàn)管理工作的一個(gè)開(kāi)端，地下管線(xiàn)管理是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，普查后地下管線(xiàn)管理仍有若干問(wèn)題需要重視。

3 普查后地下管線(xiàn)管理需要重視的問(wèn)題

3.1 動(dòng)態(tài)更新問(wèn)題

大多數(shù)城市在管線(xiàn)普查工作完成后，都出臺(tái)了地方性的地下管線(xiàn)管理辦法，建立起了相應(yīng)的動(dòng)態(tài)更新制度[5，6]。

但是由于地下管線(xiàn)管理存在以下特點(diǎn)，動(dòng)態(tài)更新機(jī)制難以完全無(wú)縫地發(fā)揮作用。主要表現(xiàn)在：

(1)動(dòng)態(tài)更新制度執(zhí)行不到位。對(duì)于一個(gè)大中型城市而言，新建、擴(kuò)建、改建的項(xiàng)目眾多，涉及的部門(mén)、管線(xiàn)權(quán)屬單位、施工單位非常多，由多部門(mén)主導(dǎo)的動(dòng)態(tài)更新制度的執(zhí)行力度不統(tǒng)一。甚至有部分不辦理竣工驗(yàn)收備案的管線(xiàn)也能投入使用，職能部門(mén)無(wú)法設(shè)置有力抓手。

(2)管線(xiàn)覆土前實(shí)測(cè)難度大。為了盡量減少管線(xiàn)施工的影響，施工單位在進(jìn)行管線(xiàn)施工時(shí)經(jīng)常安排在夜間進(jìn)行，地下管線(xiàn)竣工測(cè)繪覆土前實(shí)測(cè)的要求難以滿(mǎn)足。另外，部分搶修、應(yīng)急等工程完工后沒(méi)有及時(shí)辦理竣工備案，管線(xiàn)跟蹤測(cè)繪無(wú)法實(shí)施。對(duì)非電磁導(dǎo)體材質(zhì)的地下管線(xiàn)，后期通過(guò)管線(xiàn)探測(cè)儀進(jìn)行管線(xiàn)探測(cè)的難度大，竣工測(cè)繪數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)質(zhì)量和可靠性會(huì)大打折扣。

(3)各部門(mén)竣工測(cè)量技術(shù)要求不統(tǒng)一。管線(xiàn)施工單位的竣工圖多數(shù)是通過(guò)在施工設(shè)計(jì)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改和添加注記形成，數(shù)據(jù)可靠性和精度低，數(shù)據(jù)格式無(wú)法導(dǎo)入管線(xiàn)普查成果數(shù)據(jù)庫(kù)。測(cè)繪單位則主要是按照管線(xiàn)普查成果數(shù)據(jù)庫(kù)要求，進(jìn)行測(cè)繪，但對(duì)管線(xiàn)信息細(xì)節(jié)和專(zhuān)業(yè)性把握不足。

3.2 數(shù)據(jù)共享問(wèn)題

地下管線(xiàn)普查建立的地下管線(xiàn)信息瀏覽查詢(xún)系統(tǒng)主要為政府部門(mén)、專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)單位、企事業(yè)單位等提供管線(xiàn)信息的瀏覽、查詢(xún)和檢索等服務(wù)，以及有關(guān)的統(tǒng)計(jì)與簡(jiǎn)單分析等功能服務(wù)。地下管線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)則一般存放于檔案管理部門(mén)，廣大管線(xiàn)權(quán)屬單位、設(shè)計(jì)單位、管線(xiàn)施工單位，也可以按照相應(yīng)的程序，調(diào)取所需的管線(xiàn)數(shù)據(jù)。

各專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)單位出于保護(hù)企業(yè)利益、管網(wǎng)數(shù)據(jù)安全保密、企業(yè)管理需要、專(zhuān)業(yè)深度不同等多方面原因，建立專(zhuān)業(yè)信息系統(tǒng)與綜合管理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、不共享，管線(xiàn)信息交換、共享無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

3.3 管線(xiàn)普查覆蓋面問(wèn)題

由于資金、管理、普查完成時(shí)間等各種因素的制約，目前地下管線(xiàn)普查的范圍大多為市政道路、廣場(chǎng)、河道等公共區(qū)域，與城市生產(chǎn)、居民生活密切相關(guān)的小區(qū)管線(xiàn)、企事業(yè)單位庭院管線(xiàn)大多未納入普查范圍。

小區(qū)管線(xiàn)承載著市政管線(xiàn)到戶(hù)的功能，是市政管線(xiàn)的末端或起始端。小區(qū)管線(xiàn)分布于人口密集的居民區(qū)和企事業(yè)單位內(nèi)部，如果這部分管線(xiàn)出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)直接影響到居民生活和企事業(yè)單位生產(chǎn)活動(dòng)。

小區(qū)管線(xiàn)的管理，目前屬于城市地下管線(xiàn)管理的盲區(qū)，尤其是老舊小區(qū)地下管線(xiàn)，物業(yè)公司不愿意接管，有的老舊小區(qū)甚至無(wú)物業(yè)公司，地下管線(xiàn)處于無(wú)序狀態(tài)，安全隱患嚴(yán)重。近年來(lái)在海綿城市改造、供熱二次管網(wǎng)改造、燃?xì)夤芫€(xiàn)老舊管道升級(jí)改造等工作中，由于地下管線(xiàn)埋設(shè)情況不明，由施工引起的安全事故時(shí)有發(fā)生。

從政府精細(xì)化管理和以人為本的管理理念考慮，急需做好小區(qū)管線(xiàn)普查，建立完整的地下管線(xiàn)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，以滿(mǎn)足城市規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和應(yīng)急等工作需求。

3.4 管線(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題

地下管線(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)包括：地下管線(xiàn)分類(lèi)、分層、分色標(biāo)準(zhǔn)；地下管線(xiàn)段分類(lèi)編碼標(biāo)準(zhǔn)；地下管線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)；地下管線(xiàn)點(diǎn)分類(lèi)編碼及符號(hào)圖例標(biāo)準(zhǔn)；地下管線(xiàn)隱患數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)；地下管線(xiàn)元數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)等。地下管線(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)管線(xiàn)信息共享的基礎(chǔ)。

地下管線(xiàn)普查工作一般由政府檔案管理部門(mén)組織和領(lǐng)導(dǎo)，由專(zhuān)業(yè)測(cè)繪單位承擔(dān)建設(shè)工作。在確立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，主要參照了現(xiàn)有技術(shù)規(guī)范和行業(yè)規(guī)定，管線(xiàn)權(quán)屬單位的參與度有限，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)中可能與管線(xiàn)權(quán)屬單位的專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一；對(duì)管線(xiàn)的功能性考慮也存在不足，缺乏管線(xiàn)功能參數(shù)，導(dǎo)致對(duì)管線(xiàn)的宏觀(guān)分析和應(yīng)用方面支撐不足。

從智慧管網(wǎng)建設(shè)角度考慮，需擴(kuò)展現(xiàn)有數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，為智慧城市建設(shè)打好基礎(chǔ)。

4 地下管線(xiàn)普查與信息化建設(shè)的建議

4.1 創(chuàng)新管理模式，以數(shù)據(jù)共享帶動(dòng)動(dòng)態(tài)更新

根據(jù)職能部門(mén)的職責(zé)分工，建議由城管局或檔案館牽頭聯(lián)合規(guī)劃、城建、發(fā)改等有關(guān)部門(mén)，建立永久性地下管線(xiàn)綜合管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)地下管線(xiàn)普查工作的組織實(shí)施，并重點(diǎn)負(fù)責(zé)普查結(jié)束后的地下管線(xiàn)管理維護(hù)、動(dòng)態(tài)更新、成果應(yīng)用。

加強(qiáng)制度建設(shè)，以規(guī)劃審批、城管和建管施工督查、竣工檔案管理、測(cè)繪服務(wù)保障等為抓手，從“批前、批中、批后、竣工”等層面全程監(jiān)管。對(duì)工程竣工后長(zhǎng)期不向檔案管理部門(mén)移交竣工檔案的單位，納入地方誠(chéng)信考核體系。

推行綜合管線(xiàn)數(shù)據(jù)共享和使用。通過(guò)財(cái)政保障，委托具有測(cè)繪資質(zhì)的第三方機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的更新和維護(hù)工作；實(shí)行財(cái)政投資建立的綜合管線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)免費(fèi)提供有關(guān)單位查詢(xún)、使用。制定工程建設(shè)項(xiàng)目開(kāi)工前管線(xiàn)查詢(xún)和核查制度，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀資料與查詢(xún)資料不符時(shí)，委托測(cè)繪單位進(jìn)行補(bǔ)測(cè)補(bǔ)繪。通過(guò)數(shù)據(jù)共享服務(wù)提高管線(xiàn)建設(shè)、管理相關(guān)方的參與度，營(yíng)造“管線(xiàn)普查、竣工測(cè)量、系統(tǒng)更新、用戶(hù)使用”良性循環(huán)的動(dòng)態(tài)管理模式。

管線(xiàn)的動(dòng)態(tài)更新是一個(gè)長(zhǎng)期的、持續(xù)性的過(guò)程，而且需要多方面的積極配合，因此有必要建立一套完整的長(zhǎng)效更新機(jī)制，由專(zhuān)門(mén)的測(cè)繪單位及時(shí)完成管線(xiàn)的覆土前測(cè)量，并及時(shí)入庫(kù)更新，各職能部門(mén)應(yīng)積極配合，以確保實(shí)現(xiàn)真正的管線(xiàn)動(dòng)態(tài)化管理。

4.2 推動(dòng)小區(qū)管線(xiàn)普查，構(gòu)建完整數(shù)據(jù)庫(kù)

研究和推動(dòng)小區(qū)和企事業(yè)單位內(nèi)部管線(xiàn)普查。小區(qū)管線(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)與市政管線(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)相一致，為城市規(guī)劃設(shè)計(jì)、管線(xiàn)管理、應(yīng)急指揮等提供統(tǒng)一的應(yīng)用服務(wù)體系。

對(duì)于老舊小區(qū)管線(xiàn)普查宜由政府主管部門(mén)，按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、精度要求等組織實(shí)施。新建小區(qū)宜有開(kāi)發(fā)主體單位按照竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)備的標(biāo)準(zhǔn)，委托測(cè)繪單位依據(jù)相關(guān)規(guī)范要求開(kāi)展竣工測(cè)繪，并向檔案管理部門(mén)提交地下管線(xiàn)竣工成果。

企事業(yè)單位內(nèi)部管線(xiàn)普查宜有該單位按照小區(qū)管線(xiàn)普查要求，委托測(cè)繪單位按統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管線(xiàn)普查。開(kāi)展居民小區(qū)、企事業(yè)單位內(nèi)部管線(xiàn)普查(竣工測(cè)繪)(取舍標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1)，實(shí)現(xiàn)城市地下管線(xiàn)管理全覆蓋，構(gòu)建完整的地下管線(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。

表1 居民小區(qū)、企事業(yè)單位內(nèi)部管線(xiàn)普查(竣工測(cè)繪)取舍標(biāo)準(zhǔn)

4.3 推進(jìn)智慧管網(wǎng)建設(shè)

智慧管網(wǎng)的內(nèi)涵是通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)，把植入管網(wǎng)設(shè)施的智能傳感器連接起來(lái)形成物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)物理管網(wǎng)的全面感知；利用云計(jì)算技術(shù)對(duì)感知信息進(jìn)行智能處理和分析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上“數(shù)字管網(wǎng)”與物聯(lián)網(wǎng)的融合以及管網(wǎng)智能響應(yīng)與決策支持[7]。

智慧管網(wǎng)建設(shè)首先要解決數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題，兼顧綜合管線(xiàn)數(shù)據(jù)和專(zhuān)業(yè)管線(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)充接納智能設(shè)備數(shù)據(jù)，升級(jí)現(xiàn)有地下管線(xiàn)綜合信息管理系統(tǒng)，建設(shè)智慧管網(wǎng)管理平臺(tái)。其次，是要通過(guò)智能傳感器，構(gòu)建管線(xiàn)、管線(xiàn)設(shè)施、人的互聯(lián)互通物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)地下管線(xiàn)的智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。第三，智慧管網(wǎng)支持多源數(shù)據(jù)、多業(yè)務(wù)、多環(huán)境的門(mén)戶(hù)集，基于多源數(shù)據(jù)、模型庫(kù)、應(yīng)用業(yè)務(wù)服務(wù)鏈和專(zhuān)家知識(shí)庫(kù)，通過(guò)云計(jì)算和演繹推理，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)智能分析與決策支持。

智慧管網(wǎng)的建設(shè)內(nèi)容十分豐富，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。在建設(shè)過(guò)程中，需要循序漸進(jìn)，根據(jù)管線(xiàn)的種類(lèi)、功能特性等分步實(shí)施，先建設(shè)新建管線(xiàn)的智慧化，再解決已有管網(wǎng)的智慧化；對(duì)重點(diǎn)區(qū)域、高危管線(xiàn)、關(guān)鍵部位等先行先試，逐步開(kāi)展智慧管網(wǎng)建設(shè)。

5 結(jié) 語(yǔ)

城市地下管線(xiàn)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，對(duì)城市的健康發(fā)展具有重要意義。地下管線(xiàn)普查完成后，動(dòng)態(tài)更新成為開(kāi)展地下管線(xiàn)管理、保持管線(xiàn)數(shù)據(jù)持久發(fā)揮作用的主要任務(wù)，同時(shí)管線(xiàn)數(shù)據(jù)共享程度、管線(xiàn)數(shù)據(jù)利用情況、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)一致性和擴(kuò)展性等都對(duì)動(dòng)態(tài)更新機(jī)制的運(yùn)行產(chǎn)生一定影響。

在做好現(xiàn)階段地下管線(xiàn)信息服務(wù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)地下管線(xiàn)補(bǔ)測(cè)補(bǔ)繪、管線(xiàn)竣工測(cè)量等方式開(kāi)展管線(xiàn)數(shù)據(jù)維護(hù)和動(dòng)態(tài)更新，積極拓展地下管線(xiàn)普查覆蓋面，推進(jìn)城市地下管線(xiàn)數(shù)據(jù)的信息共享、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、精細(xì)化探測(cè)，研究探索智慧管網(wǎng)建設(shè)，逐步提升地下管線(xiàn)管理的精細(xì)化、智能化水平，以滿(mǎn)足城市建設(shè)、發(fā)展和高效管理的需要。