地下管線是保障現(xiàn)代化城市蓬勃發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施，也是城市賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，被稱為維持城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的“生命線”。在城市施工過(guò)程中，由于地下管線資料的缺漏、偏差和數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)更新不及時(shí)等，時(shí)常突發(fā)管線問(wèn)題，如盲目施工誤傷管線，導(dǎo)致城市停水、停電、停氣、停暖、通訊中斷，甚至引發(fā)災(zāi)害事故，影響搶修工作的開(kāi)展，并且影響人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和城市運(yùn)行安全。
為系統(tǒng)地解決地下管線權(quán)屬各自為政、道路重復(fù)開(kāi)挖、缺乏協(xié)調(diào)機(jī)制、安全隱患突出、應(yīng)急防災(zāi)能力薄弱等問(wèn)題，提高城市綜合承載能力和城鎮(zhèn)化發(fā)展質(zhì)量，結(jié)合國(guó)家、自治區(qū)、市的明確要求和呼和浩特市規(guī)劃、建設(shè)、管理以及應(yīng)急的實(shí)際需求，呼和浩特市于2015年11月全面啟動(dòng)全市地下綜合管線（道路管線和小區(qū)入戶管線）普查建庫(kù)和二三維一體化城市地下綜合管線應(yīng)用與共享服務(wù)平臺(tái)工作。
目前，自平臺(tái)上線運(yùn)行以來(lái)，已服務(wù)于規(guī)劃、市政、燃?xì)狻崃Φ榷鄠€(gè)協(xié)同應(yīng)用單位，以及城市地鐵工程、綜合管廊等重大城市工程項(xiàng)目，在應(yīng)用推廣中取得了良好的應(yīng)用效果，形成了“共建共享”的長(zhǎng)效機(jī)制。由于積極推動(dòng)新技術(shù)應(yīng)用落地、深化應(yīng)用服務(wù)模式，且應(yīng)用效果良好，二三維一體化管線共享服務(wù)平臺(tái)榮獲2017年中國(guó)地理信息產(chǎn)業(yè)優(yōu)秀工程金獎(jiǎng)。
圖 1 地上地下一體化應(yīng)用
圖 2 二三維一體化化應(yīng)用
資源聚合，打造基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心
依托數(shù)字呼和浩特地理空間框架成果，統(tǒng)一時(shí)空基準(zhǔn)，整合全市8大類30小類城市綜合管線，累計(jì)里程超過(guò)20000公里，融合全市0.5米、主城區(qū)0.05米高清影像和主城區(qū)1:500地形數(shù)據(jù)，集成主城區(qū)地上三維精細(xì)模型，采用SuperMap SDX+空間數(shù)據(jù)庫(kù)引擎和SuperMap二三維一體化GIS技術(shù)體系，以及MongoDB等空間大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理技術(shù)，構(gòu)建全市二三維一體化、地上地下一體化、歷史現(xiàn)狀一體化的城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)管理中心，包括數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一體化、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的一體化、數(shù)據(jù)表達(dá)的一體化和數(shù)據(jù)協(xié)同應(yīng)用與共享一體化，實(shí)現(xiàn)二維與三維GIS技術(shù)無(wú)縫融合和海量管線數(shù)據(jù)三維建模自動(dòng)化，為打造城市基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)中心奠定詳實(shí)有效的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
深化應(yīng)用，規(guī)劃建設(shè)管理“一張圖”
基于呼和浩特市二三維一體化城市地下綜合管線應(yīng)用與共享服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)城市地下管線“規(guī)劃→設(shè)計(jì)→施工→竣工→更新→應(yīng)用→管理→應(yīng)急”的全生命周期綜合管理。
輔助規(guī)劃設(shè)計(jì)
在管線專項(xiàng)規(guī)劃設(shè)計(jì)及方案制定階段，常常需要了解規(guī)劃區(qū)域的管線敷設(shè)情況，分析規(guī)劃管線的合理性，驗(yàn)證竣工入庫(kù)管線的準(zhǔn)確性?；诠芫€綜合分析系統(tǒng)的橫斷面分析和縱斷面分析，可以幫助用戶查看道路下方整體管線的敷設(shè)情況和每條管線的敷設(shè)情況；利用凈距分析和碰撞分析，查看規(guī)劃管線埋設(shè)的合理性。同時(shí)，地上地下二三維一體化的應(yīng)用模式，使得管線管理變得更加直觀。用戶可以利用三維道路橫斷面圖和現(xiàn)狀管線間的凈距分析輔助管線規(guī)劃設(shè)計(jì)；利用碰撞分析、凈距分析驗(yàn)證設(shè)計(jì)管線埋深是否符合要求，與現(xiàn)有管線的凈距和平面位置是否符合標(biāo)準(zhǔn)等，同時(shí)利用斷面分析和連通性分析輔助驗(yàn)證竣工數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。管線“規(guī)劃-設(shè)計(jì)-施工-更新”全方位管理模式，既提高了管線的設(shè)計(jì)質(zhì)量，又確保了管線數(shù)據(jù)庫(kù)的現(xiàn)勢(shì)性，降低管線事故的發(fā)生率。
輔助市政施工
通過(guò)地上地下二三維一體化的開(kāi)挖分析、斷面分析和緩沖區(qū)分析，可以模擬推演市政施工道路開(kāi)挖過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)開(kāi)挖區(qū)域所影響的地下管線信息查詢和統(tǒng)計(jì)，便于直觀地了解管線的方位、管徑、埋深、敷設(shè)時(shí)間、所屬單位等信息，同時(shí)系統(tǒng)還具備二三維數(shù)據(jù)交互定位和導(dǎo)出、打印出圖等功能，便于進(jìn)一步指導(dǎo)道路開(kāi)挖施工。
圖 3 道路施工開(kāi)挖分析
輔助城市應(yīng)急預(yù)案
針對(duì)城市中因施工和管線老化出現(xiàn)的各類管線事故，建設(shè)應(yīng)急搶險(xiǎn)分析模塊，用戶可以基于其快速制定管線事故搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案。如道路施工過(guò)程中發(fā)生給水水管爆管，針對(duì)爆裂管線快速分析關(guān)閥方案，同時(shí)，利用地面開(kāi)挖分析了解搶修位置地下管線的平面位置和具體埋深等情況，從而指導(dǎo)施工搶險(xiǎn)工作，減少城建事故。對(duì)污水管線排污情況進(jìn)行污染源追蹤和三維流向顯示，方便用戶對(duì)排污用戶進(jìn)行查找和實(shí)時(shí)監(jiān)控。另外，對(duì)運(yùn)行不同年限的管線進(jìn)行預(yù)警分析，制定管線維護(hù)和改造計(jì)劃等。深化城市地下管線綜合應(yīng)用，對(duì)實(shí)現(xiàn)城市“生命線”的精細(xì)化管理，減少管線事故的發(fā)生，提高城市決策的科學(xué)性和生活的便捷性具有重要意義。
圖 4 管線及附屬設(shè)施追蹤分析
創(chuàng)新服務(wù)，協(xié)同“共建共享”不是難題
呼和浩特市二三維一體化城市地下綜合管線應(yīng)用與共享服務(wù)平臺(tái)除滿足日常規(guī)劃管理需要外，重點(diǎn)強(qiáng)化了全生命周期理念、輔助決策理念和共建共享理念，通過(guò)地理信息服務(wù)總線技術(shù)（GEO-ESB）提供服務(wù)治理能力和綜合管線共享信息服務(wù)，逐步實(shí)現(xiàn)一處建設(shè)、多處應(yīng)用、共建共享的服務(wù)模式。為深化物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，引入管線傳感器，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能的“監(jiān)測(cè)-預(yù)警-處置”一體化，為深入分析城市需求與潛力，規(guī)劃建設(shè)好地下空間提供一體化協(xié)同數(shù)據(jù)支撐。
