望城经开区地下管线综合信息管理系统

一、应用介绍

望城经开区地下管线综合信息管理系统部署上线后，主要有以下几方面应用

1）、为综合管网规划、设计、施工、管网改扩建工程等提供信息化支持和专家辅助决策。

2）、为园区防灾减灾应急处置，环保督察，排水系统提质增效等工作提供科学的决策依据。

3）、系统建立了望城经开区的实景三维电子沙盘，是园区对外招商引资一个重要窗口。

4）、为望城经开区智慧园区其他应用子系统的建设奠定坚实的地理信息空间框架基础。

二、建设背景

地下管线是城市建设和发展的重要基础设施，对城市的建设发展起着极其重要的作用。国务院办公厅印发《国务院办公厅关于加强城市地下管线建设管理的指导意见》，明确各城市要完成城市地下管线普查，建立综合管理信息系统，满足城市规划、建设、运行和应急等工作需要。同时，为进一步提升城市能级和核心竞争力，长沙市政府也印发《长沙市人民政府关于加快建设新型智慧城市示范城市的决定》。

望城经开区党工委和管委会非常重视园区基础设施和智慧园区的建设，为了更好地对园区地下管线进行智慧化管理和更新，提高地下管线的综合规划、综合设计、行政审批的精准性和效率，为智慧园区建设奠定地理信息数据基础，望城经开区党工委和管委会决定建设望城经开区地下管线综合信息管理系统。

三、实施方案

2.1地下管线测量

本次地下管线测量为2015年望城经开区地下管线普查的补充测量，主要针对近年来竣工的市政道路以及原有道路新增管线进行竣工测量和修补测 。

2018年8月底开始现场踏勘及技术设计书的编写，9月4日作业人员进场进行管线调查，于10月中旬完成所有管线外业调查任务，10月下旬完成内业数据处理，10月底完成管线数据的院内质检，11月初开始地下管线数据三维建模的处理。

本次管线测量完成的管线总长度为524.16公里，管线点20622点，单边超过2000毫米的井室1162个，

2.2地面三维模型制作

地面三维模型制作采用“无人机+摄影测量”的技术手段来进行，为本项目高效、高精度地获取地面三维模型提供了技术保障。

地面三维模型制作包括：像控点布设及测量，无人机航飞 ，实景三维模型生产，修饰及单体化建模，DEM编辑及DOM制作 ，三维场景整合等技术环节。

2018年8月底开始资料整理、现场踏勘及技术设计编写，9月初选取0.4平方公里的范围进场进行试飞测试，验证各项技术路线及参数设置。并于9月上旬正式进行航飞作业及像控点测量，在10月5日完成像控点测量及航飞任务。10月上旬开展数据内业处理工作（实景三维建模、DEM编辑、DOM制作、单体化建模及模型修饰等）。累计测量像控点91个，倾斜航飞与正射航飞覆盖面积均为25余平方公里，获取实景三维22.6平方公里，编辑DEM及制作DOM均为24.7平方公里，完成规划建设局指定建筑的单体化工作。

2.3数据集成

在项目的建设中，项目组充分发挥了城市勘测院数据资源和技术力量的优势，为项目整合和提供了招标文件规定之外的诸多数据。项目的建设范围为望城经开区面积约60平方公里的辖区范围内，其中地面三维建模范围为望城经开区核心区域的21.5平方公里。为了满足望城经开区规划建设局对核心区域周边重点项目的管理需要，将地面三维建模航飞范围扩大至25.1平方公里；为了满足望城经开区新增的铜官循环工业园的管理职能，按照规划建设局提供的范围线，将铜官53.8平方公里也纳入了系统的数据管理之中。系统的数据集成范围如下图。

系统数据集成范围

为了使望城经开区地下管线综合信息管理系统所管理的范围更广阔、数据内容更齐全、数据量更丰富、项目组成员竭尽所能为项目收集和整理数据资料，提供和整合了地形图、影像图、数字高程模型、地名数据、现状路网、控规图、行政区划等电子地图、监控摄影头点位、规划设计模型等数据。其中，地形图有49平方公里，影像图多达820多平方公里。 

地形图数据

影像图数据

控规图数据

三维实景数据

规划设计模型数据

三维地下管网数据

2.4系统开发

望城经开区地下管线综合信息管理系统采用“1+1+3”的架构进行建设，即 1个全区统一的地下管线综合数据库，1个地下管线基础信息平台，3个分工明确又相互衔接的规划、建设、运营管理系统，系统的总体架构如下图：

望城经开区地下管线综合信息管理系统的总体框架

地下管线基础信息平台是望城经开区地下管线综合信息管理系统的“数据中心”，存储各类地理空间框架数据、管线普查数据和管线业务数据。规划管理系统、建设管理系统、监管系统分别应用于管线的规划、建设和监管等环节，各环节产生的业务数据在各系统间进行业务协同应用，打破了传统的部门间的数据壁垒，能够真正实现不同管线相关业务部门之间的互联共享和地下管线的全生命周期的管理，望城经开区地下管线综合信息管理系统的数据流转及业务协同的架构如下图： 

系统的数据流转及业务协同架构图

目前已完成地下管线基础信息平台的开发工作，后续进行规划管理系统、建设管理系统、监管系统3个应用系统的开发。地下管线基础信息平台的用户主要是政务专网内的授权用户，用户可进行地形图、影像图、控规图、三维实景地图、地名地址、现状路网等各类地理空间信息数据、地下管线二维数据和三维数据的浏览和展示，从而实现数据的集成和共享应用。

地下管线基础信息平台的界面如系统的数据流转及业务协同架构图。主要功能包括地图可视化、数据浏览、二三维一体化管线数据查询、管线数据统计、管线数据分析、管线数据量算标注、系统用户管理、权限管理等。

地下管线基础信息平台界面

2.5技术文档及管理规定编写

技术文档是指导地下管线测量、地面三维模型制作和地下管线综合信息管理系统研发等工作的指导性文件，管理规定及办法是系统持续有效应用的规范性文件，对系统的建设和运行起到重要决定性作用。望城经开区地下管线综合信息管理系统的系列技术文档和管理规定已编制完成，通过了项目承建单位的内部审核，并提交给业主单位进行审批。

四、应用效果

望城经开区地下管线综合信息管理系统建成以来产生良好的社会效益和一定的经济效益。平台采用二三维一体化和地上地下一体化的信息集成、三维可视化表达与分析等技术，真实和形象地呈现地下管网，为望城经开区管委会进行工程建设项目审批以及管理提供充分高效的决策依据。项目的管线测量成果和管线综合信息管理系统广泛用于望城经开区园区建设、管理、招商引资等领域，每年可产生2000万元的直接和间接经济效益。

具体表现在以下几个方面。

1）、为望城经开区地下管线、管廊的规划编制、工程审批和批后管理提供信息管理系统，提高规划、审批和管理的工作效率。

2）、为望城经开区管线、管廊工程设计、施工、验收等环节的建设和管理提供信息管理系统，在项目综合设计时能辅助和指导管线与道路同步设计，可为建设单位、管线权属单位和施工单位之间提供实时管线信息共享，指导项目施工。

3）、为望城经开区管线、管廊运营维护和应急处置提供信息管理系统，提高管线权属单位和城管部门日常巡查和维护的工作效率，提高管线突发事故处置效率。结合北斗卫星高精度定位技术，利用移动端管线系统实现管线巡检、管线开挖工作的信息化，避免管线开挖事故造成的不良影响。同时利用系统的管网溯源分析功能快速准确找出污水管网漏排、偷排位置，对望城经开区的经济建设、园区管理、环境保护等方面可持续发展起到重要的作用。

4）、为望城经开区智慧园区其他应用子系统的建设奠定坚实的地理信息空间框架基础。

五、特色亮点

1）、实现了地上与地下、规划与现状的一体化表达。

本项目实现了在同一个三维平台中地上倾斜摄影三维模型数据、各类地下建构筑物模型数据以及8大类地下管网三维数据的集成展示与管理。同时，系统还支持BIM、3DMax格式的规划数据导入，实现规划与现状数据的集成展示。

系统三维实景数据展示

2）、实现了多维数据联动。

系统不仅实现二维地形数据与影像数据的联动展示，还实现了二三维数据的联动展示，其中管网类数据还实现了二三维的同步展示和更新，此外，还实现了激光扫描采集的三维实景点云数据与二维数据或三维数据的联动展示。

系统多维数据联动展示

3）、成果应用贯穿管线规划、建设、监管运行的全生命周期过程

管线规划、建设和监管各系统运行中的所有数据均通过“数据中心”进行数据的统一协调管理，实现成果应用全生命周期过程的互联共享。

地上地下一体化展示

六、推广价值

本项目已经建立了望城经开区的地下管线二三维数据库、地面三维模型库、以及地形图、影像图、现状路网等地理空间数据库，达到服务望城经开区城市规划建设、保障管线安全和支撑城市应急的目的。

系统在望城经开区部署上线后，能够在政务外网环境内实现望城经开区各类地理空间信息数据和地下管线信息的共享和安全使用，是望城经开区的重要基础性项目。能够方便建设管理人员及时掌握管网现状，为综合管网规划、设计、施工、管网改扩建工程、安全运营、生产调度等提供信息化支持和专家辅助决策，保障企业的科学管理与高效运营。也能够大大提高了防灾，救灾应变，环保督察，治安防治，招商引资能力，为城市各级管理部门提供科学的决策依据。

承建单位:长沙市规划勘测设计研究院