基于云数据库的管网动态更新方法_衣鹏军.pdf

第 卷 第 期 年 月 北京测绘 引文格式：衣鹏军，石锐基于云数据库的管网动态更新方法北京测绘，（）：，（）：收稿日期 基金项目 北京市科技计划（）作者简介 衣鹏军（），男，山东威海人，硕士，工程师，研究方向为管线探测、新型基础测绘。：基于云数据库的管网动态更新方法衣鹏军 石 锐（北京市勘察设计研究院有限公司，北京）摘 要 目前各城市正在逐步建立管网设施数据库，但目前城市管线变更仍存在采用纸质表格记录情况，该记录方式造成数据错杂混乱易丢失，更新数据库较麻烦，对于日常管网运维造成一定的困难。针对上述问题本文提出了一种基于云数据库的管网动态更新方法，该方法可以现场采集变更管网属性信息并通过移动端数据采集平台实时更新管网数据库，内业通过桌面端数据处理平台更新管网空间位置信息，并对更新管网进行属性拓扑逻辑分析、编辑入库。实验结果表明，该方法可以大幅度提升管网动态更新效率，极大程度保障了管网数据的准确性、现势性及可靠性。关键词 云数据库；管网运维；多端协同；数据可视化；质检分析；动态更新中图分类号 文献标识码 文章编号（）引言当前国内各城市均在加快数字化、信息化、智能化建设的进程，而地下管线作为城市管理建设的重要基础设施，保持其数据现势性的重要性不言而喻。而动态更新技术则是维护空间数据库现势性的主要手段。因此需要建立一个规范化、数字化、信息化的地下管网动态更新平台，为城市规划、建筑施工、管网改造、应急处理等方面提供准确的数据支撑。传统方法基本均采用外业纸质记录管线变更情况，并进行变更管线数据采集，然后内业对数据进行分析处理更新原有管线数据库。该方法记录数据错杂混乱且易丢失，数据更新入库较困难，对日常管网运维造成一定的困难。因此本文结合深圳某给水管线勘察项目，提出了一种基于云数据库的管网动态更新方法，该方法可以在移动端数据采集平台调用云数据库中的管网数据并进行可视化，核实修改管网属性信息，并实时更新云数据库，内业通过桌面端数据处理平台将变更管网的空间信息进行一键匹配上传云数据库，并对管网数据进行属性拓扑逻辑分析，确保管网数据的准确性。该方法有效解决了变更管网数据混杂易丢失，数据更新入库困难的情况。管网动态更新系统本文基于该方法开发了一套管网动态更新系统，该系统总体框架为：一中心二平台。一中心为云数据库中心，二平台是移动端数据采集平台，桌面端数据处理平台，其主要系统框架及功能如图 所示。北京测绘第 卷 第 期云数据库中心定位功能数据可视化数据采集数据编辑数据上传基础设施数据库背景数据库分区范围库测绘数据导入数据可视化质检分析编辑更新成果输出移动端数据采集平台桌面端数据处理平台图 管网动态更新系统框架及功能 云数据库中心云数据库中心是整个管理系统的核心，由基础设施数据库、背景数据库、分区范围库等组成。数据库管理系统采用对象关系型数据库管理系统，可以支持多源多类型数据。云数据库提供了统一的数据接入接口与数据输出接口，确保数据入库及输出成果的格式一致性，有效地解决了数据格式混乱的问题。云数据库中心支持移动端数据采集平台与桌面端数据处理平台多端协同动态更改数据。基础设施数据库主要包括管网数据、管网设施数据等基础数据，背景数据库包括卫星影像数据、地形栅格数据等用于管线更新的背景底图数据，分区范围库是根据小区、工厂、道路等要素对管网范围进行分区，减少各平台加载数据量，提高作业效率。移动端数据采集平台移动端数据采集平台采用 、和 为开发工具进行搭建，其主要功能包括定位功能、数据可视化、数据采集、数据编辑、数据上传。该平台可以快速调用当前区域内的背景数据库及管网设施数据库并进行可视化，并将现场采集的变更管网属性数据实时更新到基础设施数据库中，实现管网属性信息的动态更新。桌面端数据处理平台桌面端数据处理平台是采用 、空间数据引擎（，）、等开发工具在 平台进行的二次开发，该平台通过 与基础设施数据库集成来管理管网数据。该平台主要功能包括空间信息录入、数据可视化、质检分析、编辑更新、成果输出。可以将变更管网空间信息与原数据库一键匹配更新，并将该区域内管网数据进行可视化，对变更后的管网数据进行质检分析，编辑更新。管网动态更新方法 管网动态更新流程该方法首先是将基础设施数据库中的管网数据进行可视化，通过外业物探获取变更管线或新增管线属性信息，并在移动端数据采集平台对管线数据进行属性修改，并利用全球定位导航系统（，）和全站仪对管线数据进行空间信息采集。内业在桌面端数据处理平台将空间信息与基础设施数据库内的管线进行同名点匹配替换，并对该分区管网数据进行可视化及质检分析、编辑更新，最后导出该分区成果图、成果表及数据库等数据。管线属性信息更新为减少数据采集平台加载管网数据量，首先可根据分区范围库中的分区名称或编号来定位管线变更分区，也可根据手机定位来进入当前位置所处分区。然后调用该分区内的管网设施数据以及卫星影像、地形栅格等底图背景数据，对当前分区内的管网数据进行外业物探核实，见图。管线变更主要有以下几种情况。（）管线原位翻新整改：仅需通过数据编辑功能，对管线点及管线进行属性信息核实修改。（）原有管线废除：将废除的管线及管线点进行删除。（）新增管线：通过数据采集功能，根据底图背景数据、定位功能以及物探手段在合适的位置添加管线点，并对管线点的属性信息进行填报，然后根据管线点之前的拓扑连接关系，完成管线属性信息的录入及管线草图的绘制。第 卷 第 期衣鹏军，石锐基于云数据库的管网动态更新方法云数据库中心数据采集平台数据处理平台数据可视化管线物探管线点测绘属性信息获取空间信息处理数据处理平台数据可视化属性拓扑逻辑关系检查数据编辑成果输出属性信息更新空间信息更新属性信息更新图 管网动态更新流程并且在上述过程中，所有属性信息的修改均实时上传到云端的数据库中，若当前位置网络不好，可先暂存到本地，待网络信息恢复后，将数据上传至云数据库，防止数据误删及丢失等情况。空间信息采集及更新对新增管线还需进行空间信息更新，主要采用 和全站仪对管线点进行空间信息采集，空间信息采集时点号需与数据采集平台中的点号保持一致。内业制作管线点空间信息匹配表，在数据处理平台中利用同名点匹配的方式进行匹配入库。空间信息数据更新入库流程如图 所示。数据质检分析桌面端数据处理平台首先通过分区名称或编号搜索调用云数据库中心内该分区的管网数据并对管线点及管线的注记、图示符号均进行可视化，然后对该分区内的管线进行属性检查、拓扑检查、逻辑关系检查，检查内容如表 所示。对质检发现的问题，如需外业核实，则通过数据采集平台进行现场核实检查修改更新，如可内业处理，则可直接在数据处理平台进行管网数据编辑更新，并将更新内容实时上传至云数据库中心。管网空间信息数据不规范不一致超出输入规范一致未超出检查匹配表规范性检查点号是否与数据库一致检查坐标是否超出分区范围管网空间信息数据更新入库图 空间信息数据更新入库流程北京测绘第 卷 第 期表 管网数据质检分析内容质检分析检查内容属性检查 点号唯一性检查必填属性是否齐全属性是否存在明显错误拓扑检查 重复点检查孤立点检查流向冲突检查逻辑关系检查管线点深度明显异常管线长度明显异常管深错误（管深大于井深）三维碰撞检查 成果输出数据处理平台还支持一键导出管网成果图、点线表、数据库等成果。导出的成果图可根据规范要求通过插件来实现一键对各类管线点及管线的符号、标注等信息的自动绘制及标注，为城市规划、建筑施工，管网改造等提供基础性数据。管网动态更新实验 实验对象本文方法通过“深圳某供水管网勘察项目”进行作业效率对比实验，实验组采用基于云数据库的管网动态更新方法，采用移动端数据采集平台对管网数据库进行更新，内业通过桌面端数据处理平台对数据进行质检分析；传统组采用外业纸质表格记录变更管线变更情况，并进行变更管线数据采集，最后内业对数据进行分析处理更新原有管网数据库。更新效率对比采用上述两种方法以同一分区内约 供水管网作为样本，从外业物探及管线点测绘、内业资料整理、质检分析、数据更新入库四个方面进行综合对比，对比结果如表 所示。表 实验组与对比组的更新效率对比（以同一分区约 管线为例）作业内容实验组 传统组 外业物探及管线点测绘内业资料整理及见检查.续表作业内容实验组 传统组 软件质检分析.数据更新入库 实验结论及分析经过上述对比实验，可以发现实验组优势如下：（）采用动态更新系统可以大幅度提升管网更新效率，整体效率提升超过。（）实验组采用数据采集平台将管网数据实时更新入库，防止因纸质表格记录混乱不清或丢失等情况造成数据缺失，最大限度地提高了管网更新的准确性。（）实验组采用数据采集平台进行管网更新时，可以现场核对区域内所有管网的全部属性信息，确保无遗漏，可以大幅度提高管网更新的可靠性。结束语与传统方法相比，基于云数据库的管网动态更新方法可以实现管网更新全流程信息化处理，避免了纸质记录管线变更情况导致的资料错杂混乱，可以大大减少了调查更新运维的工作量，并且极大地提高了管网数据的现势性、准确性。但也存在一定的问题，当同一时间大量访问账号与系统进行交互操作时，会出现系统卡顿的情况，因此在服务器配置时需考虑同时在线访问人数；同时该方法可以由作业人员直接对云数据库进行修改更新，因此一定要加强平台登录账号的管理，避免人为原因导致数据错乱、丢失等情况。在信息化时代，管网数据作为城市中的基础测绘成果，为城市规划、建设施工、管网改造、应急处理中提供准确的数据支撑，因此管网数据一定要确保其现势性及准确性。基于云数据库的管网动态更新方法，提高对管网数据的精细化、信息化、智能化管理，为建设“智慧城市”“数字城市”提供技术支持。参考文献 冯琳地下管网信息化在智慧园区建设中的应用测绘通报，（）：梁庆发，张新长，郭泰圣地下管网数据的动态更新技术研究第 卷 第 期衣鹏军，石锐基于云数据库的管网动态更新方法地理信息世界，（）：杨伯钢，陈廷武，顾娟，等北京市地下管线基础信息普查及信息化建设关键技术研究北京测绘，（）：何江龙，江贻芳，侯至群新形势下城市地下管线信息化的特点及对策测绘通报，（）：，：，张志伟，衣鹏军，赵也基于 的管线探测内外业一体化方法北京测绘，（）：向红梅，李跃，戴建清长沙市地下管网动态管理信息系统数据更新的技术与方法工程勘察，（）：黄东亮 基于城市管网普查的信息化管理研究北京：北京建筑大学，王子龙 长春市给水管网设施信息管理系统的设计与实现长春：吉林大学，赵明朝 基于 的地下管线信息管理系统设计与开发阜新：辽宁工程技术大学，李海荣，彭凯基于 的城市给水管网的二三维一体化系统北京测绘，（）：何嘉斌南充市给水管网动态管理系统建设成都：西华大学，张蒙，陈斌，卞正基于系统论的管线测量成果质量检验评价研究工程勘察，（）：，（，）：，：；