地下管线的数据模型和数据结构

7.3.2　地下管线的数据模型和数据结构

1.数据模型

城市地下管线虽然种类较多，但其空间结构基本一致。一般都由管线点、管线段及其附属设施构成，在GIS中均可用点和线进行描述。从几何角度看这些对象可以分为点、线对象两大类，按空间维数分则有零维对象(如三通，四通，阀门等)、一维对象(如污水管，排水管，自来水管)。按照面向对象的观点，根据空间对象不同的几何特征(点、线)，可以将上述实体分别设计成不同的对象类。

随着时间的推移，必然有管线的变更，新增，废除等事件不断发生，这些事件可引起管线实体空间或属性的变化，因此，将这些事件定义为修测类型，将事件发生的时间定义为修测工程号。将各种数据结构单元附上时间标记(修测工程号)和事件标记(修测类型)，形成时空对象类，以这些类作为设计模型的基础，如图7.18所示。

(1)点(Point)。节点ID(用户标识码)，结点X坐标值，结点Y坐标值，修测时间，修测类型。

(2)线(Line)。线段ID(用户标识码)，线段起始结点ID，线段终止结点ID，修测时间，修测类型。

图7.18　管线数据模型

2.数据结构

1)管线数据的分层标准

管线数据的分层标准按照《城市工程管线综合规划规范》(GB50289—98)，如表7.6所示。

表7.6　　　管线数据分层标准

续表

2)管线编码

管线编码同管线信息系统中现状管线数据库与规划管线数据库的数据存储方式相关联。因为编码的目的亦是为了提高数据的管理、查询与分析能力。

(1)普查与竣工测量现状管线库的基本存储单元

对存储地下管线现状信息的普查与竣工测量库采用Mapfased or TilMased的存储结构，即以1∶500图幅为最小存储单元范围。

为了弥补基于1∶500比例尺单张图的GIS系统的不足，提高对地下管线的计算机管理效率，对于城市地下管线信息系统的管线现状数据库，除了以1∶500单幅图进行存储外，根据应用需要也可存储由4×4(16张1∶500图幅构成的，拼接好的连续、无缝的1∶2000图幅管线图，便于较大范围的查询与使用。

(2)规划管线库的基本存储单元

规划管线库中的管线主要是起管线工程规划综合的辅助作用，综合管线信息系统不可能也没有必要管理到施工图的深度。此外，规划管理人员的日常工作是以报建集号为主线的，他们对每宗案件进行单独管理。因此，在进行城市地下管线信息系统设计时，将规划管线库的存储单元定义为全市范围内的每类管线，以便于以报建案号为主的数据操作。规划管线库与现状管线库相比，在存储结构、生存周期、查询方式、采集入库方式等方面存在较大差异。

(3)管线编码

①管线类型码

●现状管线库

　　给　　水——J

　　雨污合流——P

　　雨　　水——Y

　　污　　水——W

　　煤　　气——M

　　电　　力——L

　　电　　信——D

　　工　　业——G

●规划管线库

　　给　　水——PJ

　　雨污合流——PP

　　雨　　水——PY

　　污　　水——PW

　　煤　　气——PM

　　电　　力——PL

　　电　　信——PD

　　工　　业——PG

②现状管线库中管线点的标识方法

管线点采用10位混合(文字数字)标识方法。由于管线普查地段不可能规则有序，外业勘测单位又不可能根据道路进行编码、组织管线，为了不增加勘测单位在图形与属性数据整理上的难度，采用1∶500图幅号(压宿图号)+图上点号组成，这也体现了以1∶500为基本存储单元的原则。

③图幅号用6位数字喷字混合编码；

●管线类型码见上述①中说明。

●管线点顺序号与管线普查(竣工测量)成果图上编号相同，有利于与成果表上的属性相对应。

3)管线数据的实体属性信息

以电力管线为例，电力管线的属性信息应包括以下内容：

(1)电力管线线层(见表7.7)。

文件名：DLGX.AAT

表7.7

(2)电力管线点层(见表7.8)。

文件名：DLGX.PAT

表7.8

(3)电力管线辅助线层(见表7.9)。

文件名：DLL.AAT

表7.9

4)主要属性连接元素的管理方法

地下管线信息系统最直观的方式是将管线数据存放在管线上，并根据管线信息用一定的符号、颜色、线型构造专业管线图与综合管线图；另外一种方式是将主要属性连接到管线点上，这既符合管线普查或竣工测量的勘测、绘图习惯，将管线点属性保存在点成果表中，也简化了管线线符号的构成。因为，我们可以采用管线线与管线点合成效果的方式。例如：对某条管线的线段，如果主要属性连接在线上，则要根据属性按一定成图规则构造颜色、符号与线型，这是较复杂的。