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1、 燃气管网GIS数据标准研究 摘要：为满足上海燃气（集团）燃气管网数据整合要求，本文在分析现有各平台数据存在格式不统一、内容不一致的基础上，从数据分类、存储格式、图层要求、符号要求、属性要求和标注要求共6个层面出发，研究制定了燃气管网的统一的GIS数据生产技术规范，实现了集团业务数据有效整合，为集团智慧燃气平台建设提供数据支撑。关键字：燃气管网；GIS数据；数据标准；智慧燃气0.引言为积极响应智慧燃气建设，上海燃气（集团）有限公司从2015年起已逐步推进业务整合，旨在基于现有信息化系统的基础上，复用和整合已有燃气管网核心数据资源，建立统一的智慧燃气GIS支撑平台。平台建设，数据先行。经过多年的
2、信息化建设，燃气管网数据已日趋庞大，而由于各分公司都有各自独立的GIS平台，燃气管网数据整体存在数据格式不统一、数据内容不一致的问题，导致无法实现集团层面的数据有效整合。为解决上述问题，集团在2016年底至2018年初，多次牵头去各浦东、崇明、大众、市北、金山等分公司深入调研，召开全体技术骨干开展学术研讨会，结合集团要求及各自业务需求，制定了企业标准-上海燃气（集团）燃气GIS数据标准。该标准主要对数据类型划分、存储格式、数据分层、图形表达、属性字段及标注引线共6个方面做出了明确要求，旨在解决集团燃气数据整合问题，建立统一的GIS地理信息数据库，为智慧燃气GIS平台建设提供数据支撑。1.燃气G
3、IS数据现状分析由于各平台建设初期的独立性和局限性，目前集团燃气管网数据存在以下缺陷：（1）数据格式不统一：数据格式与各分公司用于数据生产的工具软件有较大关系，且燃气管网设施的图形关系较复杂，没有成熟的可借鉴的管线数据库标准，因此存在因CAD、ArcGIS以及第三方工具软件的差异带来的数据格式的不兼容。（2）数据内容不一致：由于各分公司的经营理念和管理模式不同，关注的管网数据的细节内容不尽相同，导致了实际的数据内容存在较大的差异，主要体现在管网图层的GIS数据分层、图形表达、属性字段以及信息承载的不一致上。因此，为解决上述缺陷，需建立规范统一的GIS数据标准，推进集团燃气数据整合，为智慧燃气建
4、设打下坚实基础。2.燃气GIS数据标准制定原则为解决目前数据存在的客观问题，且需满足各分公司的实际业务需求，燃气GIS数据标准需遵循以下4个基本原则：（1）完整性：在对各公司燃气数据全面分析的基础上，形成涵盖燃气基础管网和设施日常管理对象的GIS数据定义。（2）规范性：数据描述规范，做到5个明确，即图形表示明确、类型明确、格式明确、数据项意义明确、取值范围明确。（3）可扩展性：在数据架构一致的基础上，允许个性化定义扩展，例如自定义编码格式、外挂属性自定义。（4）可操作性：数据项的选取应符合集团及各公司的日常管理的实际需求，数据维护项和实际管理内容对应。3.燃气GIS数据标准制定技术思路以国家相
5、关标准规范为基准，参考燃气管网已有数据，首先明确燃气数据分类，再以每类数据特点及用户业务需求为前提，分别从存储格式、图层要求、符号要求、属性要求及标注要求等方面详细制定企业级燃气管网数据标准，搭建统一的燃气GIS数据标准框架体系。4.燃气GIS数据分类及内容燃气GIS数据按照用途分为：基础数据、专业数据及辅助数据。其中：（1）基础数据：为用户提供基础底图服务，包括：水系数据、交通数据、管线数据、境界与政区数据、地貌数据、植被与土质数据、地名数据12。（2）专业数据：指用户的核心业务数据，包括：管线数据、设施和管件数据、标注文本。（3）辅助数据：指用户的辅助业务数据，包括：管理中心、门站、站点、
6、重要用户、调压箱、阀门井、表房、信息球、警示标志等。5.燃气GIS基础数据标准基础数据更新频率较低，建议采用缓存地图服务，格式为：PNG、JPEG、BMP、MIXED，可显著提高地图传输的速度3。地图服务包括：基础地图服务、地址匹配服务、遥感影像服务4。基础地图服务的数据标准符合国家公共地理框架数据电子地图数据规范CH/Z9011-20115。6、燃气GIS辅助数据标准6.1存储格式辅助数据更新频率高，建议采用动态地图服务，格式为：MDB、GDB、SHP、DWG，具有更高的灵活性3。6.2图层要求辅助数据图层主要包括：管理中心：总公司（点）、管理中心（点）；门站：门站（点、面）；站点：站点（点
7、、面）；重要用户：重要用户（点、面）、重要用户遮盖（面）；辅助设施：调压箱（点）、阀门井（点）、表房（点）、信息球（点）、警示标志（点）等。6.3符号要求应符合表1的规定。表1符号要求66.4属性要求辅助数据属性只需表达基本属性，主要包括：名称、所属公司、地址；7燃气GIS专业数据标准7.1燃气GIS管线数据标准7.1.1管线分类燃气管线一般可依据气质、压力级制、敷设方式、材质及运行状态进行分类，具体如下：（1）按气质的不同，分为天然气、液化气。（2）按压力级制的不同，分为次高压管线、中压A管线、中压B管线、低压管线7。（3）按敷设方式的不同，分为直埋管线、架空管线、穿越管线、桥管管线8。（4
8、）按材质的不同，分为钢管、塑料管、铸铁管、绝缘管（镀锌管，也称白铁管）。（5）按状态的不同，分为运行、废除两类。7.1.2存储格式存储格式与6.1存储格式保持一致。7.1.3图层要求图层划分应明显区别不同类别管线，且不宜过多，因此，管线图层的划分满足：（1）管线按照气质、压力级制、管线敷设方式、运行状态来划分图层。（2）每一个运行管线图层均对应一个废除管线图层。举例：天然气次高压架空管线、废除管线等。7.1.4颜色要求颜色依据管线设计压力划分，应符合表2的规定。表2颜色要求7.1.5线型要求线型取决于管线的敷设方式，应符合表3的规定。表3线型要求7.1.6属性要求管线图层属性因管线的敷设方式不
9、同而不同，属性分为通用属性和补充属性。废除管线图层的属性比运行管线图层多出废除日期、废除工程编号两个字段。通用属性，即指直埋管属性。补充属性指穿越、桥管、架空管线除包含直埋管属性外的特有属性。具体属性字段如下：（1）通用属性应包括：管线点点号、管线点平面坐标地面及管顶或管底高程、管线点类别及特征、管线材质、管径或横断面、特殊信息（如煤气的压力方式）、连接关系、埋设年代权属单位、管线点所在图幅编号、作业单位作业者作业日期6。（2）补充属性为除通用属性外的特殊属性，可在系统建设时依据需求进行调整。属性要求应整理成完整的数据字典，明确每个图层包含的字段名称，字段类型、是否为必填，说明项，说明项中详细
10、列出取值范围等要求。7.1.7标注要求管线标注分为标注文本、标注引线两类。每个正常管线图层均对应一个管线标注文本图层。管线标注文本按管线压力级制不同，随层标注。所有运行管线、运行管线设施的标注引线合并为一个标注引线图层。管线标注仅标注管线距离，图上管线均以米（m）为单位。尺寸线标注样式应符合燃气工程制图标准9。7.2燃气GIS管件设施标准7.2.1设施管件分类设施：包括调压器、阀门、牺牲阳极、外加电流阴极保护、水井、立管、计量表。管件：包括弯管、异径接头（大小头）、三通、管帽、管塞、盲板、法兰、平承法兰、套筒、补偿器、钢塑转换、增湿器、绝缘设施。7.2.2存储格式存储格式与6.1存储格式保持一
11、致。7.2.3图层要求设施管件图层划分原则：（1）每一个运行管线设施管件均有一个对应的点图层。（2）每一个运行管线设施管件均另对应一个相应的线图层，图形和该设施管件图例一致，走向和所在的管线方向一致。（3）每一个运行管线设施管件图层均对应一个废除管线设施管件图层。举例：阀门点、阀门线、废除阀门点、废除阀门线。7.2.4符号要求应符合表4的规定。表4符号要求67.2.5属性要求不同设施管件，属性各不相同，相比于管线属性，设施管件属性要复杂许多。属性分为通用属性和补充属性，通用属性指各类设施管件均包含的属性，补充属性指除通用属性外，各类管件设施特有的属性。废除设施管件属性比与其对应的运行设施管件属
12、性多出废除日期、废除工程编号两个字段。通用属性至少包括：设施管件点点号、埋设年代权属单位、设施管件点所在图幅编号、作业单位、作业者、作业日期。数据字典具体要求可参照管线属性要求。7.2.6标注要求每个运行管线设施管件图层（点）均对应一个标注文本图层(点)，举例：阀门标注文本。所有废除管线设施管件图层合并为一个废除设施标注文本图层，举例：废除设施标注文本。设施管件标注内容应符合：设施管件材质缩写+口径+设施管件英文缩写10，其中：（1）ST表示钢管、CI表示铸铁管，PE表示塑料管。（2）口径用公称直径表示，单位统一采用毫米(mm)，可省略不写。（3）设施管件的英文缩写应符合表5的要求。此外，应用
13、于管道材质转换的设施管件，采用转换前（转换后）材质标注；变径三通、异径接头需两个口径标注；弯管需在口径后加角度标注，角度用圆周的占比表示。表5设施管件名称中英文对照表8、总结为响应智慧燃气建设的号召，提升燃气信息化管理水平，需积极推进智慧燃气GIS支撑平台的建设，而结合上海燃气（集团）已有燃气信息管理平台，发现各平台存在数据格式不统一、数据内容不一致的问题，难以实现数据自然整合。因此，本文以数据完整性、规范性、可扩展性及可操作性四大原则为前提，针对以上数据现状问题进行了充分调研、仔细梳理并深入研究，从数据分类、存储格式、图层划分、符号表达、属性要求以及文本标注6个方面详细阐述了数据整合要求，制
14、定了统一的燃气管网GIS数据标准，为实施GIS平台整合提供数据支撑，有效推进智慧燃气建设。参考文献：1中国测绘科学研究院等.基础地理信息标准数据基本规定GB21139-2007S.北京:中国标准出版社,2007.2陈建光,吴洪举.城市规划建设与管理信息系统信息规范标准化探讨J.北京测绘,2000年04期.3武汉市国土资源和规划信息中心等.城市政务电子地图技术规范CH/T4019-2016S.北京,2017.4国家测绘地理信息局.国家公共地理框架数据电子地图数据规范CH/Z9011-2011S.北京,20115国家测绘局测绘标准化研究所,西安地图出版社.地图印刷规范GB/T14511-2008S.北京:中国标准出版社,20086上海市测绘院.地下管线测绘规范DGTJ08-85-2010S.上海,2010.7上海燃气工程设计研究有限公司（原上海燃气设计院）.DGJ08-10-2004、J10472-2004城市煤气、天然气管道工程技术规程S.上海,2005.8陈伟清.城市地下管线敷设中存在的问题与对策J.北京测绘,1999年01期.9中国市政工程华北设计研究总院.燃气工程制图标准CJJT130-2009S.北京,2009.10中国国家标准化管理委员会等.燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第2部分：管件GB15558.2-2005S.北京,2005. -全文完-
