《GIS技术在港口基础设施管理中的应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《GIS技术在港口基础设施管理中的应用（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、GIS技术在港口基础设施管理中的应用交通部水运科学研究院 陈常华摘要：本文系统介绍了港口设施地理信息系统建设目标、系统功能、系统结构及系统配置。关键词：港口;地理信息系统;设施管理Abstract:This article describes the geographic information management system of facilities which is used in the ports .And also, it discusses its goal , configuration and functions.Key words: port; GIS; facilit
2、y managment一、背景随着近几年GIS技术已经在城市管理的规划管理、土地管理、管线管理等行业都有大量成功的应用，2005年以来，GIS技术也开始应用在港口建设、港口规划和港口管线管理中，并有效地提高了港口规划、建设与管理的决策科学化、管理现代化，保障码头基础设施发挥最大的经济效益。当前我国港口的建设规模逐年增大，基础设施建设发展迅速，在港口区域内已初步形成大规模的、错综复杂的基础设施系统。用时，由于进入WTO带来新的挑战，港口要与国际接轨，要跻身于国际化大型港口的行列，除了扩大基础设施建设的投入、增加泊位数量、完善配套设施外，更重要的是加快以信息技术为主导的高新科技发展，实现港口全方位
3、的信息化管理，提高管理层次，实现与国际港口管理水平同步。基础设施的管理依据传统的手绘制图或CAD制图、靠工作人员的记忆管理和人工统计、分析的手工管理方式效率低下，很难适应这种快速发展的海量数据管理要求，造成大量的资源浪费，并阻碍了维护效率和管理水平的进一步提高。必须采用计算机软件技术、硬件技术以及网络技术来改变这种落后的管理状况，使管理步入规范化、自动化、科学化的轨道。为此，我们将GIS技术、计算机技术和基础信息的行业规范结合起来，开发出一套适合港口的基础设施管理地理信息系统。实现港口建设的信息化管理，提高港口建设的科学决策能力和管理效率，促进港口各管理部门提高管理层次。以利于港口各部门在网上
4、快速查询有关建设基础信息，并按自己的需要获取资料；以利于基础资料和设施资源的共享，避免重复工作所造成的浪费；以利于港口基础设施的维护和建设，提高故障排除的效率；协助管理部门进行宏观决策,向智能化的数字港口迈进。 二、系统建设目标根据港口建设与管理要求,以及港口信息化、数字化发展的趋势，港口基础设施管理信息系统建设的总体目标是“整合各种数据资源、为港口规划、建设、施工服务、为领导决策服务”，具体目标如下：1建立基础地形数据库（道路、铁路、建筑、锚地、水域等）、管线数据库（电力、通信、给水、排水）和码头设施库（堆场、皮带机、装卸机械）、地块数据库，实现图档管理的规范化和网络化。任何一个有权限的操作
5、人员通过机器都可以方便、快速地查询到所需的图形和数据资料。实现了资料的信息共享，大大提高了资料的利用率和工作效率。2建立综合管网信息管理系统，该系统汇集码头设施、基础地形等综合信息，具有数据输入、数据编辑、属性查询、数据统计、综合分析、资料输出、数据转换、数据备份和恢复、用户及权限设定等多种功能，从而实现码头设施信息的动态管理，为码头设计、建设及管理提供服务，为管网规划、抢险、改扩建决策提供技术支持。3提高管网设计与改造的效率与科学性。管网设计人员能使用系统方便地查询到地形图、各专业管线等图形和属性信息。同时，系统提供碰撞分析、横纵剖分析等专业分析手段辅助进行管网设计与改造。4通过建立码头基础
6、设施地理信息系统，实现码头综合信息的数据共享，在规划、施工时可以查阅各种管线资料，提高施工效率、准确性，避免因地下管线资料不详而引起的管线碰撞和管线挖断等事故。5建立应急指挥系统。在发生泄露、挖断事故时，使用系统，找到事故地点，系统分析给出解决方案，触发应急指挥系统，通知负责部门（乃至责任人）、组织抢修、疏散等工作。三、系统主要功能港口基础设施管理地理信息系统包括：数据录入、地图的定位与查询、统计分析、管线综合、管线辅助设计、辅助分析、地块规划管理、WEB数据分布等功能。数据输出图层控制显示控制统计计算鹰眼导航港口设施地理信息系统双向查询定位辅助设计属性查询常规分析施工分析数据处理图形管理辅助
7、规划辅助分析断面分析三维分析辅助决策事故分析数据编辑数据输入应急分析数据发布地块规划管理在线帮助权限控制系统管理备份恢复3.1数据录入与数字化：应用数据转换工具，可以将已有的电子地图转入系统，使用栅格处理器可以对卫星照片、航拍图等栅格图象进行校正、配准，录入系统。在此系统中，可以录入管网、设备等设施图形数据和属性数据。在管网、设备符号的制作过程中，参照了建设部和交通部行业标准。系统提供多种作图工具，并且在开发过程中对管线以及设备根据其用途、直径等进行分类，此外，系统可以根据用户的需要，定制不同的图形输出模板。3.2港口规划与现状查询比较功能：系统不仅能查看港区现状图，还能在图上叠加显示岸线规划
8、、港区规划、水域布局规划、集输运通道规划等规划图。系统方便的查询港口规划数据，查询港口建设状况，系统可以同时显示规划图形与已完工图形，对各规划或建成数据进行各种统计分析，领导和有关人员可以及时了解港口建设状况。3.3显示功能：系统不仅能显示地形图上的的各种地物，如建筑物、道路、堆场、铁路等，还能将通信、电力、给水、排水等专业管线分图层叠加显示。而且不同的专业管线、管点以不同颜色和线型加以区分。另外，对于管线、地物的实际照片、CAD文件、多媒体文件都可以作为一附属文档显示出来。图形的分层显示：系统将改变了过去纸张（或CAD）图形分幅分张保存的方式，实现了所有图形的无缝管理（包括矢量图和栅格图）。
9、并支持分层管理，用户可以任意打开或关闭相应图层，以方便浏览需要查看的图形。另外，系统能实现图形的放大、缩小、漫游等功能，并且系统提供”鹰眼”功能，可同时显示导航图和当前图形，在导航图上可以反映和移动当前视窗所处地理位置。同时，用户可输入或选择任意比例尺，系统按比例尺缩放图形。直观显示港口地图（数字化地形图或航拍图等）。如下图为某港口的地形显示。3.4查询功能：本系统依托大型数据库Oracle，实现了图文数据的交互查询。将主要以GIS的空间拓扑关系处理为依据，具体查询方式如下：1、地理背景地物查询：输入道路名称等道路信息，可以查询到相应的图形信息。同样的，对建筑、仓库等地物也可做类似查询。2、分
10、专业管线查询：输入需要查询的专业管线名称，可以查询专业管线的详细信息及图形数据，同时可以对管线进行数据统计及分析工作；3、管网综合查询：可以将需要查询的各个专业管线同时显示在计算机上，可以同时查询各个专业管线之间的关系如：管线相对位置、管线交叉点坐标及标高、管网详细数据及信息等；4、屏幕点击查询：用户使用鼠标点击地图目标进行查询。例如：点击查询某岸线，将查询到该岸线的泊位数量、岸线总长度、自然水深等信息内容;点击道路可以查看道路名称、建设时间、施工队伍、施工负责人、历次保养时间、道路性质、道路等级、道路结构等信息。5、条件查询：用户通过输入查询条件，查询符合条件的目标。选中的目标在地图中突出显
11、示，并可查看该目标信息。例如：输入目标名称（如：泊位编号、设备名称、管线编号等）检索查询进行检索查询等。另外，可根据输入的查询条件自动将目标移到屏幕中心点，所选目标醒目显示；同时实现文字数据的浏览，并可查阅其相应的属性信息和多媒体信息。3.5统计、计算功能：1、计算道路、管线、泊位长度，计算图上两点间的距离、计算图上任意点的坐标、计算任意区域的面积等。2、分类统计指定图纸上的道路、管线等总长度，可以按照不同的专业和规格和进行统计，并可统计任意多张、任意区域以至所有图纸中的专业设备数据。如按照管线类型、建设年限、报批年限、材质、管径大小等统计在指定区域内的管线长度；按照权属单位、建设年限、报批年
12、限、管点类型等统计在指定区域内的各类管点的个数。3.6 管线工程规划综合功能各种管线各有其技术要求，一般由各专业部门设计与施工。如何使这些工程在空间安排和敷设时间顺序上，能够配合好而不矛盾，这就需要综合协调各方面的关系。综合地下管线系统可以结合管线综合布置现状，作如下分析：地下管线与建、构筑物之间水平间距判断与分析；地下管线与建、构筑物和绿化树种间的水平净距及分析；各类地下管线之间水平净距判断与分析；各类地下管线垂直净距判断与分析。3.7 管线工程辅助设计按照国家有关管线工程的最小覆土深度、管线最小水平净距、管线交叉时的最小垂直净距等规范，在地形图图库、专业管线图库和规划道路红线图库地图数据库
13、的基础上，通过计算机实现对设计信息的处理，完成管线设计计算、分析、绘图及方案比较。从技术上避免规划管线与现状管线的矛盾和重复设计。3.8 辅助分析功能：1、快速生成管线横、纵剖面图。为避免专业管线之间的施工干扰，减少不必要的施工损失，在一种专业管线施工之前，应详细查询地下管线横断面图，以确定其他专业管线位置。横剖面是指垂直于管线位置的一个截面，在该截面中可以直观地了解相邻管线的空间位置关系及管线、道路中心线、道路红线的距离。而纵剖面是指沿管线方向的一个截面，在该截面中，可以直观的考察管线的走向和坡度。2、对各专业管线，根据需要，可以实现连通性分析、运行事故分析。如对自来水管线的爆管分析。发生爆
14、管时，操作人员只需要用鼠标点击爆管处，系统将自动搜寻有关阀门、井室、建筑物、管网，并进行分析，最后将给出关闸方案、并将影响的建筑物、管网以醒目颜色表示、这时可以将现场图纸、影响的用户信息打印输出。管理人员根据计算机给出的解决方案，就能在图上快速地定位到发生爆管的位置，可以查看爆管处的管线、设备资料，关闭相关阀门。3.9地块规划管理地块管理有如下功能：地块查询-通过地图信息查询与之相关的信息并输出属性查询-通过属性信息查询与之相关的地图信息并输出地块面积查询-计算地块面积数据边界坐标提取-提取地块的坐标数据地块变更-进行动态土地管理属性变更-对地块进行动态管理历史记录查询-对土地利用情况进行管理
15、用地管理-对土地利用情况及经济指标进行管理3.10打印输出功能：本系统对各种图纸和报表均可打印输出，如输出爆管示意图、设计竣工图的输出等。四、 系统结构与系统配置在系统的总体结构设计上，可以选择客户机/服务器（C/S）和浏览器/服务器（B/S）相结合的方式。采用客户机/服务器结构，所有属性和图形数据存贮在信息中心服务器上，数字化人员在客户端数字化管网、设备等图形。这种方式既分解了事务，提高了服务器和客户端的处理速度，同时也保证了数据的安全性、共享性。而大多数工作人员使用的浏览器/服务器结构，这一方式对客户端的软硬件环境要求不高，而且操作简单、易学。系统使用部门在得到授权后，可以远程访问码头基础设施数据。如下图描述了其系统结构。针对以上系统结构，系统最低要求软、硬件配置如下：基本配置：扫
