供水管網GIS信息化系統項目解決方案江蘇省地質勘查技術院目錄1 項目概況 21.1 工作目的 21.2 重要工作內容 21.3 工作根據 22 供水管網GIS信息系統解決方案 32.1 系統技術性能闡明 32.2 總體設計 42.2.1 系統總體構造 42.2.2 軟件體系構造 52.2.3 系統布置架構 72.2.4 軟/硬件設備清單 82.2.5 系統功能體系 82.3 系統功能設計 102.3.1 供水管網GIS信息系統（C/S版） 102.3.2 供水管網GIS信息系統（B/S版） 242.4 軟件實行籌劃 262.4.1 項目組織 262.4.2 進度籌劃安排 262.4.3 質量保證體系 272.5 合理化建議 283 管線探測解決方案 294 工程重要人力資源 29項目概況工作目的（1）完畢地下供水管線探測工程及數據建庫工作。本次探測范疇為：XX縣自來水經營有限公司所轄供水管線及水表普查，管線暫定600公里，水表暫定40000只。（2）完畢XX縣供水管網GIS信息系統設計、開發與布置，提供相應技術培訓、技術支持、售后服務等工作，為XX縣供水管網信息化管理提供技術支撐。重要工作內容（1）管線探查、外業測量、水表普查和內業成果整頓建庫等。（2）XX縣供水管網GIS信息系統設計、開發、布置調試（涉及安裝、現場實驗、試運營、正式運營）、技術培訓、技術服務、協調等。（3）完畢項目驗收工作。工作根據建設部《都市測量規范》（CJJ/TB-）；YB/9029-94《地下管線電磁法探測規程》；CJJ61-《都市地下管線探測技術規程》；GB/T7929-1995《1:500、1:1000、1：地形圖圖式》；《浙江省都市水業協會當代化營業所評價原則實行細則》（系統建設過程中如有新版原則發布，須符合新版原則）；CMMIforDEVv1.2；經XX縣自來水經營有限公司批準技術設計書。供水管網GIS信息系統解決方案系統技術性能闡明（1）實用性：系統設計充分考慮XX縣自來水經營有限公司業務詳細狀況和實際需要。性能穩定、可靠，人機界面和諧，易操作性強，輸入輸出以便，圖表生成美觀，檢索查詢簡樸快捷，協助信息完整。（2）開放性：系統開放數據接口，支持與第三方軟件數據共享和互換。將來能提供和營業收費系統、生產調度系統、管網建模、管網GPS系統、報裝系統、熱線系統等第三方軟件接口。（3）擴展性：系統應具備可擴展性和易維護性。系統設計和開發應采用模塊化、構造化思路，適應業務管理規則變更，提供靈活定制功能，能以便地進行系統升級和功能擴充。（4）安全性：按照XX縣自來水經營有限公司狀況與有關業務原則，建立統一組織機構、顧客認證以及權限安全管理。系統進行嚴格安全機制設立，回絕任何非法顧客進入系統和合法顧客越權操作，避免系統遭到破壞，防止系統數據被竊取和篡改。（5）可靠性：系統具備數據自動備份和數據恢復技術。提供簡樸迅速系統自修復功能。系統支持7×24小時運營，在浮現異?；蚴艿揭u擊時，浮現系統宕機狀況，有相應應急解決方案。（6）解決能力：普通圖形查詢及瀏覽響應時間不大于5秒，非空間數據操作響應時間不大于3秒；在數據上傳、數據下載、查詢、驗證等操作方面，系統響應時間不大于3秒；滿足至少50個顧客并發訪問性能需求；系統能支持8000公里以上管線數據信息和海量地形圖或遙感影像數據，保證數據能快讀、精確傳送。（7）解決精度：普通坐標滿足小數點后3位，高程和埋深等保存小數點后2位。總體設計系統總體構造供水管網GIS信息系統是一種開放性系統，各種業務應用模塊并行運營，同步還要保證各模塊信息共享，數據一致，鑒于此，本系統將是一種多層構造系統。從系統體系構造上，可以分為基本層、數據層、應用支撐層、應用層、網絡層、客戶層?；緦樱荷婕敖ㄔO本系統所需要硬件基本和軟件基本。硬件涉及服務器、存儲設備、UPS、防火墻等，軟件基本涉及操作系統、GIS平臺、數據庫軟件等等。數據層：本某些是系統用到信息數據，涉及基本地形數據（數字線劃矢量圖）、管線數據、水表普查數據以及相應綜合信息數據。應用支撐層：應用支撐層介于數據層和應用層之間，為應用層提供必要基本服務。該層涉及數據訪問服務、接口服務、安全控制、日記服務等。其中數據訪問服務負責對數據庫讀、寫操作，是應用層與數據庫交互橋梁；接口服務可以給第三方軟件（如營業收費系統、生產調度系統等）提供功能調用接口；安全控制負責系統角色和權限管理；日記服務記錄系統各類操作，保證系統運營安全性。應用層：本層包括了數據管理（涉及數據建庫和更新、數據編輯、數據維護和變更等）、地圖操作、地圖視圖（包括二維視圖和三維視圖）、查詢記錄、管網養護、管網設計、專業管理、出圖打印、管網WebGIS、系統管理等功能各個應用模塊。網絡層：本地顧客可以通過局域網連接系統，某些信息和報表可在公司內部網（Intranet）通過IE瀏覽器進行瀏覽查詢。顧客層：系統顧客可劃分為4類角色：系統管理員、數據管理員、部門顧客、有關授權顧客。系統管理員擁有最高系統運營控制權限，但不具備系統業務操作權限；數據管理員擁有所有系統業務操作權限，涉及數據管理功能，但不擁有最高系統運營控制權限；部門顧客具備與自己部門職責/業務有關某些功能；有關授權顧客指在部門顧客基本之上，具備額外有關權限顧客。系統總體構造如下圖所示：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s11供水管網GIS信息系統總體構造圖軟件體系構造系統軟件配備方案建立在通用Windows基本上，通過面向對象可視化開發平臺，運用開發接口與合同連接大型關系型數據平臺與GIS平臺，從而構建供水管網GIS信息系統。系統服務器選用Windows操作系統，客戶端支持Windows7/XP操作系統；開發環境選取微軟DotNet平臺及C#開發語言，其中WebGIS開發采用ArcGISforFlexAPI；系統數據庫平臺采用微軟；GIS平臺采用ESRI公司ArcGIS9.3.1；WebGIS某些支持微軟IE6.0及以上瀏覽器。系統軟件體系構造如下圖所示：操作系統平臺（操作系統平臺（服務器：Windows，客戶端：Windows7/XP）開發平臺(Dot.Net、C#、Flex)數據庫平臺(Oracle)GIS平臺(ArcGIS9.3.1）IE瀏覽器發接口與供水管網GIS信息系統管理信息系統圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s12軟件體系構造圖選取MicrosoftWindows系列操作系統作為本系統項目操作系統，由于它是一種功能強大、多用途操作系統。它界面和諧、應用廣大，其易用性、靈活性以及通訊服務能最大限度地滿足各種規模管理和應用環境需要。當前Windows操作系統在中華人民共和國成為了最流行選取，除了投資小以外，最重要是基于Windows應用平臺有一整套非常成功應用解決方案，并且，各種大型應用軟件基本都支持Windows，系統成功應用有較大保證。C#是微軟推出一種最新、面向對象編程語言。它使得程序員可以迅速地編寫各種基于Microsoft.Net平臺應用程序，增強了開發者效率，同步也致力于消除編程中也許導致嚴重成果錯誤，使程序員可以迅速進行開發，同步也保持了開發者所需要強大性和靈活性。正是由于其面向對象卓越設計、很高效率和安全性、良好擴展交互性，使C#成為構建各類應用程序抱負之選。ESRI公司ArcGIS是當前最全面、功能最強大、可擴展GIS軟件。它包括了GIS數據瀏覽、解決、分析和編輯所有功能并且增長了高檔地理解決和數據轉換功能。ArcInfo可以進行各方面數據構建、模仿、分析以及地圖屏幕顯示和輸出，具備創立和管理智能GIS所有功能。ArcGISEngine涉及構建ArcGIS所有核心組件。使用ArcGISEngine可以創立獨立界面版本應用程序，或者對既有應用程序進行擴展，為顧客提供專門空間解決方案；使用ArcGISServer可以完畢海量數據發布共享，以B/S方式實現全功能GIS系統。ArcGISforFlexAPI是ArcGIS為支持富因特網應用開發而推出應用程序接口。它可以把ArcGISServer中基于地理信息系統WebServices與其她網頁內容關聯在一起，迅速生動地呈現那些可以布置在網絡中制圖程序。ArcGISAPIforFlex充分運用了ArcGISServer強大制圖、地理編碼和地理解決能力。終端顧客只需輕松按一下按鈕或點擊一下要素，就可以在交互式電子地圖中搜索和顯示要素及屬性以及執行復雜空間分析。系統布置架構系統采用C/S與B/S架構相結合運營方式。C/S版系統擁有所有業務功能，在C/S版系統中，顧客按照有關權限對于管網數據修改，會相應在數據庫中所體現和保存。B/S版系統能對C/S版中數據進行Web發布，并實現瀏覽、查詢、記錄、打印、爆管分析、管網養護、在線標注、系統管理等功能，但不能進行管網數據修改和維護。在Web訪問時，發現管網數據有錯誤信息時，可以通過信息交互將錯誤信息進行錄入，有關人員查詢到錯誤信息后，在C/S系統中進行管網數據修改。系統布置構造圖如下：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s13系統布置架構圖軟/硬件設備清單系統功能體系根據系統需求，整個系統劃分為如下20個功能模塊。這些功能模塊又劃分為兩個層次，第一層次是基本模塊，第二層次是應用模塊。基本模塊是系統中間層，是通用功能部件，應用模塊是由基本模塊依照業務特點搭建起來?；灸K重要涉及坐標轉換模塊、格式轉換模塊、數據庫訪問模塊、數據編輯模塊、三維可視化模塊、空間定位模塊、空間分析模塊、權限控制模塊、日記記錄模塊等。對于顧客而言，基本模塊是隱蔽，不可見。應用模塊涉及數據地圖操作、地圖視圖、查詢記錄、管網養護、管網設計、出圖打印、網絡信息發布、三維管網瀏覽、數據管理、專業管理、系統管理等。對于顧客而言，應用模塊是顧客操作直接面對實體，是可見。基本模塊與應用模塊之間通信與交互通過數據管理機制、數據轉換、數據共享原則、業務邏輯以及接口、組件和合同來控制和實現。系統功能體系圖如下：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s14系統功能體系圖系統功能設計供水管網GIS信息系統（C/S版）供水管網GIS信息系統C/S版功能重要分為數據管理、圖形管理與應用、查詢記錄、專業管理與應用分析、管網設計、管網養護、出圖打印、系統管理等8大模塊，如下圖所示：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s15供水管網GIS信息系統（C/S版）功能構造圖數據管理外業數據檢查外業數據檢查功能指對外業提交成果數據進行入庫前檢查。重要涉及數據庫構造檢查、表之間關系檢查、表字段之間約束限定，數據合理性、一致性和完整性等。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s16外業數據檢查界面圖管網數據建庫及更新功能系統具備多樣數據更新手段，保證系統建立后來可以以便進行數據更新。涉及全站儀等測量數據更新，竣工圖更新以及數據轉換更新。對CAD格式和柵格圖片格式數據能直接導入系統。管網數據編輯功能提供豐富數據輸入入庫、輸出、檢查和維護功能。導入管網數據：導入測量外業采集數據，并依照提供管網坐標信息，將其轉換成管網數據；管網數據導出：將管網數據導出成其他數據格式（dxf、dwg、jpg、shapefile）；數據轉換：將不同矢量格式數據進行轉換；竣工圖管理：能顯示和管理有關管線工程竣工圖，以便日后查閱；拓撲檢查：通過拓撲檢查，檢查顧客在編輯或者導入過程中、甚至測繪工程中浮現非正常數據。涉及孤立管線或管點設備檢查，不連通管線數據檢查等；多媒體編輯：可以添加、刪除、修改管線或管點多媒體信息，編輯完多媒體信息在地圖上顯示；數據維護：維護地圖圖層名稱對照，可以添加、修改、刪除圖層數據和相應屬性信息；提供基于管網及有關數據完整離線編輯模式，可以實現管網數據自身編輯和回帖過程之外，還可以實現管網有關附屬數據、專項數據、多媒體數據（cad電子數據）、詳圖數據編輯和回帖，同步可以在管網數據回帖完畢后來，實現自動分層、自動編碼和自動標注。管網數據維護和變更系統容許任意修改數據構造，滿足公司業務變更需要；系統可以對數據錯誤進行檢查和自動校正，保證數據完整性；系統中各類管網設備圖示符號可以任意修改調節，提供系統線型庫、符號庫、填充庫等管理。圖形管理與應用地圖操作管理支持地形圖和管線數據各類地圖操作，便于迅速瀏覽所需地圖，軟件界面美觀。詳細涉及如下功能：地形圖矢量化建庫、地形圖修改編輯；地圖縮放：涉及放大、縮小、全幅顯示；漫游：地圖移動；量算：涉及距離、面積、角度量算；圖層控制：控制圖層在窗口中與否正常顯示；地圖設立：設立地圖比例尺、樣式和布局；地圖打?。喝我獗壤蛴4-A0圖幅圖紙。地圖視圖提供豐富地下管線顯示辦法，能全方位理解地下管線分布狀況和屬性信息。橫斷面：顯示某路面橫截面下管線鋪設狀況，及該橫截面管線有關屬性信息和分布信息；縱斷面：顯示某段管線走向以及埋深，標高等；鷹眼：地圖導航工具，顯示當前在全幅地圖中位置；放大鏡：在小比例尺狀態下放大顯示局部管線和地理信息；具備不失真圖形無級縮放、拖拉漫游、復位以及鷹眼俯視功能。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s17橫剖面示意圖圖形標注提供圖形標注功能，容許顧客標注感興趣點、線或區域并添加有關圖片、文檔等各類特性數據，為顧客提供個性化使用體驗。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s18圖形標注示意圖三維管網瀏覽三維視圖：顯示某個指定區域內管線三維分布狀況，并能查詢有關管線信息，支持三維視圖下管線縮放、平移、任意角度旋轉和屬性查詢。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s19管線三維瀏覽示意圖1圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s110管線三維瀏覽示意圖2查詢記錄管網查詢與定位管網查詢目的重要為管網及其附屬設施。查詢方式分為兩種，依照圖形查屬性和依照屬性查圖形。圖形查屬性依照地圖窗口管線、管點等空間對象，顯示屬性表格，瀏覽所有屬性項，此類查詢涉及如下幾種：區域選?。阂勒招枰谌貓D中進行區域選取查詢，以便縮小查詢范疇；點選查詢：單個選中元素進行查詢屬性信息；選取查詢：提供矩形、圓形、任意多邊形等區域查詢。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s111管線屬性示意圖圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s112管網附屬設施（水表）屬性示意圖屬性分類查詢：依照管線、管點屬性信息進行分類查詢屬性查圖形：依照安裝日期、管徑、道路名、管網設施信息等屬性模糊查詢，可以直接定位至空間對象，并高亮度顯示，此類查詢涉及如下幾種：屬性分類查詢：依照管線、管點對象屬性信息查詢所在空間位置；條件查詢：依照設定條件查詢對象并定位至空間位置；模糊查詢：不懂得詳細信息和進行有關信息查詢時，給定模糊條件查詢出滿足此條件所有空間對象。查詢方案對歷史查詢方案進行保存和管理，并且可以對存在查詢方案進行編輯，一邊將來直接調用。定位查詢定位是一種快捷查詢方式，顧客可以依照左邊、道路名、圖幅、設備編號等方式迅速查詢到空間對象從而達到定位目。報表記錄提供豐富報表記錄辦法和專項圖表達辦法，詳細涉及：全區記錄：對全區各種類型管線、管點信息進行記錄報表輸出和各類專項圖輸出；管線記錄：按口徑、材質、道路、工程、時間等條件對管線長度進行記錄和各類專項圖輸出；設備記錄：從道路、工程、時間等條件對設備數量進行記錄和各類專項圖輸出；自定義記錄：顧客依照自己需要構造記錄條件進行記錄和各類專項圖輸出；記錄方案管理：對歷史記錄方案進行保存和管理，并且可以對存在記錄方案進行編輯。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s113管網設施（閥門）記錄成果示意圖專業管理與應用分析爆管分析：突發爆管時，系統將可以依照水源分布狀況以及閥門狀態，進行多級關閥解決，找到停水顧客和需關閉閥門，并生成現場搶修圖。同步能對爆管事故因素、解決方案和解決成果，能進行保存和管理，便于事故查詢和再現。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s114爆管分析界面示意圖擴大關閥分析：當浮現閥門現場無法關閉現象時，系統能進行二次擴大關閥分析。受影響顧客分析：閥門關閉后，對也許停水顧客進行搜索與分析，提供受影響顧客清單。連通性分析：依照水源或加壓泵站分步狀況，分析管線點設備與水源與否連通，或兩個設備之間與否連通，便于檢查管線點與否有來水。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s115兩個設備間連通性分析意圖管網設計系統需基于長事務機制，提供各種管線解析輸入方式以便顧客進行管線設計、提供迅速編輯方式，以便顧客進行迅速便捷編輯管線數據。對圖形編輯完畢后管線，提供屬性輸入，保證圖形和屬性數據完整性。本系統中，管網設計基本流程圖如下圖所示：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s116管網設計基本流程圖管網養護設備預警對管線與各類設備維修次數、頻率、周檢周期等進行設立，提供管線與設備積極養護預警。水表二級管理對水表箱內各一戶一表信息進行新增、修改、刪除管理，并且保證一戶一表信息能對水表箱坐標、水表箱編號、地址等信息進行繼承，滿足招標人后期對一戶一表進行掛接入庫。管線養護對管線尋常養護、巡檢、維修、移位、改造等信息進行記錄，滿足招標人對管網養護臺賬管理。設備維護對閥門、水表、在線監測儀表、消防栓等設備尋常維護信息進行記錄，滿足招標人對管網設備維護臺賬管理。漏點維修對管網檢漏或上報各類漏點位置、因素、維修人員、材料、工程量等信息進行記錄，滿足招標人對尋常漏點維修臺賬管理。維修查詢記錄對管線養護、設備維護、漏點維修各類信息準時間、維修人員、維修類型等各類方式進行查詢記錄，并生成記錄報表。工程管理對管線建設工程范疇、工程名稱、材料、建設單位、設計單位、施工單位、重要口徑、重要材質、工程圖檔等信息進行管理，能對單一工程量進行記錄?？⒐D管理對管線新建或者改造工程竣工圖進行上傳，并且與工程范疇、工程名稱進行關聯，在管線屬性查詢時能查詢關聯竣工圖。出圖打印系統提供各種出圖打印模板，可輸出符合地圖公開出版質量圖件。涉及報表打印、地圖打?。ㄉ婕爱斍耙晥D、管網設計圖、施工圖、竣工圖等）、設備卡打印等。圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s117地圖打印意圖系統管理權限控制系統提供完備安全機制。除了運用操作系統和數據庫自身權限控制，防止對數據非法訪問之外，系統自身也應提供對使用者操作權限控制機制，規定可以控制到每一種菜單項。本項目中，咱們將安全及權限管理系統進行了抽象，設計了一套安全管理基本框架。其體系構造如下圖：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s118系統權限控制體系圖數據備份自動備份和手工備份結合，實當前線每日自動備份、自動異地備份，并提供數據恢復技術。保證任何狀況下，數據都不會丟失。日記管理系統可以記錄每個操作人員對管網數據操作時間和操作內容，提供便利操作日記查詢工具；還能記錄系統運營日記，便于系統維護。供水管網GIS信息系統（B/S版）與C/S版系統相比，供水管網GIS信息系統B/S版不包括如下功能：數據管理、地形圖編輯、管網設計、三維瀏覽、數據備份等。同步，增長了管網數據錯誤信息錄入功能，可以通過信息交互將錯誤信息進行錄入，有關人員查詢到錯誤信息后，在C/S系統中進行管網數據修改。供水管網GIS信息系統B/S版重要功能涉及：圖形管理與應用、查詢記錄、專業管理與應用分析、管網設計、管網養護、出圖打印、錯誤信息錄入、系統管理等7大模塊，如下圖所示：圖STYLEREF1\s2SEQ圖\*ARABIC\s119供水管網GIS信息系統（B/S版）功能構造圖軟件實行籌劃項目組織整個項目軟件開發組由領導小組、技術支持組、開發組、質量審查組及系統維護組構成，如下圖所示。各小組詳細分工如下：領導小組：負責項目過程中與招標方協調，并總體管理、協調投標方內部各小組工作，組織必要公司內部和外部資源，協助各方使項目按階段如期完畢。技術支持組：由項目有關各領域專家、學者及技術骨干人員構成，重要負責擬定項目技術路線、采用品體方案，與招標方有關技術人員溝通交流，解決項目中遇到技術問題。開發組：負責與招標方項目負責人聯系，負責項目詳細實行和系統研發工作，過程控制等。質量審查組：負責項目實行過程中技術審查、質量審查和交付前系統測試等工作。同步聽取顧客意見，收集系統質量問題，與其他有關小組溝通協調，推動項目改進和完善。系統維護組：負責系統交付運營后技術支持和后期維護，協助顧客解決系統運營過程中產生問題。進度籌劃安排本項目實行遵循軟件工程規律，項目實行過程涉及現場調研、系統設計、編碼測試、試運營與培訓、正式運營階段，從合同訂立日算，設計工期為6個月。項目進度圖如下表所示。咱們將在保證總體進度狀況下，