地下综合管网管理信息系统项目应用系统功能设计方案.doc
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1、地下综合管网管理信息系统项目应用系统功能设计方案1.1 系统模块实现设计数字化市政管理应用系统的主要目标,是通过对地下管线信息数据的信息化管理和综合应用,实现对市政信息的数字化管理和应用,为市政管理部门的工作开展和决策制定提供技术支持和数据支撑。本系统的研发具体区分为11个子系统:基础信息管理子系统、综合管网管理子系统、数据动态更新子系统、管网信息发布子系统、数据编辑管理子系统、数据交换子系统、管线量测分析子系统、突发事件分析子系统、审批辅助分析子系统、决策分析子系统、事故应急管理子系统。系统总体流程图如下图所示:图:系统总体流程图1.2 基础信息管理子系统基础信息管理子系统可以实现地形图数据
2、的海量管理,其数据来自平台的输入编辑和数据转换,提供了分别对点、线、面三种图元的空间数据和图形属性进行管理的功能,是一个强大的海量图库管理系统。主要功能包括:地图管理、管线查询、数据输出、数据定位、数据转换和符号管理。1.2.1 地图管理地图管理功能用来实现对当前地图数据的加载和显示效果进行综合管理。通过对图层的分层处理,用户可以灵活打开或关闭的图层,从而实现对不同类要素的加载和显示。图5.1 打开关闭图层示意图此外,用户也可以根据需要,调整图层的叠加顺序。1.2.1 管线查询系统提供多种查询方式,包括点击查询、矩形查询、多边形查询、清除选择、按图幅号查询、按道路名查询、按单位名查询、按门牌号
3、查询、按交叉路查询、按属性信息查询等功能。如,按交叉路口查询功能,用户输入要查询的图层类别和两条道路名,系统将分析计算出这两条道路的交叉路口点指定缓冲区范围内满足条件的所有管线。图5.2 按交叉路口查询显示管线示意图1.2.2 数据输出用户通过系统矩形选择工具,在地图窗口中划定矩形区域,并选择所要导出的管线或地形图图层和导出的数据格式,进行矩形区域的管线或地形图数据导出功能。图5.3 数据导出示意图此外,用户还可以使用任意区域导出和图幅导出等功能,实现灵活的数据导出操作。1.2.3 数据定位当所选择区域不在当前地图显示区域时,可通过被选图形的快速定位及显示功能快速定位到被选图形的中心处,并以一
4、定的合适比例进行显示。1.2.4 数据转换系统提供辅助的数据转换功能模块,用户可对不同格式的空间数据进行格式转换。通过数据转换功能,保证系统与其他系统系统之间的数据可以共享使用。系统可以进行多种数据格式之间的转换,其中包括SHP-MIF、SHP-DXF、SHP-E00、MIF-SHP等。图5.4 转换示意图1.2.5 符号管理系统可以实现对地形图、管线或管线点符号样式的新增或修改功能。用户可以根据自己的需要调整各类要素的表现方式。图5.5 符号设置功能示意图1.3 综合管网管理子系统综合管网管理子系统主要实现对管网数据的日常管理,综合管网管理子系统应包括图形浏览、数据查询统计、设施管理、管网数
5、据查看、管线标注和专题图制作。1.3.1 图形浏览系统提供一系列方便快捷的视图操作功能:地图缩放:可对地图进行点击或拉框进行缩放;漫游地图:可对地图进行任意漫游拖动;全图显示:全图显示地图;地图居中:以任意鼠标点击点为中心居中定位地图;比例显示:动态显示任意时刻的当前地图比例。1.3.2 数据查询统计1、信息查询(1) 点击查询功能。由图形到属性的查询方式,通过点击选择图形使该图形处于选中状态,高亮显示,显示其对操作用户开放的属性信息和图形信息。(2) 条件查询功能。通过确定查询条件查询地图中符合条件的管线,使查询到的管线处于选中状态,图形高亮显示,并能对查询到的多类、多条管线依次浏览闪烁定位
6、,显示其对操作用户开放的属性信息和图形信息,亦可分别进行多种报表的显示和输出。(3) 范围查询。对用户画定的范围,系统能快速查询出该区域内的管线信息。2、数据统计(1) 条件统计功能。通过确定统计条件统计数据库中符合条件的管线和管点。并能对统计信息进行报表显示和打印输出。(2) 范围统计。通过用户划定区域统计范围内的一类或几类管线和管点。并能对统计信息进行报表显示和打印输出。1.3.3 设施管理系统通过管线数据库的建设,实现对管网设施的综合管理。系统可以生成当前管线设施的情况汇总表,帮助用户全面了解全区地下管线埋设的总体情况。1.3.4 管网数据查看用户登录系统时,可以选择需要查看的管线要素,
7、系统会自动加载管线数据,并与地形图数据叠加显示。用户可以通过选中某一管线要素,查看其详细信息。1.3.5 管线标注系统针对管线数据和地形图数据均提供属性信息动态标注的功能。信息标注包括图层标注、修改标注和标注参数设置。分别实现对图层进行标注、修改已有的图层标注、设置地图标注的显示方式和策略等功能。图5.6 图形信息标注示意图1.3.6 专题图制作系统可以针对用户所选的图幅,生成地下管线专题图,并提供专题图的打印和输出功能。针对生成的管线专题图,系统提供一系列操作功能,以帮助用户完成专题图的个性化定制。用户可以通过扯旗工具在生成的专题图上进行扯旗操作,还可添加风玫瑰图(指北针)和刻度尺,并可以对
8、专题图进行放大、缩小、漫游或按指定比例显示等;并且可以根据需要打印输出范围内的管线数据成果报表。图5.7 专题图打印输出示意图1.4 数据动态更新子系统管网数据动态更新子系统实现对管网数据的入库、更新功能。为了保证管线数据的现势性,系统提供多种灵活、方便的管网数据设计和更新方法。该子系统主要功能包括了批量数据导入、管网数据增加、管网数据修改、管网数据废弃与删除、数据检查、数据备份与还原。1.4.1 批量数据导入这一功能用于将通过检查的Excel或MDB格式的成果表数据导入到临时库中,以等待数据监理查错和系统管理员完成数据审批操作。系统将根据管线点的属性信息生成管线点的空间数据,再根据管线与管线
9、点的连接关系生成管线的空间数据。图5.8 Access成果导入示意图1.4.2 管网数据增加管线管理员可以在权限控制范围内的图层中移动管线及管线点目标,设置所选管线或管线点的符号样式。系统的编辑功能将对管点的物探点号和指定图幅的图上点号,根据一定规则进行唯一性检查和处理,并对相关管线进行拓扑关系的检查和处理。1.4.3 管网数据修改用户可以在权限控制范围内的图层中移动管线及管线点目标,设置某一类型管线或管线点的符号样式。图5.9 管线及管线点修改示意图对于管线段,可以通过移动其顶点的位置,来完成管线数据的修改。1.4.4 管网数据废弃与删除管理员可以在权限控制范围内的图层中删除管线及管线点目标
10、。系统根据管线编码的连贯性原则,同时对点和线进行重新编码。1.4.5 数据检查监理查错功能实现了对数据的查错处理,是对管线图形和属性数据进行全面检查,通过程序直接对数据中数据的完整性、规范性和逻辑性进行检查,对于管线图形数据,设计多种条件计算逻辑查错功能,使得能够快捷、明确地指出探测数据的信息遗漏、对应关系查错等问题,并输出错误信息。系统提供参数设置功能,用户可以对地面高程、管线长度、管线端点埋深、排水管起点终点落差等进行设置,通过参数设置来确定逻辑查错功能,系统参考参数的设置来进行查错。图5.10 监理查错条件设置示意图系统首先要在数据的完整性和规范性方面对要导入的数据进行检查,如果发现不符
11、合的项,系统将根据错误信息提示修正Access表或Excel表,并再次执行“监理查错”。如果未发现错误,系统会把数据导入到数据库中的临时表中,以供系统进行第二阶段的检查:拓扑关系检查和一致性检查。拓扑关系检查将检查数据的拓扑数据是否完整和管线的连通性;而一致性检查功能将协助用户检查管线的属性和属性表中的数据是否一致。当上面的检查都未发现错误,系统将对数据进行最终入库。如果发现数据的错误,可根据错误的类型定位到具体的错误原因或错误位置,以便用户进行错误的纠正。图5.11 监理查错示意图1.4.6 数据备份综合管线管理员对系统的数据库进行备份操作,可以备份整个数据库,也可以只备份数据库中的一个或者
12、多个表。图5.12 数据库备份示意图1.4.7 数据还原综合管线管理员对系统的数据库进行还原恢复操作,可以恢复整个数据库到以前的备份状态,也可以只恢复数据库中的一个或者多个表。1.5 管网信息发布子系统管网信息发布子系统实现对管网数据及相关信息的实时发布,共相关部门及领导调阅。1.5.1 地图浏览提供放大、缩小地图、漫游地图、鹰眼功能、全图显示、上下视图、当前状态显示和地图刷新等基本操作功能。1.5.2 放大功能单击放大:在地图窗口中单击,系统将以鼠标单击位置为中心将地图进行2:1比例放大;拉框放大:在地图窗口中按下鼠标左键并拖放绘制一个矩形区域后,系统将把此矩形区域放大至地图窗口的最大范围。
13、1.5.3 缩小功能单击缩小:在地图窗口中单击,系统将以鼠标单击位置为中心对地图进行1:2比例缩小;拉框缩小:在地图窗口中按下鼠标左键并拖放绘制一个矩形区域后,系统将把当前地图内容缩小至划定的矩形区域范围内。1.5.4 漫游功能地图窗口中拖动地图,在不改变视野和比例尺的前提下,移动地图显示区域。1.5.5 鹰眼功能鹰眼功能有助于用户了解当前查看区域在整个地图范围中所处的位置,用户通过鹰眼图可快速定位到整个地图的任意位置。图5.13 鹰眼图示意图1.5.6 全图显示功能全图显示,将快速显示全部地图视野。1.5.7 前一视图功能回看刚才浏览视野和比例尺的地图。1.5.8 后一视图功能前进到回看浏览
14、视野和比例尺的地图。1.5.9 刷新功能刷新当前地图窗口,用于清除地图选择或测量线。1.5.10 信息查询系统提供多种查询方式,用于满足用户管线信息查询需求。1.5.10.1 点选择查询功能由图形到属性的查询方式,通过点击选择图形使该图形处于选中状态,高亮显示,显示其对操作用户开放的属性信息和图形信息。图5.14 点击查询示意图1.5.10.2 矩形查询功能用户可以使用矩形选择工具选择在选择区域内所有可选择的图层。1.5.10.3 多边形查询功能用户可以使用任意多边形选择工具选择在选择区域内所有可选择的图层。1.5.10.4 清除选择功能清除当前系统对要素的选择。1.5.10.5 按道路名查询
15、功能用户选择图层类别和道路名,系统可进行模糊查询道路数据库,确定道路名后,系统将快速定位并高亮显示该道路上满足查询条件的所有管线。1.5.10.6 按属性查询功能用户可以根据所选择要查询的管线类别的属性,并设置组合的查询条件,系统将快速查询定位并高亮显示满足条件的所有管线。图5.15 按属性信息查询示意图1.5.11 数据统计系统提供多种数据统计方式,供用户选择。1.5.11.1 管线长度统计功能对指定管线类型或所选定的管线,系统将统计出所选择管线图层的总长度。1.5.11.2 管点数量统计功能对指定管线类型或所选定的管线,系统将统计出所选择管线点图层的总数量。1.5.11.3 管线分类统计功
16、能对所有管线类型或所选定的管线进行管线长度统计。统计项目设定中,还可以选择管线年代、管线横截面积、管线材质、权属单位、道路等作为统计过滤的条件。1.5.11.4 管点分类统计功能对指定图层上或所选定的管点进行管点类型统计。统计项目设定中,还能对管线年代、管点属性物、权属单位、道路等做统计过滤条件。1.5.11.5 统计结果输出功能统计的结果可以以Excel表格或专题图的形式输出。系统提供的专题图种类丰富,包括直方图、饼图、折线图等。图5.16 统计表示意图图5.17 饼状图输出示意图1.6 数据编辑管理子系统提供管线及管点的增加、管线及管点的修改、管线的截断、管线顶点或管线点的捕捉、管线点及管
17、线的属性数据编辑、管线合并等功能。用户在编辑的过程中,不必对管点的物探点号和图上点号进行处理,也不必对管线的连接关系进行处理。系统的编辑功能将对管点的物探点号和指定图幅的图上点号,根据一定规则进行唯一性检查和处理,并对相关管线进行拓扑关系的检查和处理。1.6.1 管线及管线点的增加功能管线管理员可以在权限控制范围内的图层中移动管线及管线点目标,设置所选管线或管线点的符号样式。1.6.2 管线及管线点的修改功能用户可以在权限控制范围内的图层中移动管线及管线点目标,设置某一类型管线或管线点的符号样式。图5.18 管线及管线点修改示意图对于管线,可以移动其顶点的位置。1.6.3 管线及管线点的删除功
18、能管理员可以在权限控制范围内的图层中删除管线及管线点目标。系统根据管线编码的连贯性原则,同时对点和线进行重新编码。1.6.4 管线的截断功能管理员可以在权限控制范围内的图层中进行管线截断操作。用户在管线上选定一个截断点,系统可以将该管线由这一点截断成两个管线段,系统在管线截断时,同时对管线图形和管线属性信息进行修改。1.6.5 管线顶点或管线点的捕捉功能为方便用户的管线编辑操作,系统实现了编辑时的管线点捕捉功能。通过设置一定的捕捉半径,用户可在编辑时迅速捕捉到要进行编辑操作的点或线的顶点。图5.19 管点设置捕捉半径示意图1.6.6 管线点及管线的属性数据编辑功能可以实现对管线点及管线的属性数
19、据进行增加、修改、删除的操作。1.6.7 管线合并功能用户选择两条连续管线进行合并,合并完毕后弹出管线属性添加窗口。1.7 数据交换子系统数据交换子系统实现与外部数据的交换,交换的数据包括地下管网图形数据、属性数据、查询统计数据等。数据交换子系统预留标准的数据对接接口,可实现系统的开放性与标准性,未来系统建成后,可按照国家相关标准规范要求,实现不同系统间的对接。通过数据交换子系统与大屏幕显示系统的数据对接功能实现对地下综合管网管理信息系统的基础数据、综合分析管理、应急指挥调度和地下管网数据等内容在大屏幕显示平台进行统一综合的显示。应实现功能包括:基础地形图数据显示、地下管网数据应急指挥显示、地
20、下管网数据显示和地下管网数据综合显示功能。1.7.1 基础地形图数据显示通过数据交换,可以加载并显示其他相关系统提供的基础地形图数据,同时提供放大、缩小地图、漫游地图、鹰眼功能、全图显示、上下视图、当前状态显示和地图刷新等基本操作功能。1.7.2 地下管网数据应急指挥显示利用相关数据接口,与大屏幕显示系统实现数据关联。当发生管线应急事故时,利用突发事件分析子系统生成解决方案,再将处理措施通过大屏幕显示系统显示出来,便于相关负责人完成应急指挥工作。1.7.3 地下管网数据显示通过系统对接,大屏幕显示系统可以实现与本系统间的数据同步,实时加载并显示当前最新管线数据。1.8 管线量测分析子系统管线量
21、测分析子系统为各专业公司、系统操作人员以及各级领导提供基础的分析工具。子系统的主要功能是向用户提供一系列测量和相关的分析功能。1.8.1 长度量算功能在地图窗口中绘制要测量的路径,双击结束路径绘制,系统将弹出“测量结果”提示框,输出所绘制路径的长度,如下图所示:图5.20 长度量算示意图1.8.2 面积量算功能在地图窗口中绘制出要进行面积测量的多边形区域,双击结束多边形绘制,系统将弹出“测量结果”提示框,输出所绘制多边形区域的面积。如下图所示:图5.21 面积量算示意图1.8.3 垂直净距测算功能用户可以选中两条管线,系统可以通过计算得出两条管线间的垂直净距。1.8.4 水平净距测算功能用户可
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