|
§7．4 地理信息系統(tǒng)的管理應用
目前的各種信息管理系統(tǒng)僅從屬性、數據上進行管理是一種靜態(tài)的管理，沒有空間信息的管理是殘缺的管理。許多需要涉及空間信息的管理系統(tǒng)迫切需要GIS的功能加以解決。本節(jié)介紹了一些成功的GIS用于管理的解決方案。
一、對信息全面管理是現階段社會的迫切需要
現代社會的管理是通過對信息的管理實現的。目前各種信息管理系統(tǒng)極大的方便了管理，但是有些部門因其特殊性需要空間數據的管理。下面列舉了城市水、電管理上的矛盾。
二、萬像電子地圖集系統(tǒng)對供水信息的解決方案
這一部分介紹了武漢供水信息概況以及萬像GIS解決方案。萬像GIS已經在武漢市的自來水管線管理系統(tǒng)中投入運行。
圖7-4-2 武漢自來水管理信息系統(tǒng)
三、供電企業(yè)MIS的樁基--雅都EFGIS平臺
供電企業(yè)配網資料管理中也存在著前述問題。由于供電網絡是一些不封閉的網絡，信息管理的動態(tài)性、實時性要求更為強烈。雅都EFGIS主要是一個Unix下的AM/FM/GIS平臺，目前也已擴展到Windows環(huán)境下,它成功地應用在不少供電企業(yè)，取得良好社會和經濟效果。
圖7-4-3 雅都EFGIS平臺
一、對信息全面管理是現階段社會的迫切需要
現代社會的管理是通過對信息的管理實現的。目前從政府機關到為企事業(yè)單位，各種信息管理系統(tǒng)（MIS Management Information System）數以萬計地發(fā)展起來，他們在初步感受到信息管理優(yōu)點同時，又同時深深感到，僅從屬性、數據上進行管理是一種靜態(tài)的管理，沒有空間信息的管理是殘缺的管理。以城市管理為例，負擔大、中、小城市數萬至數百萬居民每天的食、住、行的市政公用企事業(yè)如水、電、氣、公安、消防、交通、電話等經受著越來越大的壓力：政府和居民對他們的要求越來越高；設備總量、種類、型號、各種復雜情況越來越多，服務年限也久遠，其資料堆積如山，不采取信息管理上的有力措施，必將遭受不可估量的損失。而這些管理無一不與空間信息有關。
對信息的全面管理，對于廣大的企事業(yè)單位而言，首當其沖的就是自動制圖和設施管理的GIS，即AM/FM（Automatie Mapping/Facilities Management）類型的GIS。
對于城市的生命線水、電而言，生產和管理上的矛盾主要有下列3個：
圖7-4-1 城市的水電管理矛盾
二、萬像電子地圖集系統(tǒng)對供水信息的解決方案
1、武漢供水信息概況
圖7-4-2 武漢自來水管理信息系統(tǒng)
武漢市是人口近 600 萬的大型城市，其日供水達 300~600萬噸，全城區(qū)面積跨9個1：5萬圖幅，36個1：1萬圖幅，3200多幅1：500圖幅，供水管線達2000多公里，有大型閥門數萬個，水表幾十萬個以及龐大數量的消防栓及其它附屬設務。其最老的管線已近90年，年代久遠，其供水系統(tǒng)在全國規(guī)模僅次于上海。其歷史資料堆積如山。面對如此巨大的數據群，多年來，武漢市自來水公司建立了眾多數據庫，但是它們是殘缺的、靜態(tài)的，不能適應需要。
2、"萬像"系統(tǒng)解決方案
95年底，他們采用了WIN95及WIN/NT 4.0下的"萬象"電子地圖集系統(tǒng)解決以上問題，進行了：
①掃描建立電子圖集。對于復蓋城區(qū)1：25萬、1：5萬、1：1萬、1：2000、1：500各基礎圖集，采用掃描建庫，并加以必須的圖像處理和適當編輯修描，效率高、質量好，歷時不到4個月，即完成3300幅基礎圖的集成。
②建立以圖形為索引的供水設備臺帳數據庫。對查核、修改后的設備卡片圖紙都進行，這一轉換工作也是以掃描方式完成的，設備圖以設備編號（關鍵字）獨立存儲。這一工作與原單位已建設備（數字）數據庫各設備1-1對應，并建立聯系。
③在電子地圖集上標繪入各設備的空間位置，并使之進入專業(yè)數據庫，這是與一般矢量GIS作用與功能相當的空間數據庫，并與設備臺賬數據庫建立聯系。
④在上述數據的基礎上，"萬像"系統(tǒng)自動建立設備之間的拓樸關系。
在這基礎上，一個包含3300幅基礎底圖范圍的供水信息系統(tǒng)，已在98年元月武漢市漢陽水管所投入運行，是一個實用化系統(tǒng)。
3、功能
它有以下主要功能：
（1）面向對象的圖形建模工具：用來建立包含對象屬性、圖形符號、參數表格及其下屬多媒體對象的應用模板。
（2）網絡拓樸重建。
（1）超文本的多向交叉查詢、綜合查詢、拓樸查詢。
（4）三維分析、緩沖區(qū)分析、連通分析、最優(yōu)路徑分析。
（5）多層次、無縫圖幅的矢柵連續(xù)漫游實現網絡沿線追蹤漫游。
（6）任意地區(qū)、任意層次、任意位置的"所見即所得"圖形操作。
（7）一些專業(yè)分析及處理：如爆管分析及處理，設臺賬的查詢、分析、動態(tài)修改模塊等。
實踐表明，"萬像"系統(tǒng)"初始化"時間比同類系統(tǒng)高1個數量級以上，由于矢量數據量相對最大限度地減小,運行效率高一個數量級，性能價格比高1個數量級。這對于任意地區(qū)有大量地圖及圖件的企、事業(yè)單位管理十分有效，企業(yè)化的管理可借助它很快走上軌道。其相應缺陷是: 采用掃描集成空間" 底圖", 若不經處理,圖面美觀程度略差。
三、供電企業(yè)MIS的樁基--雅都EFGIS平臺
供電企業(yè)配網資料管理中也存在著前述問題。由于供電網絡是一些不封閉的網絡，信息管理的動態(tài)性、實時性要求更為強烈。雅都EFGIS主要是一個Unix下的AM/FM/GIS平臺，目前也已擴展到Windows環(huán)境下,它成功地應用在不少供電企業(yè)，取得良好社會和經濟效果。詳細的信息參閱雅都網站。
圖7-4-3 雅都EFGIS平臺
1,解決方案
首先使用空間數據信息管理工具將傳統(tǒng)的供電網圖冊資料管理起來，將其以電子圖形的方式存放于計算機中，即"數據轉換"工作。這主要有兩項內容（不包括原始資料整理工作）：
（1）建立基于合適比例尺電子地圖的"電子化"電網圖形資料庫，或稱為將原始資料中的電力設施圖件"數字化"。
（2）建立以圖形為索引的電力設備參數數據庫（設備臺賬數據庫）。
由于供電部門的供電網設施資料經過多年積累而成，數據轉換的工作量將是相當可觀的。而這些資料又在不斷變化之中，因此，最初的數據轉換工作必須在盡可能短的限定時間（初始化時間）內完成，國內外的經驗證明，數據轉換所需的初始化時間的長短將直接關系到系統(tǒng)建設的成敗。
要想縮短初始化時間，必須同時投入大量人力進行協同作業(yè)，以完成數據轉換。顯然，這就要求所采用的空間數據信息管理工具能提供協同化操作環(huán)境（簡稱"協同操作環(huán)境"），以支持不同的操作人員能同時輸入電網圖形數據。
事實上，要滿足上述要求，一般的地學領域大型GIS或商用領域桌面型GIS是難以勝任的，而AM/FM/GIS則正是在此類應用需求的驅動下發(fā)展起來的一種專用技術。
在AM/FM/GIS系統(tǒng)的協同操作環(huán)境支持下，在計算機系統(tǒng)的核心資料庫中建立一個能夠反映實際供電網絡設備情況的電網模型，使各工作部門（如設計、運行、維護、調度等）的操作人員能夠在自己的崗位上和生產作業(yè)過程中，通過協同操作環(huán)境，高效率地對各自負責的數據進行更新及維護操作，最終使數據轉換工作在較短的時間內得以完成。
2,EFGIS特點
（1）EFGIS的分布式協同作業(yè)控制機制是高效率的供電協同操作環(huán)境，不同的部門可以在不同的地點、按照各自的工作習慣完成本部門負責的供電網資料的更新、錄入工作，其它部門可在各自的計算機中看到這些數據。由于EFGIS可同時支持數十個用戶的協同操作，所以能夠在很短的初始化時間內完成數據轉換工作。
（2）在EFGIS系統(tǒng)中，全信息電網模型充當了對實際供電網仿真模擬的角色。在該模型中，電網的全部設備、設施的臺賬資料及聯接關系都被完備地描述出來，供電網絡的網絡拓樸關系也被同一模型所描述。另外，EFGIS還提供了一系列基于網絡模型的拓樸分析工作。
（3）作為顯示手段，EFGIS將全信息電網模型中的設備及設施，按其空間地理位置顯示于電子地圖之上，并可打印生成有關的工程圖紙。尤其是EFGIS的實時圖形顯示速度對海量圖形數據的顯示是至關重要的。
（4）EFGIS中的實時并發(fā)I/O控制機制基于實時操作系統(tǒng)及專用通信協議，完成與實時系統(tǒng)（供電網SCADA）的數據通信操作，以保證系統(tǒng)的I/O能力能夠滿足具有實時特點的生產操作的要求。
目前，EFGIS已成功地應用于廣州中區(qū)供電局、北京城區(qū)供電所等部門，獲得了用戶的好評。另外還有若干個供電局采用的EFGIS系統(tǒng)正在建設之中。EFGIS的初步成功說明了國產AM/FM/GIS軟件不僅在適應國情、滿足實際應用需求、技術支持等方面超過國外大型GIS系統(tǒng)，并且已經在軟件系統(tǒng)構造技術、軟件系統(tǒng)功能方面具備了與國外大型GIS系統(tǒng)正面競爭的實力。目前, 它的主要缺點是更新和輸入數據工作量仍顯較大,Windows環(huán)境下, 功能仍很受限制。
實踐表明，管理是GIS最重要應用領域之一，GIS作為質、數、時、空信息的統(tǒng)一管理者能夠使用于各行各業(yè)、深入到千家萬戶。
|
