基于规则定制的地下管线数据智能化检查研究.doc

1、1基于规则定制的地下管线数据智能化检查研究摘 要：管线数据入库质量控制是地下管线信息管理系统建设需要考虑的重要部分，本文结合长春地下管线项目实际建设情况，对城市管线数据计算机监理检查方法进行了探讨。阐述了基于规则定制和规则组合配置的地下管线数据入库智能化检查的软件设计思想，利用定制的规则对长春城市地下管线入库数据进行智能化检查，建立质量评定机制实现管线数据的质量控制。 关键词：规则定制；监理检查；智能化；质量评定；质量控制 中图分类号： O213.1 文献标识码： A 文章编号： 一、引言 地下管线数据的完整性和准确性是建立地下管线数据库的关键，如何保证管线数据入库质量，是地下管线信息管理系统

2、建设需要考虑的重要问题1。地下管线数据是对管线空间数据、属性数据等的综合数字化表达，其包含的信息丰富、规模大、表现方式多样。如果采用传统手工方式检查，不仅工作量大，而且容易出现人为错误。为了规范管理数据，提高管理工作效率，保障数据的合理性、逻辑一致性、完整性，提高数据检查的工作效率，数据计算机智能化检查是一项必不可少的工作3 。目前参照国家相关标准和地下管线普查技术规程，国内已经开发了一些管线数据检查系统49，但是这些系统对管线数据的逻辑检查封装在程2序的源代码中，导致可复用性、可定制性、可扩展性方面表现比较差，同时也就限制了系统的广泛适用性。 长春是中国特大城市之一，市区面积 4906 平方

3、公里，四环内建成区（核心建成区）面积 379.94 平方公里。目前在长春的朝阳、南关、宽城等城区，许多区域仍在沿用伪满时期的管线，由于各种原因导致地下管线数据资料缺失严重。长春市政府领导非常重视地下管线的管理，于2010 对长春市地下管线普查及信息系统建设项目进行了立项，按照“探测与系统并行”的模式进行实施，历时三年，目前已完成地下管线探测及信息系统建设工作。 本文结合长春地下管线项目实际情况，从系统建设的角度对地下管线数据检查、质量控制进行了相关阐述。 二、管线数据检查规则识别 管线数据计算机检查基本工作流程 现代计算机技术以及海量数据处理技术的发展是进行管线数据自动化检查的基础。利用计算机

4、实现地下管线智能化检查的基本工作流程如下： 1）输入管线数据； 2）采用计算机管线数据智能化检查系统对管线数据错误和问题进行识别、判断、定位、记录、统计和分析； 3）输出检查分析报告，提交给作业单位进行核实、整改； 4）作业单位现场核实情况，系统开发人员根据反馈意见进行信息分析、整理、提炼，补充相关规则，并进行开发。 3管线数据检查规则的识别与挖掘 在用计算机技术对海量数据成果进行智能、批量检查工作时必须首先对管线数据进行深入挖掘，按照一定的知识规则处理流程来提取分析管线数据检查内容，定制能够用计算机语言识别的规则，达到可复用、可控制、可扩展目的，从而实现多任务、多步骤的复杂检查功能。通过对管

5、线入库存在的问题的分析，城市管线数据入库检查规则主要包括属性检查规则、空间检查规则、业务功能检查规则三部分。 属性检查规则：属性检查规则主要是语法错误。具体是指入库的管线数据不符合相关的数据标准和规范。如管线属性字段不规范（如字段为空）检查、属性字段类型不符合要求检查、管线属性字段取值范围不合理检查、管线属性字段值重复检查等规则。 空间检查规则：空间检查规则主要是语义错误。具体是指管线段的空间点、线、面的几何空间关联关系方面的错误。如交叉口分析检查规则；管点（管线点、窨井、雨水口等）必须位于管线或者沟渠的端点上，不允许有偏差的检查规则。不允许在同一平面上，不同的两个管道相交而没有管点的检查规则

6、等。 业务功能检查规则：业务检查规则主要是管线数据的空间特征关系。如排水流向冲突检查规则、排水管线高程逻辑检查规则等。业务功能检查规则中专业知识和行业专家的经验起着重要的作用。 三、系统设计实现 系统设计思路 系统基于面向构件框架进行设计，实现底层框架与管线数据监理检4查应用之间的松耦合关系，满足系统的快速搭建、灵活扩展与便于维护的需求，其设计思路如图 1 所示： 数据检查方案组织 城市管线数据智能化检查在内容上包 图 1 基于规则定制的管线数据检查设计思路 括对管点的检查和对管线的检查，在检查方式上分为属性检查和空间检查，在数据检查方案组织上采用监理方案、核查图层、检查规则三层来进行组织。一

7、套核查方案包含 1 到多个核查图层、一个核查图层包含 1 到多个核查规则。对于核查图层我们采用逻辑图层与物理图层进行分离的方式进行管理，这样就可以方便我们在没有物理图层的情况下也能够根据用户的业务需求进行核查方案的组织，实现组织方式的灵活性10,设计思路如图 2 所示。 图 2 数据检查方案组织 在实际应用中，用户可以按照管线类别、点类检查规则、线类检查规则进行自由组合，灵活、方便的建立相应的数据检查方案，从而使得检查更具有针对性。 质量评价体系建立 为了配合数据检查成果的质量评定，系统在设计时建立了质量评价5体系库，包括定性方法和错误率方法，用户在使用时可以根据需求进行选择。 （1）定性计算

8、方法： (其中 score 表示数据质量检查计算分值) （2）错误率计算方法： (其中 score 表示数据质量检查计算分值，R 表示错误率限值，r 表示错误率) 具体操作时可以根据每个规则的具体情况进行独立选择设置。 四、系统特点及应用 长春地下管线数据智能化检查系统界面如图 3 所示，采用 Visual C#,Net、ESRIArcGISEngine 开发。该系统实现了对长春市包括宽城区、绿园区、二道区、汽车产业开发区南关区、净月经济开发区等在内约16000Km 的地下管线普查成果数据进行了计算机检查，从而高质量、高效率的完成综合地下管线监检查、建库工作，实现了良好的社会经济效益。系统主要

9、具有以下几个特点： 图 3 管线数据监理检查 （1）系统使用 GIS 平台对海量成果数据进行智能、批量检查，提高数据检查的工作效率，保证入库数据格式和逻辑关系的准确性、标准性6和完整性。 （2）系统检查过程中建立数据成果质量评定方法，使得系统提供的数据检查报告更加翔实。系统在查错后可对错误列表进行地图定位，实现图文互操作，并导出错误信息列表和检查报告，为数据的修改提供了依据。 （3）系统采用可定制的检查规则及评定方法，只需要用户根据实际检查内容进行规则的组合配置，建立相应的检查方案就可以更新和扩展系统。同时开发人员也可以方便地对检查规则库进行扩展，使得系统的应用面更加广泛。 五、结束语 在建立

10、长春市地下管线综合管线数据库的过程中，基于规则定制的管线数据智能化检查对保证地下管线数据的准确性和完整性起到了重要的作用，同时利用计算机技术，使得这项工作变得更加高效和实用。 参考文献 1. 李黎综合地下管线信息系统框架建设探讨J 地理空间信息，2003,01（4）：6-9 2. 杭州市地下管线信息系统建设规范 2010.4 3. 李黎，李剑 武汉市地下管线数据建库数据的智能化检查研究 工程勘察 2005（1） 57-59 4. 中华人民共和国建设部. 城市地下管线探测技术规程S北京：中国建筑工业出版社，2003 5黄鸿，龚健雅，钟正 地下管线数据的智能化检查研究 武汉大学7学报.信息科学版 2007（8）731-734 6.高庆强，张勇，李黎.地下管线普查工程监理实施方法探讨J.城市勘测，2003（2）：11-14 7李黎，李剑.武汉市地下管线外业普查的数据监理J.海洋测绘，2005（1）：61-63 8 李黎 “武汉市地下管线信息系统”的建设 测绘信息与科学，2004（2）：15-16 9 华安中 城市综合地下管线建库管理系统设计与实现 河海大学硕士学位论文.2006 10. 王永红，王政 GIS 空间数据核查工具设计与实现J 软件导刊，2010,11