研究城市井盖的数字化管理新技术

自 2013 年长沙事件以来,全国市政管理部门对井盖的管理越来越重视,越来越多的城市采用地形图资料、地理编码及井盖采集技术建立数据库,实现了对城市井盖的数字化管理。 随着这项技术技术的不断完善,不少新的内外业数据采集方法也得到推广,内外业一体化采集方法成为
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  自 2013 年长沙事件以来,全国市政管理部门对井盖的管理越来越重视,越来越多的城市采用地形图资料、地理编码及井盖采集技术建立数据库,实现了对城市井盖的数字化管理。 随着这项技术技术的不断完善,不少新的内外业数据采集方法也得到推广,内外业一体化采集方法成为提高工作效率,保证数据内外业一致的重要手段。

  1 内外业一体化的技术思路

  内外业一体化的总体思路是通过技术开发将电子表格数据录入系统和数据通讯系统值入 PDA,利用 PDA+数码相机进行外业采集,采集城市井盖属性数据和多媒体信息、地理编码数据并结合地形图数据建立井盖管理数据库。 通过数据通讯通入计算机。 在计算机上通过对部件数据、地理编码信息和网格普查信息的处理,利用计算机开发技术、编辑技术、数据成图转换等技术实现数据成果的提交(见图 1)。【图1】
论文摘要

  2 外业采集技术的开发
  
  外业采集采集技术包括数码相机与 PDA 的数据通讯技术、电子图形浏览系统、电子表格的录入功能,因此外业开发关键技术就是图形浏览系统和电子表格 (或数据库)处理系统。

  3 PDA功能概况

  PDA 集中了计算、电话、通信、存储、娱乐、电子商务和网络等多种功能, 除可用来管理个人信息外, 更重要的是可以上网浏览、收发 E-mail、收发传真,甚至还可以当手机用。 PDA 的App大致可以分为两种:操作系统和应用App。 操作系统是 PDA App系统的核心,PDA 是一个嵌入式系统,具有嵌入式操作系统的各项基本功能。 大部分高级的 PDA 是要安装操作系统的, 主 要 有 PalmOS、WindowsCE、PocketPC 和 Linux 等。

  3.1 电子表格
  (数据库)技术数据访问的关键技术 ADOCE(ActiveXDataObjectsforCE),Win-dowsCE 是嵌入式系统 PDA 的常用的操作系统,也是最小、 最快和最 可 靠 的 Win-dows 版 本 , 支撑文件系统、 对象存储和数据库 3种存储单元。 数据 库 是 Win-dowsCE 存 储 的关键技术之一。

  ADOCE (ActiveXDataObjectsforCE)是 微软 最新的,也是战略上最重要的数据访问技术,但直到 Win-dowsCE3.0 才有一个很清楚的 ADO战略。在 WindowsCE 中,ADOCE 是其核心部分, 而且基于 OLEDB,但并不支撑台式机版中的所有特性。

  3.2 电子底图技术
  图形访问的关键技术 OpenGLES (OpenGL for Embeddded Sys-tems),OpenGL ES 的 全 称 是OpenGL Embedded System(嵌入式OpenGL 系 统 ), 是 由 KhronosGroup 开发的一个完全免费开放的2D 和 3D 图像标准。 OpenGL ES 是OpenGL 的子集, 主要应用于嵌入式系统 PDA 和移动电话等。

  OpenGL ES 作为一种嵌入式应用编程接口,正在为App和芯片设计师铺平道路,它允许人们以一种标准的方式将 3D 图形加速器添加到嵌入式设备之中。 它在嵌入式设备中所扮演的角色和 OpenGL 在PC 上的一样, 提供底层的显示函数以供调用。 OpenGL ES 提供一种标准方法来描述在图形处理器或主 CPU 上渲染这些图像的底层硬件,旨在描述图形显示、转换和增亮等底层硬件功能。

  3.3 外业采集内容
  3.3.1 井盖采集内容井盖的采集不少城市结合了《城市市政综合监管信息系统管理部 件 和 事 件 分 类 与 编 码 》 (CJ/T214-2007)关于城市部件数据要求内容和数据格式。 需要结合外业中遇到的问题外业采集设置了组号、大类、小类、顺序号、部件名称、权属单位、主管单位、维护单位、数据来源、部件状态、采集时间、市政 /小区、问题记录、备注等内容。 有时根据业主要求,还要采集部件的多媒体信息,包括部件的形状描述照片和位置描述照片。

  3.3.2 地理信息采集内容地理信息主要满足对部件处理时地理位置描述。 主要由街道、社区、门牌、兴趣点等具有明显辨别的地物组成,在实践中要经常把门牌号、楼牌号、所在道路和单位名称作为重点。 通过四要素,可清晰判断部件位置。

  3.3.3 地形图资料通过对地形图的修测和数据入库来实现井盖的地图定位。

  3.4 数据通讯
  3.4.1 数码相机与PDA的通讯数码相机储存卡本身具有存储功能,数码相机与 PDA 的通讯可分为适时通讯和过程通讯。 这根据不同作业组的作业习惯,最后根据系统方转换所需格式。

  3.4.2 PDA与计算机的通讯将采集的部件数据、地理编码数据通入计算机。

  4 内业处理平台开发

  利用 Visual C++ 7.0 和 Objec-tArx 2006 在AutoCad2006 上 进行二次开发,程序内容包括管线数据预处理、网格划分、地理编码建库、城市部件建库、数据转换等功能。

  4.1 管线数据预处理平台
  进行部件调查时,由于市政道路上各类井盖不统一和井盖乱盖问题,详细地分清各类井盖比较困难,地下管线是城市的重要基础设施,地下管线普查成果经过监理检查和权属单位认证, 资料详细、准确是城市地下管线权威数据,它里面包含了城市各类主要管线的连接方向和管线属性。 进行城市部件调查时,涉及各类管线的井盖。 管线数据库里面有详细的井盖坐标和属性.
  
  4.1.1 部件调查涉及的管线数据种类井盖包括: 上水井盖、污水井盖、雨水井盖、电力井盖、路灯井盖、通讯井盖、电视井盖、网络井盖、热力井盖、燃气井盖、公安井盖、消防设施、其它井盖、中水井盖、输油(气)井盖。

  4.1.2 技术处理处理中关键解决通讯类井盖问题和数据格式转换问题,在管线普查中,通讯类中有电信、网通、移动、联通、铁通、有线电视、军用电力通讯等,往往一个窨井内有多权属管线,利用管线普查资料既有其优势, 同时也必须处理好遗留问题,其次是数据转换问题。

  4.2 部件处理平台
  4.2.1 数据录入将 PDA 内数据导入后, 根据PDA 数据对部件坐标进行采集。 对地形图上没有的部件采用解析法进行采集。 对于部件,在外业时编码太长,不方便添加。 在内业处理时需重新添加编码(见图 2)。【图2】
论文摘要
  
  4.2.2 成图编辑井盖符号生成井盖图,并提供外业检查。

  4.2.3 数据转换(见表 1)【表1】
论文摘要

  4.3 地理编码处理平台主要处理门牌号、 楼牌号、单位名称等数据(见表 2)。【表2】
  
论文摘要
  5 数据格式
  
  在井盖普查中,往往要求提交SHAP 格式图形和电子表格,SHAP格式图形在各种数据转换中,往往容易丢失属性。 因此,建议在提交时提交完全数据库,方便各种系统提取,也一定程度上能保证数据完整性。

  6 结语

  井盖普查的目的是通过对井盖的普查细化管理,走内外业一体化采集路线,是保证数字网格技术更加成熟化的重要阶段。

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