佛山市供水總公司 周志全

　　佛山市是廣東省珠江三角洲中的一個地級城市，歷史悠久。開放改革的春風使佛山市經濟得到較高速的發展。佛山市供水總公司正是在這個城市的發展中不斷壯大，目前供水能力已達到100萬立方米/日，日供水量也達到70多萬立方米/日，供水管線長度達到近1000KM。在這個城市里有歷史久遠的街巷，也有開放改革發展起來的新區。新舊的供水管網就在這些地方延展，根據佛山經濟發展的需要，原有人工查閱管線資料的手工方式已不適應時代的要求。佛山市供水總公司與中國地質大學合作，應用MAPGIS軟件，開發“佛山市供水管網綜合管理系統”。實現供水管網管理的科學化、現代化。這個系統從1997年開始準備，對系統總體設計方案幾易其稿，終于在1999年開始實施。由于這個系統柔合了在國產GIS軟件中水平相當高的中國地質大學中地公司的軟件專家和佛山市供水總公司供水管網管理上實踐經驗比較豐富的合作伙伴，對MAPGI在供水管網綜合管理方面的應用和探索有一些體會。

　　一、 系統設計應把安全性作為設計的重要原則。

　　地理信息系統是一種兼容存儲、管理、分析、顯示與應用地理信息的計算機系統，設計“供水管網綜合管理系統”往往在實用性、可靠性（數據可靠性、系統可靠性）、完善性、科學性、規范性、經濟性、可擴展性和可開放性、可操作性這些地理信息系統所共同的原則上加以充分的考慮。但是對于供水管網地理信息系統來說，它所服務的供水管網資料具有不同的特點，一是供水管網資料具有檔案的嚴肅性、重要性，二是供水管網資料又具有變更性、時效性。加上供水管網絕大部分是埋在地下的，具有肉眼不可覺察，盡管供水管網的要素在地面，但也與地下部分錯縱交匯。所以這些供水管網資料就成為我們使用的主要依據，但如上述的，它又具備變更性和時效性，要對供水管線資料進行補充、修改、刪除。在這個時候安全性原則就特別重要，它的安全性原則包括。
　　1. 程序中應消除無意識操作引起的修改。
　　2. 凡有更改操作必須要有警告提示。
　　3. 建立新管網、換名存管網都要求能對數據源設置密碼訪問。“供水管網綜合管理系統”是一個網絡系統，由服務器與多個訪問用戶網點組成，除了對網點的功能規定外（即規定供水管網的修改權僅在供水管網檔案室，計費水表的有關資料的修改只限于營業收費所）還要對操作人員進行授權密碼操作。重要的地方還要設置操作員、復核員（甚至領導批準號令）才能實施修改生效。看起來似乎太復雜，可能覺得多余。但從供水管網計算機管理系統來說，在上面操作的是供水管網檔案管理的行家，而不是計算機行家，他們在工作中常常要借助計算機硬件、軟件維護人員的幫助，克服在計算機操作中的問題。但是在修改這些資料時只能相應的供水管網管理的人員，否則一但錯誤的信息輸進，將永遠成為一個錯誤的資料檔案。這個資料不知道什么時候查詢它，一旦查詢并以它為依據將帶來不可確定的多大的損失，嚴重的造成供水管線破壞，后果不堪設想。所以安全性原則在“供水管網綜合管理系統“中是與其他地理信息系統中更為重要的設計原則。

　　二、 “供水管網綜合管理系統”運行時在網絡系統中正確處理瀏覽和編輯修改關系。

　　MAPGIS網絡版的空間數據庫引擎可在標準關系數據庫環境下實現客戶機/服務器結構，允許多個用戶并發訪問同一空間數據，例如“佛山市供水管網綜合管理系統”是由一個服務器和10個網點組成。這些網點都是它的忠實用戶，它訪問的客戶有：
　　1. 供水管網查詢－－它可以是不同的網點用戶訪問同一區域地段的供水管網信息，也可以訪問不同區域地段的供水管網信息。
　　2. 供水管網事故（爆管）分析及處理（關掣方案）。
　　3. 供水管網統計。
　　4. 供水管網輔助設計。
　　5. 供水管網管線資料的輸入、編輯修改、刪除。
　　6. 地形圖地理信息資料的輸入、編輯修改、刪除。
　　7. 水表系統的查詢。
　　8. 水表資料的輸入、編輯修改、刪除。
　　我們國家是一個發展中的國家，同樣佛山市也是發展中的城市，既有新區的建設，也有舊區的改造。相應供水管網變化性較大，每天都有已竣工的供水管網的錄入（包括新增、變更、替換和刪除）。同時這個城市的供水管網也是24小時不停地運行，管網維護部門也24小時都有可能利用這系統資料進行工作。在城市供水管網地理信息系統尚未投入使用（即尚未接受用戶查詢）時，它可以實行正常的錄入－校核－批準－編輯修改，用這樣的工作程序保證地下管線檔案資料進入綜合管理系統時保證數據資料的準確性。但當城市供水管網綜合管理系統投入使用后；正如上述，在一個服務器上如果獲授權編輯修改管網的網站在這一區域正在錄入管線，而查詢的網站恰好又在訪問這個地段，就有可能出現混亂，所以在網上操作（編輯修改全過程在網上進行）帶來了問題，當然網上編輯速度快，其他訪問用戶能最快的速度知道最新的信息，這個對于水表管理部份是十分適用的，因為查詢的用戶查詢到這信息混亂時沒有帶來不良的后果，而實際關鍵的劃帳收錢是在新的資料輸入后才執行的。但是供水管網的管線部份就不一樣。網上錄入的資料沒有經過校核，審查就被查詢的網點用戶采納了將帶來不良后果，這也包括在錄入的過程中暫時停頓也會把這并不完全的資料作完全資料被引用，這就給這套系統的準確性帶來質疑。我們與中地公司的軟件專家們經過多次商討，中地公司提出兩套管網數據同時工作的處理方法。我們認為這樣處理解決了供水管網地理信息系統在運行中的查詢和編輯修改的矛盾，同時也解決了安全性問題，這應對所有地下管線的地理信息系統都是共同的。我們認為中地公司MAPGIS這個軟件上在適應地下管線地理信息系統上是一個新的發展。
　　兩套管網系統同時運行的內容是；經建立普查通過驗收的供水管網地理信息系統進行復制，即形成兩套完全一樣的管網地理信息系統，簡稱管網系統A和B，這時管網系統A= 管網系統B。
　　把管網系統A和B同時送到服務器上，但是設置密碼所有的網點在日常工作中，不論何時，所有瀏覽操作都只能對應于管網系統A，只有經授權修改編輯供水管網的網點才能瀏覽管網系統B，這樣供水管網檔案資料管理部門可以在服務器上的專門網點對管網系統B的數據實施錄入，編輯修改、刪除工作，還可以順利實現校核和審批的程序。經審批的新的管網數據資料使管網系統B具有最新的信息，綜合管理系統提供工具讓管網檔案資料管理部門定時在網站上把管網系統B中已修改的管網數據傳送到管網系統A中，到這階段，管網系統B=A。那也就是說：A管網系統的數據始終是現勢數據，也是所有瀏覽操作對應的數據，而B管網系統始終是只對授權的網站進行編輯修改的數據。如上述周而復此，不同網站不同需要，不同授權，不同功能，使“供水管網綜合管理系統”里的數據資料能反映供水管網變化的最新數據資料，克服了過幾年再一次性大規模重新全部修改的落后的管理模式，又不會出現修改時引起查詢混亂狀態。

　　三、 系統功能中“地形圖庫管理子系統”同樣應具備“管網輸入編輯子系統”中對已成圖部份進行重新輸入、刪除、移動、剪斷、聯接等編輯功能。

　　“佛山市供水管網綜合管理系統”由以下四個子系統組成。
　　1. 地形圖庫管理子系統。
　　2. 管網輸入編輯子系統。
　　3. 管網管理子系統。
　　4. 事故處理子系統。
　　對于“地形圖庫管理子系統”它提供在空白狀態下對地形圖庫的建立，而這個建立的方式在MAPGIS軟件提供了十分豐富的成圖方式：
　　它有：
　　1. 利用數字化儀輸入成圖。
　　2. 利用野外站儀、電子手簿輸入成圖。
　　3. 利用掃描儀數字輸入成圖。
　　4. 通過鍵盤輸入點坐標方式。
　　5. 利用鼠標在圖形窗口中定位成圖。
　　6. 對于已經存儲于文件中的圖形、點、線坐標信息可以讀入并自動成圖。
　　7. 對于多種圖形格式文件，及各種GIS軟件系統的輸出圖形文件均可以被轉換成系統可以接收的格式，同時，系統中的圖形也可以通過格式轉換為其它軟件接收。
　　8. 在“地形圖庫管理子系統”內它還具有圖形編輯的輸出功能。特別是圖形編輯對地形圖在從空白到錄入、接邊、矢量代等到方面提供了很好的服務。但是正如本文開頭所述，佛山市是一個發展中的城市，地形圖局部變化是經常的事。而供水管線的定位當然可以從坐標通過衛星定位系統很快定出現場的準確位置。但是實際上，很多時還是通過地形地貌中相對位置來確定管線位置。所以供水管線鄰近的地形變化及時描述到地下供水管網圖內是十分必要的。我國許多兄弟水司都配備了一定數量的測繪人員及時把地下供水管線鄰近的地形地貌變化的情況進行及時測繪。這就涉及到地形圖也要經常性局部修改；即在已經成圖的地形圖庫中進行數據變更。過去由于地下管線檔案管理是傳統人工管理和介質的存儲方式。過十年八年，地形地貌日漸變化累積進來，原來的地形圖就落后于現狀很多，相應的供水管網資料在查閱時就比較困難。要更新新的地形圖，再在新的地形圖上畫上新的供水管網。同樣現在計算機地理信息系統也一樣，不跟隨著地形地貌及時變化的脈搏去進行相應的修改，會使我們供水管網的管理達不到現代化的管理要來。因此在“地形圖庫管理子系統”中應強化地形的重新錄入、修改、刪除等編輯修改功能。使在這個綜合管理系統中供水管網及地形地貌都是最新的現勢數據，同時也省去若干年后大規則重新建立的二次麻煩。

　　四、 提高網絡版功能，提高服務器到網站的傳輸效率，保證準確性。

　　“佛山市供水管網綜合管理系統”所使用的MAPGIS網絡平臺共有10個結點，即服務器下有10個網點，而這10個網站中有些網站如供水管網維修部門，將來擬建立新的供水調度中心，都是不間斷地查閱這些管網數據的。而10個網點中相當一部份不在供水大廈同一樓辦公，這就需要遠距離傳輸。我們采用的是無線傳輸技術。當然無線傳輸技術是成熟的，但也有缺點，受天氣干涉的因素不能不考慮，在惡劣天氣下傳輸可能受影響。而惡劣天氣下供水管網正常運行甚至事故處理都是并存的，如何在這個問題上得到妥善解決，我們認為在網點上運行的正如上述的管網系統A，應能從服務器上下載來運行（這點盡可能在網點的硬件配置上解決）而定時發送的管網系統B上修改的數據資料只限于發送修改替代部份。我們希望系統工具能達到這個要求；即定時通知用戶接收管網系統B中修改部份來替代原管網系統的A中相應部份。這樣傳輸的數據信息量少，可以避開惡劣天氣的影響（惡劣天氣占的時間很短）。我們很高興地看到《中地軟件》創刊號登出MAPGIS6.0網絡版功能中介紹，經升級的MAPGIS可以在原有拉技術的基礎上實現了推技術，即由服務器將變化了的最新信息送到客戶端，以減少數據的傳輸量，避免數據的重復選取，大大提高了網絡數據的存取效率。這正是我們供水行業在供水管網系統管理中所盼望的，我們希望我們的供水管網綜合管理系統能盡快得到這個網絡版6.0的新版本。

　　五、 完善服務，不斷提高供水管網綜合管理系統的操作方便性。

　　“佛山市供水管網綜合管理系統”是運用在MAPGIS軟件上的，MAPGIS是國產地理信息軟件中的優秀者。從具體上的確達到國際先進水平，但是，我們希望從用戶角度出發，盡可能把用戶操作運行中的薄弱環節解決好，中國有句俗語“千錘百煉”經過不斷地錘煉，出來的將是金光四射的精品，所以我們在運行中提出了一些想法：比如從服務器中下載到網點的速度應適當提高。當然他已經比目前國外在中國中小城市供水管網系統中應用某軟件的運行速度快很多很多，如果把服務器下載到本機的速度提高一些，將更加顯示其優越性。同時我們希望能有良好的界面友好性，比如網絡轉管網查詢時有進度條顯示，有剩余時間提示，在全區查詢管網成份的屬性時有進度條提示等等。我們認為，地理信息系統軟件與專業用戶密切結合，各發揮自身的優勢，想盡辦法去適應專業用戶的專門特點和要求，一定能做出國際先進水平的各專業區域的地理信息系統。