每个城市的地下都有着数不清的错综复杂的管道，或许是因为连起来好像一张网，所以称之为地下管网。如此数目众多复杂难辨的管线支撑着整个城市的运转，包括水、电、煤气、通信等等。这涉及着城市生活方方面面的管子通向千家万户，开玩笑的说：北京的地下管线加起来怎么着也能绕地球十几圈了吧。
为了能深入地了解地下管网中GIS应用方面的情况，《3S新闻周刊》编辑采访到北京三维远景科技有限公司首席产品总监 贾庆雷，探究GIS应用于地下管网领域的技术难关与关键问题，以及了解GIS企业在管网领域的市场与前景。
北京三维远景科技有限公司(以下简称三维远景)专注研究三维地下管线GIS平台LocaSpace近10年，凭借公司精良的研发团队，打造出具有自主知识产权的GIS三维管线系统。GIS在管网上的应用也已有些年头，整体的发展相对成熟完整。贾庆雷谈到目前行业状况时说:“随着智慧城市和数字化地球的热潮，三维管线业务在不久的将来一定会出现一个爆点。
随着GIS技术的进步和发展，地理信息技术已经成熟地应用于地下管网管线的管理方面。从最初的二维可视化，逐步发展到现在可以做三维地下管线的展示、运维、更新等等，通过三维建模、矢量转换等方法将地下管线的二维数据、CAD资料整理转化为能够反映真实管网的GIS成果。原来在图纸上的一根线或许代表一根管道，一个圆圈就代表一口井，把所有的元素赋予近乎真实的形状、位置、颜色，这就是GIS对管网管线的可视化。甚至于每一类管线都会有不同的颜色，不同粗细，每口井都有不同的深度，跟地面建筑、道路的相对关系等等，这些在三维的环境下都能直观抽象的表达出来。
而管网的传统资料中对数据的抽象表达能力远不及通过GIS三维来呈现更符合人的客观理解，GIS在管网的应用其中最大一部分就体现在三维的可视化方面。利用GIS的优势还可以将三维管线放入城市的三维实景地图之下，添加精确的坐标信息，实时同步安装在管线上的监测设备，添加实地照片等等，让不懂技术图纸的企业管理者也能看清楚看明白。
领域痛点难以突破
采访中了解到，GIS技术应用在地下管线领域中的一大难点在于各个管线项目中的行业复杂情况对实际三维建模工作造成的影响，主要在于数据的收集方面。贾庆雷谈到：当前地下的管线有一个全局性的问题，就是家底不清、权属方太多。家底不清或许是由于历史遗留问题，由于当时管线铺设后的变更、改动，也有可能是管线原始资料的遗失、损坏等等。对于已存在的老的管线、有些已经无从查起，那这些历史问题就会对如今的工作造成影响。相比而言，管线的权属问题就更加复杂，地下管线大致分为综合管线和专业管线，综合管线就是城市的支干道，不进入居民小区，属于市政管理的范畴。专业管线则是源自自来水公司、燃气公司这样类型的企业，专管专用细化程度要比综合管线高得多，并且有不同的行业要求。
笔者也了解到同样是综合管线，不同的城市也有不同的部门管理。比如北京规划部门会管理一部分管线，城建档案馆也会管理一部分管线，还有向下延伸的几个相关部门等等。而各个企业所属的专业管线就更复杂一些，专管专用，所以整个城市管网的权属关系和管理的上下关系会非常复杂。往往某一区域地下的管线权属会涉及多个不同的部门和权属单位，这是目前的现状。
而对于数字城市意图把城市管道、交通等等要素全部数字化这一设想，在目前地下管网上仍有很长的路要走。
小领域的竞争与市场
笔者认为，地理信息技术的核心价值还是在于地理信息，管线的传统管理方式上目前有两个缺口，一个是三维可视化，另一个就是地理信息的融合。
GIS可以对管线领域的传统管理方式进行完善，在原有的基础上加入地理信息的影响。管线相关的很多地物和地形信息像仪表、阀门等等都可以转化成三维模型，而且可以不断的提高自动化的水平，以削减成本和加强效率。GIS区别于CAD等技术流派的表现方式，能更有真实感的表现管线的位置、形态以及状态等客观信息，实用性更强，对使用者技术的要求大大降低。
三维地图数据和导航技术是GIS企业决战传统管线业务的两大法宝，特别是在范围大、区域广的地下管线方面，GIS有天然的技术优势。只要把产品做出自己的特色，就能找到自己在市场中的竞争力。
当下智慧城市也在为GIS应用与地下管网铺路搭桥，目前GIS技术对地下管线的作用还不足以达到智慧城市的标准。也就是说在管线领域还仍然停留在数字化而非智慧化的地步，既然大趋势都在向这方面发展，那么，GIS技术未来在管线领域一定有更大的发展空间。
《3S新闻周刊》：地下管网的现实情况如此复杂，对实际工作有哪些具体的影响?做好地下管理的工作应该不只是企业的责任，有没有可能统一集中的把整个区域的管线都管好管住呢?
贾庆雷：我们做的工作本质上就是对数据的处理、抽象显示、建模等技术操作。总之都是围绕地下管线的基础数据来做文章的，当然最重视数据的完整性、正确性。所以影响我们工作的最大因素就是数据来源，数据来源大体有两种：
一是管线铺设完成后的竣工资料(也叫交工资料)，这份资料中含有详细的工程图纸，以及后期的设计变更记录，施工方案和各类管线资料等等。一般能提供这类完整资料的都属于近几年或五年内新建的管网管线。
二是早期兴建的管线所提供的设计图纸，因为时间久远，管道管线的变更改道已经无处可寻，只能通过技术探测、人工检查等等方法摸清管网的具体情况，其完整性相比第一种略有不足。
对于把地下所有的管线都统一集中的管理，这已经不是技术层面的问题了，更多的是靠利益协调和政府作用。管线牵扯到一些利益关系，各个企业之间的管理方法和管线的可管理程度差别巨大，协调工作还需要整个行业的发展。不过这个事情也不是完全没有可行性的，目前昆明已经成立了一个昆明市城市地下管线探测管理办公室，专门负责这方面的事宜，说明政府也在向这个方向努力，只是还需要时间而已。
《3S新闻周刊》：地下管网管线对于GIS技术的需求越发强烈，企业涉足这个领域的门槛有哪些呢?在三维远景的实际项目中，甲方的主导是政府还是企业?
贾庆雷：地下管线对于GIS企业的门槛还是有的，除需要一些必要的资质比如测量资质、管线资质等等，还需要有自主知识产权的产品，有一定的管线行业经验和研发技术积累等等。地下管线作为智慧城市第一批落地的细化项目，肯定要尽量做成一个好的开端。主要还是需要公司的发展方向还有核心技术是跟管线领域的需求是一致的，这样才能有一个良好的基础。生硬去靠近一个不熟悉的行业肯定是要交学费的，如果是在智慧城市这方面有一定经验，地下管线业务可以是一个很好的选择。
而我们的用户大部分是政府部门，市政部门、城建档案管理部门、规划部门等等。也有部分的企业、自来水公司、排水集团、港口的港务集团、高校、大型国企或管委会等等。都是些管线的直属权属单位，他们对管线管理上的需求是最直接最强烈的。
《3S新闻周刊》：三维远景的LocaSpace的特色与竞争力主要体现在哪些方面?
贾庆雷：LocaSpace这个软件是我们这些年从底层一直在维护的一个三维GIS偏技术性的平台软件，我们的核心的技术优势也就体现在这个上面。我们从各种角度去完善我们的产品包括用户体验和实用性方面，因为我们想让真正的管理人员愿意用，这样才有实际的应用价值。二维到三维是一个转变，三维相对于二维来说，三维环境下使用者基本上不需要有专业知识背景和专业培训就能知道这个管线到底是怎么回事。这使业主在用的时候没有心理障碍，简单易上手，这是一个很重要的事。
我们的系统还有一个特点，LocaSpace不仅可以用它做一些三维管线的浏览、信息查询、查看，还能提供伴随管线升级改造中的数据维护。因为管线的新旧更换、位置偏移改道、材质变化等等情况，我们的系统需要考虑到用户这样的需求以及后续的运维需要。我们让系统是开闭结合的，有开放性，能让用户在开放的接口里面对它进行维护。想做到这样就必须要从数据底层组织层面就开始考虑这个问题，才能让用户在后期对这些数据比较方便的进行维护。LocaSpace在数据组织和存储的层面采用了数据存储和表现分离的这种技术，研发人员在存储数据的时候是把关键的信息都保留下来，但这个阶段不能写死它的“表现”，因为要保留其系统的“活性”。这样做的结果是，“表现”会实时根据当下存储的信息实时更新的做表现、做渲染。
《3S新闻周刊》：智慧城市的热潮下智慧管线肯定会迎来新的时代，您对于GIS在地下管线上应用的未来有什么展望?
贾庆雷：三维远景在管线领域深挖了这么多年，已经形成了一套比较有竞争力的解决方案，接下来肯定还要继续走下去，智慧城市也推动了管线业务的发展，对我们来说是一个利好消息。我们希望在未来能够把整个管线业务的上下游数据流连接的更加流畅，使我们的工作更有效率更简化，达到给用户最快的最好的服务目的。
目前上游环节所生成的成果，大多是以CAD为逻辑基础，而CAD与GIS两者的数据格式、逻辑思路还是有一些冲突的，这导致在转换的时候会导致一些数据的灭失和隐藏。希望能找到一个方法将管线前期设计、建设、后期运维这一套完整的流程下的数据流打通，不管是统一的使用一种格式数据还是我们自己研发一套新的转换方法，总之在未来的不久我们将找到解决方法。我们最终的目的还是简化整个流程，使之能更快更好的解决用户的问题。（文丨唐天石）
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