5.2 地理信息系统

5.2.1 地理信息系统应能满足城镇燃气供应系统的空间拓扑关系和属性数据模型建设的需要。

5.2.2 地理信息系统的建设应满足设备设施信息编码、数据分层、数据结构设计要求。

5.2.3 地理信息系统的数据应符合下列规定：

1 应保证现势性；

2 应保证从气源点到应用设备的拓扑关系的真实性、完整性；

3 空间位置精度和属性数据精度应符合国家现行标准的有关规定。

5.2.4 地理信息系统应支持矢量数据、栅格数据、多媒体数据等多源数据格式。

5.2.5 地理信息系统除应具有数据存储、定位查询、统计分析、更新维护、输出等基本功能外，尚应具有规划设计、事故分析等辅助分析功能，以及专题图制作功能，宜具有三维显示功能。

5.2.6 地理信息系统应能够为城镇燃气智能应用提供可视化平台环境和地图服务接口；可视化方式应与数据完全分离。

5.2.7 地理信息系统数据交换格式应符合国家现行标准的有关规定。

条文说明

5.2.1 地理信息系统已成为燃气供应系统构建、展示设备设施空间拓扑关系的重要工具。另外，设备设施的属性数据，由于数据对象都是燃气供应系统的基础设施，且都属于静态数据，也应结合地理信息系统建设。

数据建设重要的是数据模型的规划。数据模型是数据库中数据的存储方式，是数据库系统的基础。数据模型是现实世界数据特征的抽象，用于描述一组数据的概念和定义。

1 数据模型的建设规划包括以下三个方面：

（1）概念数据模型

是描述现实中燃气供应系统的概念化结构的数据模型。主要分析数据以及数据之间的联系等，与具体的数据库管理系统无关。概念数据模型必须换成逻辑数据模型，才能在数据库管理系统中实现。

（2）逻辑数据模型

这是用户在数据库中看到的数据模型，是具体的数据库管理系统所支持的数据模型，主要有网状数据模型、层次数据模型和关系数据模型三种类型。此模型既要面向用户，又要面向系统，主要用于数据库管理系统的实现。在数据库中用数据模型来抽象、表示和处理现实世界中的数据和信息，主要是研究数据的逻辑结构。

（3）物理数据模型

这是描述数据在存储介质上的组织结构的数据模型，他不但与具体的数据库管理系统有关，而且还与操作系统和硬件有关。每一种逻辑数据模型在实现时都有与其相对应的物理数据模型。数据库管理系统为了保证其独立性与可移植性，将大部分物理数据模型的实现工作交由系统自动完成，而设计者只设计索引、聚集等特殊结构。

2 数据模型的三要素：

（1）数据结构

数据结构用于描述系统的静态特征，包括数据的类型、内容、性质及数据之间的联系等。它是数据模型的基础，也是刻画一个数据模型性质最重要的方面。在数据库系统中，人们通常按照其数据结构的类型来命名数据模型。例如，层次模型和关系模型的数据结构就分别是层次结构和关系结构。

（2）数据操作

数据操作用于描述系统的动态特征，包括数据的插入、修改、删除和查询等。数据模型必须定义这些操作的确切含义、操作符号、操作规则及实现操作的语言。

（3）数据约束

数据的约束条件实际上是一组完整性规则的集合。完整性规则是指给定数据模型中的数据及其联系所具有的制约和存储规则，用以限定符合数据模型的数据库及其状态的变化，以保证数据的正确性、有效性和相容性。例如，限制一个表中编号不能重复，或者时间的取值不能为负，都属于完整性规则。

5.2.2 地理信息系统数据内容可划分为城市基础地理数据、燃气供应系统专业数据等。其中城市基础地理数据是描述城市自然地理要素和人工结构物理设施空间及属性特征的数据集，可包括控制点数据、地形要素数据、城市三维模型数据、综合管线数据及相关数据等子集；燃气供应系统专业数据应包括管网数据和非管网设施数据，燃气供应系统还需根据压力级制和设施类型进行划分，为了保证系统内容显示的灵活和满足统计分析的需要，要求不同类别数据用不同图层保存。

5.2.3 数据真实性：例如管线信息数据应是通过管线探测或竣工测量获取的管线信息数据，数据应客观地记载管线现状，数据获取、数据处理和内容取舍应有记录文档。

数据完整性：例如燃气管线信息数据应覆盖全部管辖范围，数据项不应有遗漏，数据内容应完整。

数据现势性：例如管线现状变化时，应及时更新数据并整合入库，保持管线数据的现势性。

精度：例如管线的空间位置精度和属性数据精度应符合现行行业标准《管线测量成果质量检验技术规程》CH／T 1033的相关规定。

5.2.4 矢量数据、栅格数据、多媒体数据都是用于表示和展现管网系统地理信息不可缺少的数据格式。

矢量数据是以坐标或有序坐标串表示的空间点、线、面等图形数据及与其相联系的有关属性数据的总称。

根据现行国家标准《地图学术语》GB／T 16820的定义，栅格数据是将地理空间划分成按行、列规则排列的单元，且各单元带有不同“值”的数据集。

多媒体数据是由多种不同类型的媒体综合组成的，通常包括文字、图表、静止或活动图像、声音和视频等二进制文件，具有集成特性、独立特性、海量特性、实时特性、交互特性、非解释特性和非结构特性。

5.2.5 城镇燃气供应系统的地理信息系统，主要是支持燃气供应系统的发展规划设计、应急处置、设备设施追踪等智能分析的空间信息需求，因此还应具有相应的辅助分析功能，可结合实时监控、管网仿真、气量预测、风险评估等技术共同实现辅助决策。

5.2.6 可视化展示完成以下几个方面的功能：展示燃气供应系统及相关设施总体运行情况，突出显示异常信息；实现智能燃气供应系统场景、设备的三维虚拟仿真；实现燃气供应系统运行仿真功能，为互动体验、方案预想及事件重演提供支持。

可视化方式应与数据完全分离，以适应系统建设完成后，无需开发和改造，就能适应未来新数据的可视化要求。用户可以灵活定制或修改可视化工具库，根据具体业务应用，为各类型数据选择和配置相应的可视化方式集合。可视化展示形式，是借助丰富表现和互动手段，以文字、图表、视频、动画、互动体验等形式，集中、动态、实时、交互地展现各种信息。

根据现行国家标准《地理信息万维网地图服务接口》GB／T 25597定义，万维网地图服务接口（WMS）是根据地理信息动态生成地理空间数据的地图。WMS产生的地图一般以图像格式提供，如PNG、GIF、JPEG或按SVG或WebCGM格式提供基于矢量的图形元素。使用标准的万维网浏览器并以统一资源定位符（Uniform Resource Locators，URLs）的形式发出请求可以调用万维网地图服务的操作。
5.2.7 数据交换格式应符合现行国家标准《地理空间数据交换格式》GB／T 17798和《信息技术地下管线数据交换技术要求》GB／T 29806的相关规定。

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