供水管網是城市基礎設施的重要組成部分，它如同人體的“血管”，日夜擔負著輸配水的任務，是城市賴以生存和發展的“生命線”。
集團管線管理所負責管養南京主城近六千公里供水管線、96670只閥門和13467只防火栓，供水服務面積800多平方公里。過去，供水管線的資料多以圖紙、圖表等形式記錄保存，采用人工方式進行管理。隨著城市的飛速發展，龐大的地下供水管網具有系統龐大、運行復雜、管線檔案管理工作量大的特性，傳統的人工管理已不能適應現代化管網管理的要求。
上世紀末，集團開始探索城市供水管網GIS信息系統技術運用，可謂“起步走、基礎好、應用廣、發展快”。1996年，管線管理所與南京解放軍理工大學合作開發了“供水管網GIS應用系統”。經過十年的技術迭代，2016年，集團GIS系統已升級為基于ArcGIS平臺的“南京水務集團管網地理信息系統”。集團借助GIS管網數據及其空間分析，為管網日常生產運行、應急搶修及維護、規劃設計、工程改造提供決策和服務。
信息壁壘，管線數據亟待共享
當前，南京市地下管線數據共分兩類，一類是綜合管線數據，由南京市城市地下管線數字化管理中心（以下簡稱“市管線中心”）管理，主要覆蓋城市主次干道地下管線，僅包括空間位置信息和基礎屬性信息；另一類是專業管線數據，分散于不同的管理部門和產權單位，數字化程度不一，與綜合管線數據相比，屬性信息多、專業性更強，但數據格式、空間參考差異大。
近年來，上述兩類管線應用雖面向同一區域內的相同管線對象，卻形成了具有明顯不同語義、數據模型和數據精度的兩類空間數據資源，在城市供水管線空間數據的應用和發展上，兩類地下管線數控集成度低、共享融合能力差。
要實現城市的智慧發展，只有打破管線數據信息壁壘，打通數據集中和共享途徑，實現數據融合匹配，才能保證數據管線的完整性和管線屬性的準確性，為城市地下管線的管理、決策提供數據支撐
科學論證，分布實施推進融合
創新立項，國內首創。2018年開始，集團在全國行業內率先啟動了“供水管網GIS數據匹配融合項目”。在市管線中心指導下，管線管理所聯合南京市測繪勘察研究院、南京師范大學組件項目組，開展供水管網匹配融合工作方案的可行性研究。項目組前后選取了三個不同的實驗區，進行了五輪測試驗證，對規則布局的新建城區以及錯綜復雜的老舊街道小區，分別從自動匹配程序研發及算法設計的準確率和完成率、人工驗證的操作方法和效率、外業核查配合調動情況和投入成本等方面，進行了仔細考量。項目組反復打磨方案，于2019年12月推出一套有效可行的實施方案。
追根溯源，分析差異。在GIS系統中，專業管線和規劃管線是地下供水管線和設備設施的兩種表達，二者進行數據匹配融合的基礎，就是經過形式一致化和邏輯規范化，消除彼此差異。找到兩者數據差異的成因和來源，是開展此項目必不可少的環節。
前期，項目組經過科學論證，找出兩類管線數據空間精度差異之外的四種差異：一是探測范圍差異。供水管線探索范圍所對應的管線口徑和管理責權范圍不同。二是數據結構差異。權屬單位要求管線、設施和設備的屬性詳細完整，而市管線中心更注重管網數據組織和基本信息，對專業屬性不作探測要求。三是語義差異。兩種管線數據在表達方式、邏輯結構、命名習慣等方面表述不同。四是形態差異。因采集要求、探測方式及時效差異，兩類管線數據的拓撲關系不同。
分布實施，匹配融合。從專業角度講，管線數據匹配是指對不同來源的管網數據庫進行差異分析后，通過一系列的管網要素相似度指標或規則定義，建立兩個管網數據庫之間的“同名實體”的對應連接關系或映射關系。
近年來，工作人員循序漸進開展數據匹配：一是匹配關系梳理，對市管線中心綜合管線和集團專業管線的管點要素的屬性值等差異情況進行梳理；二是程序匹配，通過生成管線骨架線來構建關鍵節點，對關鍵節點進行匹配，再計算管線要素之間的相似度篩選出候選匹配集合，然后通過設置不同的闕值組合、闕值優先級規則進行匹配管點的篩選；三是人工校核，對軟件處理后的匹配結果采用人工校核的方式進行復查與修正，形成未匹配的問題區域及清單；四是問題清單處理，通過人工校核歸納問題清單，用于后續的核實檢測工作。
完成數據匹配后，按照上述匹配關系，工作人員開始進行數據融合，包括用ArcGIS空間校正工具進行局部配準，開展位置校正。對存在匹配關系但屬性不一致的兩類管線數據，結合圖紙資料核查意見和外業核實情況，修改管線屬性，并向市管線中心提交修正意見。
融合完成，全景服務生產運營
項目過審，成績斐然。經過孜孜不倦的努力，今年1月，集團供水管網GIS數據匹配融合項目順利通過驗收，并被評為“2021年度南京市優秀工程勘察設計獎”。
該項目一期形成了跨建鄴、鼓樓兩區238.7千米的公共區域供水管網融合成果。在此基礎上，2020年，集團再度優化技術方案，二期形成有效成果793.1千米。兩期項目共完成近1032千米公共區域市政供水管網匹配融合。2021年即將完成玄武、秦淮區公共區域供水管網融合，最終形成完整的南京市主城四區供水管網融合成果。
完整數據，精準糾偏。項目完成后，一是提升了管線空間位置準確性，集團供水管線與綜合管線空間位置吻合率從最初的20.09%提升至88.15%；二是完善了管線數據庫信息，補充了集團供水管線數據庫信息，補充了集團供水管線數據庫缺失的高程信息，解決了因竣工資料缺失導致數據無法更新更正的問題，篩選梳理出了兩類管線無法匹配的疑難問題，修正了雙方管線連通關系有誤和屬性錯漏。
編制規程，規范施工。基于該項目編制的《給水管網要素分類代碼》《給水管網要素數據字典》《給水管網融合技術規程》等文件，已被用作于集團管線新建工程的竣工測量工作標準和指導。成熟的管線數據庫系統，層級清晰的權限預設，對于開展施工文檔協同管理，加強施工驗收前置，規范管線施工交底發揮著重要作用。
動態維護，實時共享。項目完成后，可通過集約構筑共享平臺體系，在管網改造、工程建設、水環境整治等項目上實現信息資源共建共享。運用項目成果，通過時序統籌，可有效提升施工項目管理的協同效率和信息化水平，提高管線信息共享服務、動態更新效率，促進數據與業務流程雙向驅動，同時節約管網數據重復測繪采集的成本。
數據價值，全面提升。隨著管線數據匹配融合的深度運用，未來可根據集團GIS系統里準確可靠的管網數據和運行資料，建立管網數學模型；通過監測流量、水質、水壓，優化管網運行調度；開展管線漏損數據分析；通過算法模型預警爆管事故，提高管網應急搶修效率。
此外，精準的管線源數據，可以拓寬管線數據應用鏈路，深度解放數據價值，實現數據生態化運營的同時，讓每個管線巡視、搶修的人員都能變成“活地圖”。