摘 要：城市公共照明事业的飞速发展，要求照明管理方法和手段上有新的突破。通过信息化手段，提高路灯运行管理水平已成为业内共识。本文以无锡照明管理处建设的《无锡路灯地理信息系统》项目为例，介绍该系统的构成和主要功能模块，结合系统在运行管理上的实际应用，对系统的应用前景提出展望。
关键词：城市照明 地理信息系统 数据库 实践应用
近年来，随着城市现代化进程的加快，无锡的城市公共照明事业取得了较大的发展，照明设施的数量与日俱增，覆盖范围日益扩大，功能也不断拓展。路灯市场化运作机制的建立和行业公共服务意识的加强，对路灯的运行管理提出了越来越高的要求。传统的人工记忆管理、图纸和数据分离管理、设施静态管理等管理模式已远不能满足路灯设施的现代化管理要求。为了加强对城市照明设施的信息化管理，提高管理水平和工作效率，2005年6月起，无锡照明管理处组织实施了《无锡路灯地理信息系统》建设项目。该系统综合应用了GIS、MIS、数据库等技术，以路灯专业数据信息和地形图信息为基础，主要具备图层信息管理、数据录入与处理、设施基础信息管理、运行管理与辅助决策分析等功能。经过两个阶段的建设与完善，该系统于2007年2月投入使用，提升了无锡城市照明管理水平。下面将从系统总体结构、数据库结构、系统功能模块以及运行机制等方面对系统进行介绍，以便同行对此能有所了解或参考借鉴 .
一、系统总体结构
无锡路灯地理信息系统是建立在计算机应用平台上以全市路灯专业数据信息和地形图信息为基础，通过软件平台和数据接口实现对路灯设施动态属性管理和空间分布管理的综合信息系统（图1）。系统为路灯规划、设计、运行、抢修提供强有力的科学依据及应用平台，实现路灯图和数据的统一管理并可靠保存。
该系统分为平台层、数据层、系统接口层、应用层和用户层五个层面结构。系统底层的计算机软硬件平台、网络平台和安全管理平台为系统提供了运行环境和应用支撑。数据层分为路灯专业数据、基础地形数据和其他参照数据，是整个系统正常运行的基础和关键所在。数据信息采集建库时要采用统一的数据标准和规范，这样才能形成有效的数据参与流程，为应用层的开发奠定基础。在数据的基础上利用ArcGIS和oracle的各种接口对数据进行结构化编排，生成数据库表信息并建立对应关系，实现与应用层、用户层的对接。应用层主要实现了地理信息系统的各项功能，包括图层的编辑与调取，数据信息的采集、录入与数据检查机制，设施台帐信息管理，业务报表的管理及条件化查询统计报表的生成，多种形式的数据输出及Web信息发布，设施运行维护数据管理以及配电箱启动线管理、送电范围管理等计算机辅助分析功能。用户层由用户信息管理、权限分配管理、操作记录管理等组成，通过建立认证及权限控制机制，保障系统的安全。
二、数据库结构
数据库设计是整个地理信息系统项目的最关键一环。庞大的地理信息数据和专业数据需要一个高效的数据组织形式才能稳定可靠的应用于系统。根据不同数据处理的特点，系统在进行数据库总体设计时，把数据库划分为空间数据库与属性数据库，分别位于不同的数据空间内，两个数据库之间通过索引字段进行连接。空间数据库主要是指具有空间特性的数据组，如路灯设施点的地理位置、名称标注、地下管道及管线、配电箱控制线路等。利用ArcGIS的ArcCatalog对空间数据库进行管理。属性数据库主要是指系统中以表格和文档形式存在，不包含空间特性的数据组，如路灯设施的类型、材质、杆高、灯具、图片等信息。这些信息都是以表的形式进行设计存储，利用oracle的DBMS对属性数据库表进行管理。以上二者的有机结合提供了系统数据平台，奠定了路灯地理信息系统运行管理的信息基础。下面是数据库结构及空间数据分层设计示意图。
三、功能模块介绍
为了提高系统的可扩展性，无锡路灯地理信息系统功能采用模块化设计思想，在满足现有应用需求的同时，随着业务的发展提供良好的功能扩展能力。 同时对功能模块进行版本管理，方便日后功能模块升级。
系统主要有以下几个功能模块组成：用户及权限管理模块。为了保障系统安全，对系统操作人员进行分组认证管理及权限控制。不同工作组、不同人员具有不同的命令权限和图层权限。
图层编辑管理模块。通过图层控制树对基础地形图和路灯专业数据图层进行编辑管理及符号化操作。支持外部图层参照调用（CAD数据、影像数据等）。如下图：
数据编辑录入模块。在图形上编辑录入路灯、路灯管道、管线、配电设施等路灯专业数据，生成点、线、面等对象，建立路灯设施空间数据库及属性数据库。如图：
设施台帐管理及报表管理模块。对录入的实体设施的灯型、灯具、光源、电缆等基本属性进行完善管理，建立设备台帐，综合处理各项业务统计报表，自定义查询统计功能。
计算机辅助分析模块。根据选择的配电箱，系统可以自动分析并高亮显示该配电箱负载的所有路灯设施，列出清单并计算负荷分配情况，为实际工作中的负荷接入管理提供参照。另外可以对路灯配电设施启动线路走向进行分析，对选定的配电箱逐级向上回溯到控制线终端，生成控制线，遇到回路中断则提示，为实际工作中的启动线网络优化改造提供参照。如下图：
6.输出发布模块。对系统中的设施分布、管点结构、台帐数据及统计报表以多种形式输出发布，应用于路灯业务的各个环节。
四、运行管理机制
好的方法需要好的管理，长期执行下去更需要一套科学完善的运行机制做保障。路灯地理信息系统作为计算机智能化的管理模式，更需要建立科学有效的运行机制来保障系统的建设及运行。通过建立相关制度明确系统运行规范、系统的数据规范、操作人员及权限分配、系统安全保障机制、系统数据完善机制等。确保系统能按照规章行之有效的开展下去。另一方面要注重培养人才，尤其是要培养既懂信息技术又懂路灯运行管理的复合型人才。
五、总结与展望
无锡路灯地理信息系统通过专业数据与基础地理数据的结合，把路灯设施分布连接情况直观形象的展现在电子地图上，并通过后台数据库将日益增多的专业数据信息高效可靠的存储，为路灯的规划、设计、施工、抢修、监察等工作提供了一个操作平台和执行依据。地理信息系统的引入顺应了新时期城市照明发展的要求，提升了无锡照明管理的水平。
通过系统建设实践也发现，充分发挥路灯地理信息系统优势，与三遥路灯监控系统、抢修指挥系统、网站发布等系统的有机结合，实现业务的全程信息化管理，是今后该项工作进一步研究改进的方向。地理信息系统的应用前景非常广阔，随着时代的进步，我们路灯行业中肯定会涌现出功能更全面、管理更科学的地理信息系统，将路灯的管理水平推向新高。