地下管线是保障现代化城市蓬勃发展的重要基础设施，也是城市赖以生存和发展的基础，被称为维持城市正常运转的“生命线”。在城市施工过程中，由于地下管线资料的缺漏、偏差和数据协调更新不及时等，时常突发管线问题，如盲目施工误伤管线，导致城市停水、停电、停气、停暖、通讯中断，甚至引发灾害事故，影响抢修工作的开展，并且影响人民群众生命财产安全和城市运行安全。
为系统地解决地下管线权属各自为政、道路重复开挖、缺乏协调机制、安全隐患突出、应急防灾能力薄弱等问题，提高城市综合承载能力和城镇化发展质量，结合国家、自治区、市的明确要求和呼和浩特市规划、建设、管理以及应急的实际需求，呼和浩特市于2015年11月全面启动全市地下综合管线（道路管线和小区入户管线）普查建库和二三维一体化城市地下综合管线应用与共享服务平台工作。
目前，自平台上线运行以来，已服务于规划、市政、燃气、热力等多个协同应用单位，以及城市地铁工程、综合管廊等重大城市工程项目，在应用推广中取得了良好的应用效果，形成了“共建共享”的长效机制。由于积极推动新技术应用落地、深化应用服务模式，且应用效果良好，二三维一体化管线共享服务平台荣获2017年中国地理信息产业优秀工程金奖。
图 1 地上地下一体化应用
图 2 二三维一体化化应用
资源聚合，打造基础设施数据中心
依托数字呼和浩特地理空间框架成果，统一时空基准，整合全市8大类30小类城市综合管线，累计里程超过20000公里，融合全市0.5米、主城区0.05米高清影像和主城区1:500地形数据，集成主城区地上三维精细模型，采用SuperMap SDX+空间数据库引擎和SuperMap二三维一体化GIS技术体系，以及MongoDB等空间大数据存储管理技术，构建全市二三维一体化、地上地下一体化、历史现状一体化的城市基础设施数据管理中心，包括数据结构的一体化、数据存储的一体化、数据表达的一体化和数据协同应用与共享一体化，实现二维与三维GIS技术无缝融合和海量管线数据三维建模自动化，为打造城市基础设施数据中心奠定详实有效的数据基础。
深化应用，规划建设管理“一张图”
基于呼和浩特市二三维一体化城市地下综合管线应用与共享服务平台，实现城市地下管线“规划→设计→施工→竣工→更新→应用→管理→应急”的全生命周期综合管理。
辅助规划设计
在管线专项规划设计及方案制定阶段，常常需要了解规划区域的管线敷设情况，分析规划管线的合理性，验证竣工入库管线的准确性。基于管线综合分析系统的横断面分析和纵断面分析，可以帮助用户查看道路下方整体管线的敷设情况和每条管线的敷设情况；利用净距分析和碰撞分析，查看规划管线埋设的合理性。同时，地上地下二三维一体化的应用模式，使得管线管理变得更加直观。用户可以利用三维道路横断面图和现状管线间的净距分析辅助管线规划设计；利用碰撞分析、净距分析验证设计管线埋深是否符合要求，与现有管线的净距和平面位置是否符合标准等，同时利用断面分析和连通性分析辅助验证竣工数据的准确性。管线“规划-设计-施工-更新”全方位管理模式，既提高了管线的设计质量，又确保了管线数据库的现势性，降低管线事故的发生率。
辅助市政施工
通过地上地下二三维一体化的开挖分析、断面分析和缓冲区分析，可以模拟推演市政施工道路开挖过程，实现对开挖区域所影响的地下管线信息查询和统计，便于直观地了解管线的方位、管径、埋深、敷设时间、所属单位等信息，同时系统还具备二三维数据交互定位和导出、打印出图等功能，便于进一步指导道路开挖施工。
图 3 道路施工开挖分析
辅助城市应急预案
针对城市中因施工和管线老化出现的各类管线事故，建设应急抢险分析模块，用户可以基于其快速制定管线事故抢险应急预案。如道路施工过程中发生给水水管爆管，针对爆裂管线快速分析关阀方案，同时，利用地面开挖分析了解抢修位置地下管线的平面位置和具体埋深等情况，从而指导施工抢险工作，减少城建事故。对污水管线排污情况进行污染源追踪和三维流向显示，方便用户对排污用户进行查找和实时监控。另外，对运行不同年限的管线进行预警分析，制定管线维护和改造计划等。深化城市地下管线综合应用，对实现城市“生命线”的精细化管理，减少管线事故的发生，提高城市决策的科学性和生活的便捷性具有重要意义。
图 4 管线及附属设施追踪分析
创新服务，协同“共建共享”不是难题
呼和浩特市二三维一体化城市地下综合管线应用与共享服务平台除满足日常规划管理需要外，重点强化了全生命周期理念、辅助决策理念和共建共享理念，通过地理信息服务总线技术（GEO-ESB）提供服务治理能力和综合管线共享信息服务，逐步实现一处建设、多处应用、共建共享的服务模式。为深化物联网应用，引入管线传感器，实现自动智能的“监测-预警-处置”一体化，为深入分析城市需求与潜力，规划建设好地下空间提供一体化协同数据支撑。
