对供水管网gis系统探究

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对供水管网GIS系统探究　　摘要：城市供水管网地理信息系统是利用GIS技术，在建立管网空间、属性数据库的基础上，管理供水管网空间和属性信息的综合信息系统，为供水规划、设计、抢修和图籍资料的管理提供强有力的科学决策依据，实现分析决策的全计算机操作，提高供水管理的效率、质量和水平。本文根据供水管网日常管理的实际需求，建立了供水管网地理信息系统，并详细介绍了系统建立的进程、技术解决方案、主要功能设计及其系统完善。关键词：供水管网；GIS；信息管理中图分类号：F291.1文献标识码：A文章编号：随着城市现代化进程的加快，供水管网的规模愈来愈大，传统的人工管理纸介质图纸的模式已非常不适应供水企业服务社会与企业管理的要求，因此建立科学、准确、完整、动态的城市供水管网信息管理系统，提高供水企业的工作效率和管理水平，已成为很多自来水企业的重要任务。自来水公司供水管网管理信息系统，是建立在GIS基础上对供水管网图形数据与属性数据进行统一管理的信息管理系统。系统通过对管网信息的采集、存储管理、查询检索、综合分析、辅助决策和多种输出，显示出传统人工管理难以比拟的优势。6 1系统建立工作流程1.1小型试验由于系统的复杂与庞大，故先选取有代表性的3.2平方公里的区域进行试验，与用户共同考察所建系统的可行性，总结其成功与不足，提出修改方案，进而确定建立整个系统的工作流程，制定相关标准，作为系统建设的技术依据。1.2综合开发小型试验成功后，综合各方面的意见，全面开展系统的综合开发。其中现状数据的采集与录入不仅是整个工程的瓶颈，而且对数据精确性、现势性的严格要求，是保证系统得以正常运转的关键。1.2.1背景图处理以城市1:500电子版地图为街区背景图。用户要求背景图中道路、河流、建筑及各类设施等能够单独显示、组合显示以及背景图信息全部显示等，同时要求打印出图比例不同(1:500或1:2000)时，显示的地物稠密程度不同。为了克服目前计算机无法解决的地物取舍问题，在对电子版CAD背景图整饰后，将其转换为GIS标准数据格式，并分别提取道路、河流、建筑、地名等图层形成单独的文件，在地图库中以层类区分。1.2.2管网图处理6 处理管网图的关键问题在于管网属性数据和参数数据的组织、数据库结构体系的确定。为便于管网管理，本系统采用分层的数据组织结构，并建立完善的管线拓扑关系，即不同直径的管线、阀门构成不同的数据层，并设置不同的颜色加以区别。这样无须管径、闸径标注，只通过颜色即对管线、阀门的布局一目了然，方便、快捷。建立管网图形数据库时，由于使用的1:2000管网图精度不够，造成阀门位置出现偏差。考虑到将来城市发展，道路、街区改造可能会发生阀门占压，而事故关阀或阀门检修若不能精确定位，必然加大事故的影响程度，并造成施工、检修不便。故将已录入的管网图全部按照阀门最新实测数据进行修正，并以此作为相关管线的定位依据，保证管线位置的精确性，从而确保建立的管网图形数据库的准确与完备。1.3系统集成与调试综合开发完成后，进行系统集成、功能调试，检查系统各部分是否完善、吻合。从软件各部分结构、功能，到街区背景图的核实，并充分利用软件自身的功能如借助关阀搜索检查管网拓扑关系。与此同时，对城市外围无电子地图的区域，实施街区背景的人工录入。最后，经反复调试使得系统集成后暴露出的一些问题均得到妥善解决。2系统主要功能设计6 根据GIS软件平台提供的功能，系统可以对管线及附属设施的各类信息进行编辑、查询检索、统计分析等常规管理，并实现了事故关阀、故障影响分析等辅助决策。除此之外，根据用户的特别需求而设计了下述功能：2.1设置设备卡片根据用户要求系统应提供各种设备详细资料，诸如阀门、消防栓、水表等。为此系统设计了设备卡片，卡片中包括设备周围的主要道路、建筑等背景资料、设备的详细定位、主要属性信息等，并将卡片与所属的设备关联，通过检索得到的设备可直接显示其设备卡片。而且，本系统还设计了设备卡片模板，使几千张设备卡片的录入工作简单、方便。2.2快速定位对于大型供水管网管理信息系统而言，实现快速、灵活的定位至关重要。本系统实现了整个管网范围内的定位线定位和地名定位，能够方便、快捷的定位到管网中特定的区域和设施，大大提高了整个系统的管理效率。其中定位线系统包括一级定位线和二级定位线，一级定位线根据万分之一背景图图框生成，二级定位线根据二千分之一背景图图框生成，且后者按照城市地名或建筑物名称命名，更加方便了操作人员的使用。2.3图表输出6 考虑到用户在日常管理中常需统计上报各类报表，本系统根据用户管理要求制作了管段报表模版和阀门报表模版，可将查询结果直接打印输出。在进行事故影响分析或确定管线、设施检修方案时，往往需要打印相关阀门位置图。对此系统专门设计了阀门卡片，卡片着重描述阀门与周围建筑、道路的相对位置，并辅之以实测距离进行阀门定位，连同阀门相关属性一并输出，一目了然，便于施工人员现场操作、维修。系统可以根据需求打印输出比例为1:500、1:2000的标准图纸，并考虑到不同比例图纸对字体大小的限定，相应配置了高度不同的两种字体文件。3系统应用与完善3.1系统应用系统自2002年初投入使用后，基本满足用户日常管理需求，不仅极大的提高了工作效率，促进了企业管理水平的提高，而且自来水公司的工作人员根据城市街区背景和供水管网发展变化的最新情况，对系统不断地进行更新和补充，使系统始终保持较好的现势性，这是该系统能够长久地实际应用于企业信息化管理的关键要素之一。3.2系统完善3.2.16 用户在进行事故抢修时，需要的主要技术资料是闸段图，虽然系统在进行事故影响分析后，通过图形裁剪也可打印输出受影响的区域、用户，但当事故影响范围稍大时，输出的抢修图因涉及区域范围大，致使背景图上路网、建筑及停水管线、设施难以辨认。而闸段图因其所示背景资料、相关管线详略得当，用户乐于使用。如系统能够利用管网已有的拓扑结构，自动生成闸段图，或自动形成每一闸段供水区域的“面图”后，再将闸段卡片与之关联，即可满意或比较满意地解决这一问题。3.2.2系统的设计应尽量符合专业的规范、标准和用户多年来在工作中形成的惯例，如专业术语的使用、横纵剖面图的绘制以及管网设施不同状态的动态显示。不仅减少用户的陌生感，而且使系统的使用完全融入企业的日常管理工作中。3.2.3系统的建立固然重要，但系统的使用与维护是系统功能不断完善及深度应用的必要前提，这不仅实实在在地提高了企业自身素质，同时也为促进国内GIS产品品质的日趋成熟提供了最有力的支持。4.结束语城市供水管网担负着城市输水的重要任务，是城市工业生产、商业发展、居民生活的重要保障。随着城市用水和自来水管网规模的不断扩大，它的管理水平已经无法满足供水企业“安全用水，优质服务”的要求，迫切需要专业型的供水管网GIS系统来改善供水企业的管理，实现行业的科学化和现代化。随着GIS科学和计算机科学的发展，开发专业实用的城市供水GIS系统将使供水的生产管理水平提高到新的台阶，为企业标准化打下坚实的基础。6