城市排水管网信息gis管理系统设计

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1、城市排水管网信息GIS管理系统设计赵新华，李琼(天津大学环境科学与工程学院，天津300072)摘要：以地理信息系统(GIS)为技术支持，结合排水管网管理的实际需求建立了排水管网信息管理系统，并在MAPGIS平台及其综合管网模块上作了深入研究，使排水管网信息管理系统充分发挥了GIS对空间、属性数据的编辑、管理、显示和查询的功能并拓展了其实用性，该系统已成功应用于工程实例中。关键词：GIS；MAPGIS；排水管网；信息管理中图分类号：TU992.4文献标识码：C文章编号：1000-4602(2002)09-0055-03利用GIS技术建立排水

2、管网管理信息系统已经成为排水管网管理的一个新的发展趋势，然而因GIS所支持的功能很多并具有普遍性，其组织结构也很庞大，所以需要对GIS进行二次开发以满足专业需求，加以补充和扩展才能建立高效、灵活的管网管理信息系统。在北方某港口保税区排水管网的设计中即选用MAPGIS平台及其综合管网管理模块作为系统的技术支持。1系统的建立及其功能［1］信息系统的管理对象是图形信息和数据信息，其数量巨大并具有很高的精度要求。在整个系统的建立过程中数据录入占了近70%的工作量，是一项巨大而繁琐的工作，所以应根据不同的实际情况制定不同的录入方案。1.1系统建立2

3、该保税区占地面积约为7km，排水系统由约40km管网、2个排水泵站、1100多个检查井及1600多个雨水口组成。根据实际情况制定的数据录入方案为：首先，图形资料选用电子版图而不是纸图，这样可以节省很大的工作量且保证了数据精度，在AutoCAD中将电子版图拆分为背景图和管网图两部分并将图层重新做了合理设置，在建立了AutoCAD和GIS图层之间的一一对应关系(以系统文件map-cad存储)后通过GIS提供的数据［2、3］类型转换功能将其转换成GIS支持的图形数据格式；其次，按信息系统对数据的不同管理要求分别处理两种图形数据，即将背景图数据处

4、理成地图库文件作为系统管理式的参考背景信息，将管网图数据处理成具有拓扑关系的网络文件以模拟实际管网。属性数据的录入则放到了图形录入工作以后，这样可以对照水世界-中国城镇水网着图形利用系统的一些统赋功能录入，既直观又迅速。系统建立的工作流程如图1所示。http://www.chinacitywater.org1.2主要功能①编辑功能可对管网的图形进行变更与修饰并对其属性数据进行添加、删除、修改、替换。②查询功能可按照管网中的实体空间位置、属性种类或根据条件表达式进行检索。系统强大的图形、数据联动功能可以实现图形和属性数据的同时显示以使管网资

5、料更为直观，如实现数—图、图—数两种方式的双向查询，可大大方便操作人员的使用。③统计功能可针对某个区域、某类管线或检查井进行各种形式的统计，不仅可以得到表现统计结果的各种统计图，而且可以得到各种所需的统计数据(见图2)。水世界-中国城镇水网④定位功能定位功能可以方便、快捷地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。http://www.chinacitywater.org本系统中采用定位线和地名库两种定位方式。定位线完全按照实际管理的需要划分区域并分三级建立(以具体的标志物或地名来命名)以方便操作人员的使用。地名库则是以

6、管网中重要设施的名称直接实现定位。⑤三维观察功能可以观察任意位置的管网横断面、纵断面和立体图。⑥管网分析功能可以进行管网连通检查、管线碰撞及埋深检测。⑦输出功能可以按用户的需求输出各种管网的管网图、管网数据资料并可整图输出或进行任意裁剪输出。2系统的应用与改进2.1功能的拓展在GIS所提供的图(数)编辑、查询、统计等基本功能的基础上，又结合排水管网的实际需求对系统功能作了更进一步的拓展，使其应用不再局限于图形、属性的简单数据库管理上，而是具体扩展到了管道定线、施工、管网维护和改(扩)建决策等方面。另外，在排水管网的日常管理中，需要将检索查

7、询、统计结果编制成各种相应的报表并存储或打印成书面资料，故对此功能进行了拓展，例如因GIS提供的报表格式比较单一，故利用ODBC开放式数据接口将系统内部的数据导出到Excel中，利用Excel来完善系统的报表处理功能(见图3)。2.2应用实例①管道改(扩)建定线、施工排水管网在排水系统工程总投资中所占的比例约为50%～75%，因此合理地确定管道埋深对于降低工程造价十分重要。在管网改(扩)建工程中系统可以设计不同埋深的管网铺设方案并结合地面标高计算出各个方案的工程土方量，再结合经济、价格等方面的指标得出工程造价预算，经比较后即可选出一种既经

8、济又合理的铺设方案。水世界-中国城镇水网同时，在管道定线设计时可沿管道做缓冲区分析并将分析结果与背景图叠加以直观地分析管线与建筑物的最小净距是否满足要求并判断其定线的合理性。另外，还可以利用立