地理信息技术对供水管网的影响

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1项目研究的技术路线

本项目的研发工作，首先要收集现有的原始资料，并进行分类编码，然后到现场进行实地探测，用GPS对管线及其附属物进行定位测量，再将探测和定位测量所获得的数据，制成管线探测数据成果表，并以此成果表里的数据为依据，建立相关数据库，即“点表”和“线表”，把“点表”和“线表”数据录入计算机进行编辑，开发功能块后，进行系统联合调试并试运行，若系统运行稳定并可达到预期效果，则系统研发成功。

2项目的研究实施

供水管线地理信息系统研发分为供水管线探测和系统开发两个阶段，第一阶段为供水管线探测，这个阶段所获得的成果是第二阶段系统开发的根本依据，只有管线探测获得了精准的信息数据，才能开发出先进的功能完善的实用的地理信息系统。

2.1地下供水管线探测采用现代无损探测技术和方法来确定地下管线属性、空间位置的全过程，谓之地下管线探测。利用世界先进的英国产的管线探测仪RD-8000等仪器对公司现有的供水管线进行现场实地精准的探测，是彻底搞清供水管线现况、研究开发供水管线地理信息系实用科技统的根本依据。本次探测的工区面积约156平方公里，供水管线均为该公司供水的主干管线，分布范围广，地表条件复杂，在城市区，地面建设的迅速现代化，挤占供水管线多有发生，供水管线现况不清，资料不全，向各厂矿供水的每组管线延伸距离长，埋深大，无地面标识物，因此探测难度大，管道材质有钢、铸铁、水泥、玻璃钢等多种材质，增加了探测难度。我们深入现场进行实地连续追踪探测，准确地查清了供水管线的起点、终点、走向、分布、拐点、分支、连接关系，对于管线复杂的地方，采用不同频率加载搜索模式探测以确保准确无误。

2.2地下供水管线测量地下供水管线测量一般包括控制测量和地下管线测量，以地质处提供的基准点为基准在测区内进行供水管线测量，来获得地下供水管线坐标和高程。为了保证测量精度，我们选用了最新先进的GPS科力达风云K9T进行图根控制网布设，在基准控制点上架设基准站，在测区内每一个加压站设置检测站，在测区内均匀布设了15个图根控制点，把外业测量所获得的数据，严格的按规定记录并及时导入计算机，以确保数据安全无误，切实做到一个不丢，一个不漏，将测量的管线点数据全部列入地下管线点成果表中。

2.3依据供水管线信息数据，按要求建立数据库以计算机技术、网络技术为基础，以供水管线外业探测所获得的管线信息数据为依据，研究开发先进的供水管线地理信息系统。①首先优选大型MapGIS软件为开发平台，MapGIS是我国具有完全自主知识产权的地理信息系统软件，是全球领先的搭建式GIS数据中心开发平台，能实现管线探测与GIS的完全融合。②利用MapGIS的转换功能，把CAD格式的地形图转换成MapGIS格式，作为供水管线地理信息系统的底图数据，以便系统的开发。③把外业探测所获得管线数据，按MapGIS数据管理的要求，建立了“管线点属性数据库”<点表>和“管线线属性数据库”<线表>输入计算机，MapGIS管网信息系统将自动读取“点表”和“线表”，依测据点的编号建立管网拓扑关系，测点的编号是唯一的，从而建立起依据外业探测的供水管网。竣工图入库：可直接将纸质竣工图纸进行矢量化处理，并自动接边建网；提供CAD等电子竣工图数据建网向导，可便捷地导入到供水管网数据库中。

2.4供水管线地理信息系统架构设计根据该项目的具体情况和实际需求，整个系统的总体结构设计共分为四个层次，包括软硬件基础层、数据中心、供水地理信息系统平台、应用层。

3供水管线地理信息系统功能描述

3.1地形图库管理功能本系统具有海量的图库管理能力，对测区内的地形图统一管理，包括增加、删除、编辑、检索等，具有图幅无缝拼接和可按多种方式调图的功能；能够提供外业探测成图与建库一体化工具；支持从Access、Ex-cel中导入外业数据并成图，可进行管点连通度、坐标、孤立管点、空值、负值和重复值等检查，保证外业探测数据的质量；可实现不同格式、不同比例尺的空间数据转换。

3.2管线数据管理输入与编辑功能系统提供输入编辑工具（鼠标和键盘方式），可以在已有管网中进行添加、修改、删除等操作，达到管网及其设备的输入目的；提供对已经建库的管网的图形、属性的编辑和修改工具；提供对管网设备（包括管点设备和管线设备）的属性和参数的编辑、统改。

3.3管线信息检查检查有重复错误的管件属性；点击单个管件修改其属性数据，如更换某一钢材管线为球墨管，更换较大口径的管线，都可以直接修改属性更新属性数据；按条件批量修改管件的属性；按管件图形参数批量修改管件属性数据。

3.4管线信息查询、统计功能系统可实现图数互动的联动查询功能，提供图形检索属性和属性检索图形的双向查询功能；能够方便地对阀门及其它管网设备的定位图、操作图等所有信息进行搜索查询，提供从空间位置和文字（地名、阀门编号等）为信息的交互式查询；能够按照所给区域范围、任意条件来浏览查询设备属性，且所有查询出来的数据都可输出其它通用数据格式。

3.5管线信息分析功能系统可实现对供水分公司的管网系统爆管分析、消防栓搜索分析、缓冲区分析、连通分析、预警分析、横纵断面分析等功能。全面检查管网的阀门是否全部处于开状态，并产生当前关闭的阀门的列表，由列表可以定位到阀门的空间位置。

3.6地图量算功能系统提供丰富的量算功能，包括自由量算和定位量算功能。在进行自由量算时，系统提供圆形、矩形、任意多边形、折线和角度的量算功能。

3.7管网更新与维护系统允许任意修改数据库结构、管网设备图示符号，提供对管网数据的错误、一致性及拓扑完整性进行检查和自动校正，并可直接输出管网明码文件。

3.8管网数据输出功能实现与综合管网及其它专业管网信息系统间的数据交换，还可实现管网图形和属性数据转换成明码txt格式文档以及转换成外业探测数据表格。5结论供水管网地理信息系统的建立，确保了公司供水管网资料的完整、准确，方便了管理人员对大量资料进行高效科学的管理，同时也便于决策者随时掌握最新的管线数据信息，为地下供水管线的维护、检修、改建提供了准确的依据和科学的检修方案，提高检修效率，缩短停水时间，减少经济损失，确保各类用户的生产和生活用水的稳定供给，确保了公司供水事业稳步健康的发展，是管网运行中的有效管理工具。

作者：卢冰锋单位：同煤集团供水分公司