(淮北市供水總公司 安徽 淮北 235000)

以GIS技術(shù)為基礎(chǔ)的城市供水管網(wǎng)管理與服務(wù)系統(tǒng)研究

朱郁

(淮北市供水總公司安徽淮北235000)

隨著各行各業(yè)信息化水平的提高，GIS技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)由原本單一的地球科學(xué)研究領(lǐng)域逐漸擴(kuò)展至房地產(chǎn)、國防、公共衛(wèi)生與城市供水等領(lǐng)域當(dāng)中，本文首先闡述了GIS技術(shù)在城市供水管網(wǎng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行基于GIS技術(shù)的城市供水管網(wǎng)管理與服務(wù)系統(tǒng)的研究。

GIS技術(shù)；城市供水管網(wǎng)；數(shù)據(jù)庫

前言

城市供水管網(wǎng)的建設(shè)與管理，是城市技術(shù)設(shè)施建設(shè)中至關(guān)重要的方面，是為城市發(fā)展提供資源儲(chǔ)備與基礎(chǔ)的必要環(huán)節(jié)，隨著城市化發(fā)展進(jìn)程的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)的城市供水管網(wǎng)管理方法已經(jīng)不再適用于規(guī)模越來越大、復(fù)雜性越來越高的供水管網(wǎng)系統(tǒng)的發(fā)展，GIS技術(shù)在城市供水管網(wǎng)管理與服務(wù)中的應(yīng)用逐漸進(jìn)入人們的視野。

一、GIS技術(shù)在城市供水管網(wǎng)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況

GIS技術(shù)也被稱作地理信息系統(tǒng)，是將數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、應(yīng)用管理與存儲(chǔ)地理信息等功能集于一體的應(yīng)用技術(shù)，具有非常強(qiáng)大的地理數(shù)據(jù)分析、空間分析與可視化表達(dá)的能力，能夠充分滿足規(guī)模龐大、與地理信息直接相關(guān)的城市供水管網(wǎng)的應(yīng)用需求，因而近年來在城市供水管網(wǎng)管理中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。由于城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)通常分布于地下，具有較強(qiáng)的隱蔽性特性，且越大的城市管網(wǎng)分布就越復(fù)雜而凌亂，管網(wǎng)使用的時(shí)間也會(huì)比較長，這就給供水管網(wǎng)的管理工作提出了很大的問題。應(yīng)用GIS技術(shù)進(jìn)行城市供水管理能夠以可視化方法來呈現(xiàn)供水管網(wǎng)的分布，可以更加直觀地呈現(xiàn)設(shè)備相關(guān)信息并幫助進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的管網(wǎng)分析與處理，是城市供水管網(wǎng)管理的信息化發(fā)展的表現(xiàn)。

二、基于GIS技術(shù)的城市供水管網(wǎng)管理與服務(wù)系統(tǒng)研究

(一)軟件應(yīng)用平臺(tái)的確定

對(duì)于基于GIS技術(shù)的城市供水管網(wǎng)管理與服務(wù)系統(tǒng)的研究，首先就應(yīng)當(dāng)確定合適的軟件應(yīng)用平臺(tái)，以完整呈現(xiàn)GIS技術(shù)的實(shí)際功能與效果，可以選用定制專題GIS軟件平臺(tái)，憑借其強(qiáng)大的開放性、個(gè)性化的軟件特征，能夠向用戶提供二次開發(fā)服務(wù)，包括向用戶提供二次開發(fā)函數(shù)庫、滿足用戶個(gè)性化應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)建的需要。例如，目前在國內(nèi)與國際都非常知名的國產(chǎn)GIS軟件Super Map GIS(北京超圖)所開發(fā)的GIS軟件產(chǎn)品，其定位就是面向應(yīng)用開發(fā)者，具有非常強(qiáng)大的開放性與自主性，以組件式架構(gòu)為基礎(chǔ)，靈活性極強(qiáng)，數(shù)據(jù)模型具有非常好的一致性，能夠有效管理海量數(shù)據(jù)，可以兼容多種數(shù)據(jù)庫，完全能夠滿足城市供水管網(wǎng)管理的需要。

(二)建立供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫

在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)庫是一切系統(tǒng)管理與服務(wù)的基礎(chǔ)，沒有數(shù)據(jù)庫作為支撐就不能發(fā)揮出系統(tǒng)應(yīng)有的功能與作用，因此在選定GIS技術(shù)軟件平臺(tái)的基礎(chǔ)上，還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建?；贕IS技術(shù)的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的來源可以包括兩個(gè)方面：其一為基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，包括現(xiàn)有的城市地理形態(tài)和能夠反映地形地勢的一系列數(shù)據(jù)，還需要包括建筑高度、交通信息、水文水系、區(qū)域疆界、人口信息等，是數(shù)據(jù)庫構(gòu)建的基礎(chǔ)；其二為專業(yè)性數(shù)據(jù)，也就是與城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)的一系列數(shù)據(jù)，包括供水管網(wǎng)分布、水源位置、水庫情況、水泵設(shè)施等，要同時(shí)包含空間信息與技術(shù)信息，包括設(shè)備與系統(tǒng)的運(yùn)行情況。

圖1 基于GIS技術(shù)的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建技術(shù)流程

供水管網(wǎng)管理與服務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫就數(shù)據(jù)的收錄方式可以分為三種：測量數(shù)據(jù)、矢量施工圖、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。其中，測量數(shù)據(jù)是將實(shí)際的測量數(shù)值通過GIS技術(shù)在軟件平臺(tái)上加以直接呈現(xiàn)，能夠構(gòu)成空間與屬性數(shù)據(jù)，具有便捷性與準(zhǔn)確性，但需要投入大量的人工成本、時(shí)間成本與資源成本；矢量施工圖是將施工圖紙進(jìn)行矢量化掃描，將之轉(zhuǎn)換為矢量圖，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性會(huì)受到圖紙完整性、清晰性的影響，數(shù)據(jù)錄入的精準(zhǔn)性也會(huì)影響其精度；轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)主要是將電子格式的CAD圖紙進(jìn)行直接轉(zhuǎn)換，以更好地生成城市供水管理系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)。

(三)確定系統(tǒng)功能

1.圖庫管理功能

具有分別對(duì)應(yīng)點(diǎn)、線、面三種圖元的空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，能夠進(jìn)行圖元數(shù)據(jù)編輯，具備圖形矢量化轉(zhuǎn)換與導(dǎo)出功能，能夠更加靈活而便捷地進(jìn)行圖庫管理與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，具備圖元錄入、地形圖編輯、導(dǎo)出傳送、圖形管理與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，是GIS技術(shù)應(yīng)用于城市供水管網(wǎng)管理與服務(wù)系統(tǒng)的前提與基礎(chǔ)。

2.信息檢索與數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能

數(shù)據(jù)信息的檢索與統(tǒng)計(jì)，是系統(tǒng)管理與服務(wù)的基礎(chǔ)性功能，基于GIS技術(shù)的城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)的管理與服務(wù)應(yīng)當(dāng)具備數(shù)據(jù)信息的模糊檢索與精細(xì)檢索，能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的有效分類與組合，擁有對(duì)于管線、管路、附件、設(shè)備等相關(guān)要素的分類、組合、統(tǒng)計(jì)與信息匯總，并在此基礎(chǔ)上，以空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的形式將信息檢索與統(tǒng)計(jì)的結(jié)果進(jìn)行呈現(xiàn)，以便于系統(tǒng)的操作者與應(yīng)用者更加明確而直觀地獲取數(shù)據(jù)信息。

3.數(shù)據(jù)支撐功能

要具備數(shù)據(jù)收集、統(tǒng)計(jì)、整理、處理、存儲(chǔ)與分析功能，以此作為系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，并為供水管網(wǎng)管理與服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐。同時(shí)，要具備采用各種模型與方法，能夠靈活調(diào)取數(shù)據(jù)庫的相關(guān)信息，以便于分析供水管網(wǎng)的真實(shí)情況，對(duì)供水水量進(jìn)行預(yù)測，并判斷供水管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，判斷供水管網(wǎng)是否存在故障與事故，能夠進(jìn)行模型優(yōu)化與模型分析，實(shí)現(xiàn)圖形、文本、表格的錄入、編輯與輸出，并便于進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)。

4.web發(fā)布功能

基于GIS技術(shù)的城市供水管網(wǎng)管理與服務(wù)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備web服務(wù)功能，能夠構(gòu)建一個(gè)web的子系統(tǒng)，用戶可以采用常規(guī)方法通過網(wǎng)頁進(jìn)行網(wǎng)站訪問，可以瀏覽相關(guān)信息，查閱圖形與數(shù)據(jù)，進(jìn)行關(guān)鍵字搜索、查看供水等壓線等，可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辦公。在這個(gè)過程中，為了確保供水管理與服務(wù)的用戶體驗(yàn)，在通過網(wǎng)頁進(jìn)行瀏覽與檢索的過程中，應(yīng)當(dāng)確保系統(tǒng)運(yùn)行的兼容性，要保證無需通過瀏覽器安裝任何插件。

三、結(jié)語

城市供水管網(wǎng)管理工作中，GIS技術(shù)的應(yīng)用能夠通過軟件應(yīng)用平臺(tái)與數(shù)據(jù)庫，構(gòu)建合理的功能模塊，能夠滿足供水管網(wǎng)管理與服務(wù)所需的信息錄入、檢索、查閱等多種功能，可以更加直觀而快速地將供水管網(wǎng)的實(shí)際情況加以呈現(xiàn)，有效提升供水管網(wǎng)管理與服務(wù)的效果與水平。

[1]尹亮. GIS技術(shù)在供水管網(wǎng)管理中的應(yīng)用探究[J]. 科技傳播,2014,6(12):170+166. .

[2]韓超. 基于GIS供水管網(wǎng)的科學(xué)管理及應(yīng)用[J]. 電子世界,2013,(08):208-209. .