城市管网及GIS
地理信息系统在城市排水管网中的应用分析

地理信息系统在城市排水管网中的应用分析地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是一种将地理空间数据与相关属性数据相结合、进行管理、分析、查询和可视化展示的技术系统。
在城市排水管网中,GIS可以发挥很大的作用,具体体现在以下几个方面。
GIS可以用于城市排水管网规划。
通过采集、整理和分析城市的地理空间数据,包括地形、建筑物、道路等信息,可以确定最佳的排水方案。
使用GIS技术可以模拟不同排水方案的效果,评估其对城市排水系统的影响,选取最佳的排水方案。
GIS可以用于城市排水管网的设计。
通过将地理空间数据与工程设计软件相结合,可以对排水系统进行详细的设计。
GIS可以模拟不同类型的雨水排放情况,通过分析雨水径流的流向、流量等参数,确定排水管网的布局和尺寸。
还可以根据城市规划、建筑物分布等因素,确定管网的起止引流点。
GIS可以用于城市排水管网的运维和管理。
通过建立城市排水管网的地理空间数据库,可以实时监测管网的运行状态、检测漏水、堵塞等问题,并及时采取措施进行修复。
GIS还可以对排水管网进行巡检记录、管网维修历史等信息的记录和查询,提高排水管网的管理效率。
GIS还可以用于城市排水管网的风险评估和应急响应。
通过分析城市地理空间数据、历史降水数据等信息,可以评估排水系统的脆弱性和抗灾能力。
当发生排水系统故障、自然灾害等情况时,可以利用GIS技术进行灾情图像的制作、灾情分析与评估,并进行相应的应急响应工作。
地理信息系统在城市排水管网中具有广泛的应用前景。
通过GIS技术,可以实现城市排水系统的规划、设计、运维和管理,并提高排水系统的效率和可靠性,为城市的可持续发展提供有力的支持。
城市供水管网GIS测绘的GPS技术应用

城市供水管网GIS测绘的GPS技术应用城市供水管网的测绘工作是非常重要的,它可以帮助我们了解管网的布局、管道的走向和长度,以及管道之间的连接情况。
为了完成这项测绘工作,我们可以运用GPS技术。
GPS是全球定位系统的简称,是一种基于卫星定位的技术。
它通过接收来自卫星的信号,可以精确地确定地理位置。
在城市供水管网的测绘中,我们可以使用GPS定位来确定管网各个节点的经纬度坐标。
我们需要在测绘地点放置多个GPS接收器。
这些GPS接收器将接收来自卫星的信号,并计算出它们自己的经纬度坐标。
我们需要确保这些接收器分布到整个测绘地区,以便准确地定位管网的各个节点。
然后,我们需要将这些GPS接收器与一个数据记录设备连接起来。
这个数据记录设备可以记录下来每个GPS接收器的坐标信息,以及它们接收到的信号强度等数据。
接下来,我们可以开始进行测量。
我们可以根据测绘地点的实际情况,选择一个起始点,然后沿着管道路径前进,不断记录GPS位置信息和其他相关数据,直到测量结束。
在测量过程中,我们可以使用GPS接收器的信号强度来帮助我们选择最佳的路径,以便提高测量的准确性和效率。
完成测量后,我们可以将收集到的数据导入到一个GIS系统中。
GIS系统是地理信息系统的简称,它可以用于存储、管理和分析地理数据。
我们可以使用GIS系统来创建一个城市供水管网的地图,标注管网的节点和管道的位置,并且根据测量数据计算出管道的长度和角度等信息。
使用GPS技术进行城市供水管网测绘可以带来许多好处。
由于GPS定位的准确性高,所以测绘的结果也会非常准确。
使用GPS可以大大提高测绘的效率,节省人力和时间成本。
使用GIS系统可以使得数据的管理和分析更加方便,为城市供水管网的规划和维护提供了有力的支持。
GPS技术在城市供水管网测绘中的应用是非常重要的。
它可以帮助我们准确地定位管网的节点,记录下有关管道的信息,并且为管网的规划和维护提供数据支持。
基于GIS的城市地下管网管理系统

基于GIS的城市地下管网管理系统地下管网是城市基础设施中不可或缺的一部分,它包括给水管网、排水管网、电力管网等各种管线系统。
为了保证城市正常运转和市民生活质量,有效管理和维护地下管网是至关重要的。
而基于地理信息系统(GIS)的城市地下管网管理系统,为城市管理部门提供了强大的工具和技术支持,来实现管网的准确测绘、数据管理和故障维修等工作。
一、GIS在城市地下管网管理系统中的应用GIS技术通过地理数据的收集、存储、分析和展示,实现对城市地下管网的全面管理。
具体而言,GIS在城市地下管网管理系统中的应用主要包括以下几个方面:1. 空间数据采集与准确测绘:GIS可以通过卫星遥感、GPS定位等技术手段,获取准确的地下管网数据。
同时,它可以实现对地下管线走向、尺寸、深度等关键信息的测绘和标注,为后续的维修和更新提供基础数据。
2. 数据管理与分析:GIS系统可以将各类地下管网数据进行集成和管理,包括建设图纸、设备参数、运行状况等信息。
通过数据的统一管理和归档,可以提高工作效率和数据的可靠性。
此外,GIS还可以进行数据分析,例如通过空间插值方法预测管网老化和故障风险等。
3. 故障定位与维修:GIS系统可以实时监测地下管网的运行状态,并通过管线传感器等设备获取实时数据。
一旦发生故障,系统可以通过GIS地图界面精确定位,快速派遣维修人员,并提供导航路径,减少维修时间。
4. 管网更新与规划:随着城市的发展和需求变化,地下管网需要不断更新和扩展。
GIS系统可以帮助城市规划部门进行管网规划,评估扩展需求,并进行方案比较和可行性分析。
此外,通过GIS系统,可以快速定位已有管线和配管设备,避免重复施工和浪费资源。
二、GIS在城市地下管网管理中的优势使用基于GIS的城市地下管网管理系统,可以获得以下几个方面的优势:1. 空间可视化:通过GIS系统,地下管网数据可以以图形化的方式展示,使得管理人员能够直观地了解管网的分布、走向和覆盖范围。
GIS技术在城市供水管网中的应用

技术与检测Һ㊀GIS技术在城市供水管网中的应用朱栋煜摘㊀要:随着城市发展的加快,供水管网作为城市基础设施的一部分变得越来越复杂㊂如何做好供水管网的运行维护管理工作,是水务部门亟待解决的问题㊂GIS技术在城市供水管网管理中的应用,不仅解决了管网信息的存储和应用问题,而且为管网改造和故障修复提供了数据支持㊂文章主要分析了城市供水管网GIS系统的设计与维护,希望能为供水管网的管理提供一定的帮助㊂关键词:GIS技术;城市供水管理;应用分析一㊁引言GIS既地理信息系统,GIS技术在应用过程中可以与地理环境中的空间信息结合起来,把地理信息通过叠加和分类的现实客观的表达出来㊂同时,GIS技术还可以自动完成对空间环境的分析,在具体的生产活动中还能够根据分析结果提出相应的解决措施㊂目前,GIS技术在基础设施㊁智慧交通等领域的应用发挥了很好的效果㊂二㊁城市供水管网GIS系统的功能(一)查询统计功能GIS技术在城市供水管网中的应用具有查询统计功能,查询统计功能具体表现在对供水管网数据库的统计和查询,通过数据㊁图表的形式把各类管网的发布情况以及局部供水管网设备清单等详细的在查询功能清单中显现出来,发布工作人员对城市供水管网的管理㊂(二)确定爆管位置,给出处理方案应用GIS技术在城市供水管网故障抢修过程中,可以及时确定爆管位置,及时关闭局部阀门,根据爆管位置的具体情况来制定合理的处理方案㊂抢修部门通过GIS技术把管道爆管的位置输入到GIS系统,利用拓扑关系,GIS系统可以及时找到与爆管位置关联的阀门,选择在什么时候关闭阀门可以根据实际情况来决定㊂如果阀门遭到破坏,无法及时关闭,GIS系统会给出拆卸阀门的提示㊂在阀门关闭控制过程中,GIS可以实现智能模糊查询和精确状态查询的有机结合,利用地理环境信息确定相应的位置,保证阀门锁定系统的合理性和可行性㊂最后,显示止水通知书㊁止水面积等信息㊂(三)栓点图生成功能城市供水管网属于城市公共信息管理系统中的一部分,具有一定的特殊性,GIS技术可以根据供水管网的设计来编辑栓点图,栓点图生成方式很多,有坐标输入㊁长度输入等方式㊂(四)打印功能打印功能也是GIS技术在城市供水管网中应用又一重要功能,打印功能主要是根据管网信息系统提供的信息来对需要的选项进行打印,打印过程中既灵活又规范㊂(五)遥测数据关联与优化调度管网信息系统中的地理学应用能够实时地将遥测数据连接起来,并通过列图㊁波图等方式显示相关数据,然后通过专题图来表示数据㊂通过遥测数据分析,GIS系统可以更全面地了解信息并优化调度水网㊂三㊁城市供水管网GIS系统的建设管理与维护措施(一)硬件和网络管理城市供水管网GIS系统的硬件核心就是GIS技术,GIS技术的所有数据信息都是储存在硬件服务器内部的㊂所以,企业必须要加强对硬件系统的管理,避免遭到破坏,影响服务器的正常运行㊂另外,GIS系统正常运行的前提就是需要有网络支持,有网络就会有病毒,因此,必须要防止服务器在运行过程中遭到病毒破坏,必须要做好相应的防护措施,以确保GIS系统的运行效率㊂(二)软件管理GIS软件系统也是整个系统运行的关键部分之一,也要严格管理㊂首先,GIS系统在运行过程中,一旦遇到软件系统故障应该马上采取有效应对措施㊂其次,软件系统在需要做升级更新处理的情况下,系统管理人员必须要对更新的版本做好检查,对以前的版本数据信息要进行备份㊂最后,在GIS系统操作过程中,要配备专业的技术人才来管理系统,以提高系统管理和维护效率㊂(三)系统管理对GIS系统管理过程中,首先,要设置严格的权限等级管理制度㊂权限等级管理制度是确保GIS系统安全可靠运行的有效措施㊂具体的权限等级制度内容包括浏览人员只能浏览系统,无权修改和修改系统数据信息;发布者可以修改系统数据㊂城市供水管网GIS系统的权限级别可分为以下两类㊂(1)设置用户权限组㊂如果权限组不同,则内部运营商的权限存在一定的差异;如果在同一个权限组中,内部操作符具有相同的权限㊂(2)自定义权限㊂自定义权限在GIS系统中的权限设置主要是针对同一个权限组内的内部成员的特殊权限㊂其次,系统安全设置㊂GIS系统管理中的安全设置主要是为了确保相关数据信息的安全性,系统安全设置对GIS系统的安全运行发挥着重要作用㊂因此,必须合理设置,在安全管理过程中要引起足够的重视㊂企业还将大量的提示信息,包括信息删除,信息不完整和数据变化等应用到管网GIS系统中,在信息数据库中安装触发器,将数据触发器嵌入数据库关键数据中,实时记录数据变化状态㊂最后,系统数据维护㊂集中管理和分散管理是城市输水管网GIS系统中常见的数据维护形式㊂许多公司使用两种形式将数据维护和管理结合起来㊂负责一般官网数据的维护和更新;集团总部负责重要信息数据的记录和编辑,确保GIS系统能够根据企业实际及时更新信息,同时扩大GIS系统正常运行的应用范围㊂四㊁结语综上所述,在我国城市化速度不断加快的今天,为了更好地满足日益增加的城市人口用水需求,城市供水管网的规模和数量都在快速增加㊂因此,对城市供水管网的管理难度也在增加,为了对城市供水管网进行高效管理,应用GIS技术不仅提升了城市供水管网的信息化程度,还进一步优化了城市管网的设计㊂由于GIS技术具有很多实用的功能,应用于城市供水管网管理过程中,对供水管网的管理效率提升有很大帮助,也是时代发展的必然趋势㊂因此,为了最大限度地发挥GIS技术在供水管网管理中的作用,企业应采取合理㊁有效的措施,实现GIS系统的日常管理与维护,保证系统的高效运行㊂参考文献:[1]田一梅,赵新华,黎荣.GIS技术在供水系统中的应用与发展[J].中国给水排水,2018,16(9):21-23.[2]王强.谈GIS在城市供水管网信息资源管理中的应用[J].山西建筑,2018,34(29):361-362.作者简介:朱栋煜,南京水务集团有限公司㊂381。
基于GIS的城市燃气管网管理系统

基于GIS的城市燃气管网管理系统城市燃气管网是一个非常重要的基础设施,对于城市的正常运行和居民生活至关重要。
然而,由于城市的快速发展和人口增加,管网管理变得更加复杂和困难。
为了更有效地管理城市燃气管网,基于地理信息系统(GIS)的管网管理系统被广泛采用。
GIS技术是一种将地理空间信息与属性数据相结合的信息系统。
它可以将燃气管网的地理位置、管道属性、维护记录等信息进行集中管理和维护。
通过GIS系统,可以将管网数据转化为图形形式,使得数据更直观,方便操作。
管网数据的更新和维护也更加简单快捷,可以大大提高管理效率。
基于GIS的城市燃气管网管理系统的主要功能包括:1. 数据采集和管理:通过GPS和其他数据采集技术,可以实时获取管道的地理位置和属性信息。
这些数据可以直接传输到GIS系统中,并进行管理和维护。
在GIS系统中,可以对燃气管网进行分层管理,包括管道网络、设备信息、运行状态等。
2. 管网规划和设计:通过GIS系统,可以实现对建设项目的规划和设计。
根据城市的发展需求,可以在GIS系统中添加新的管道和设备,并进行网络分析和管网布局。
这可以确保管网的设计更合理和有效,减少资源浪费和不必要的成本。
3. 风险评估和应急响应:通过GIS系统,可以对管网进行风险评估和应急响应。
可以将潜在的风险因素(如地质灾害、施工活动等)与管道位置进行对比,并对可能的风险区域进行标记。
在发生紧急情况时,可以快速定位管道,并采取相应的应急措施。
4. 维护和运营:GIS系统可以实现对管网的维护和运营管理。
可以建立管网设备维护计划,并根据实际情况进行巡检和维修。
通过GIS 系统,可以实时监测管网的运行状态,发现问题并及时处理。
这可以提高管网的可靠性和安全性,确保居民的正常用气。
5. 数据分析和决策支持:GIS系统具有强大的数据分析和可视化功能。
可以将管网数据与其他城市数据进行集成分析,帮助决策者制定更具针对性和有效性的管理措施。
同时,通过GIS系统的空间分析功能,可以进行资源评估和资源分配,优化管网的设计和运营。
西安城市供水管网GIS系统的建设与应用

西安城市供水管网GIS系统的建设与应用摘要城市供水管网是城市的重要基础设施,科学高效的维护和管理供水管网更是现代化城市高效运转的保障。
西安城市供水管网GIS系统是为了提高供水管网的维护和管理能力而开发的。
本文主要介绍该系统的建设与应用,包括系统背景、系统框架、系统环境、系统功能。
关键词供水管网、GIS系统、西安市1、系统建设背景西安市目前城市供水管网长度约4200多公里,供水面积613平方公里,服务人口约938 万人。
西安市近年的飞速发展对地下供水管网设施的维护和管理提出了高标准的要求,为了适应西安市供水事业的发展需要,提高供水管网现代化管理水平,西安供水管网GIS系统应运而生。
2、系统建设目标西安城市供水管网GIS系统在设计之初提出多方面的应用需求,主要为能实现供水管网数据的可视化和实时更新,能进行水力模型规划、输配调度和数据分析等,达到对西安城市供水管网进行科学高效维护和管理的目标。
具体有下列应用需求:2.1为城市供水水力模型规划、输配调度、生产调度、设备维修、管网抢修、管网巡检、故障上报等作业提供数据信息和平台支撑;2.2 建立西安城市供水管网地理信息数据库;2.3实现供水管网地理信息的可视化和实时更新,提升维护和管理的信息化水平;2.4输出符合用户需求的各种地图;2.5为其它信息系统提供供水管网基础地理平台。
3、系统结构设计西安城市供水管网GIS系统基于ArcGIS Server 10平台开发,系统总体结构设计上采用C/S、B/S、M/S搭配的系统框架,综合应用了计算机图形技术、网络技术和数据库技术等。
C/S即客户端服务器模式,用户需要在客户端安装专用的软件登陆GIS系统,它提供基础应用功能、图形维护功能、业务功能等。
主要为管网运维、生产调度、规划等进行数据维护、数据录入的人员开发。
B/S即浏览器服务器模式,主要为一般用户开发,特点是只需用电脑浏览器即可登陆GIS系统,它主要提供了基础应用功能如图形浏览、用户水表查询、管网数据查询、阀门数据查询、巡检管理等。
城市供水管网GIS系统的建设管理与维护

城市供水管网GIS系统的建设管理与维护摘要:随着科学技术水平的不断提高,GIS系统在各行各业中不断的被加以应用,发挥有效的价值。
GIS系统中的GIS技术主要是由各种探测装置、测量仪器等设备构成,来获取监测的各种地理信息,并将这些信息传送到计算机处理器当中,进行最终的图像处理成像。
本文就将围绕城市供水管网GIS系统的功能进行分析,探讨出城市供水管网GIS系统的建设管理与维护。
关键词:城市供水管网;GIS系统;建设管理;维护一、引言目前,我国的城市建设速度不断加快,科技研发水平不断提高,现代化发展建设过程中有许多方面需要开展监测工作,来提供有效的保障服务,其中,城市供水管网GIS系统的建设管理与维护工作所需要花费的人工成本、时间成本及资金投入较高。
近年来国家不断加强对GIS技术和系统的研究与开发,GIS系统具有灵活性高、反应力好的特点,能够承担起分散的建设管理与维护工作,有效的保证城市供水管网GIS系统的建设管理与维护工作的完整性。
因此,加强城市供水管网GIS系统的建设管理与维护工作是非常有必要的。
二、城市供水管网GIS系统的功能(一)数据获得与存储数据可视化是GIS系统在城市供水管网运行中的一项基本功能,使用者在进行数据的获得与储存工作时,通常会根据使用者的选择来提前的确定视觉变量,以及图形尺寸、颜色等各种基本要素,从而有效的使图形展现出分层的特性,以便对全要素进行显示。
同时,在GIS系统的数据显示中,数据符号是一个重要的组成部分,因此,应当对数据符号的功能进行加强,以此来更直观、可视化的对城市供水管网的数据进行显示,通过GIS系统中数据可视化的优点,来更好的获取数据信息,并直观、便利的进行数据的储存。
(二)结果数据检验城市供水管网GIS系统的建设管理与维护过程中,数据的显示具有一定的复杂性,很多时候数据都是相互影响的,一个数据的变化可能会引起整体数据的变化,因此应当对现场采集的GIS数据进行严格的核查,将拓扑关系正确、属性信息完整、数据结构标准的结果上传到GIS系统中,并对相关结果进行相关的计算检验,保存检验过程中的每一步骤,确保城市供水管网GIS系统建设管理与维护工作的顺利性,减少人工操作的影响[1]。
基于GIS技术的城市地下管网一体化管理系统设计与实现

基于GIS技术的城市地下管网一体化管理系统设计与实现随着城市的发展和人口的增加,城市地下管网的规模也在快速扩大。
为了实现有效的管理和维护,基于GIS技术的城市地下管网一体化管理系统成为了一个必要的解决方案。
本文将对该系统的设计与实现进行详细介绍。
首先,基于GIS技术的城市地下管网一体化管理系统需要具备以下核心功能:地下管网数据采集、数据管理、可视化展示和智能分析。
在设计阶段,我们需要针对每个功能进行详细的分析和规划,确保系统能够满足实际需求。
在地下管网数据采集方面,系统应该支持各种数据源的接入,包括现场采集设备、CAD文件和其他第三方系统。
采集到的数据需要具备准确性和完整性,可以通过数据校验和差异分析等方法进行数据验证,以保证数据的质量。
数据管理是系统中非常重要的一环。
通过建立统一的数据模型和数据库,可以方便地对各种管网数据进行管理和存储。
数据应该按照一定的标准进行分类和整理,以利于后续的查询和分析。
此外,为了提高数据的可用性,系统应该支持对数据的版本管理和备份功能。
可视化展示是系统的核心功能之一。
通过GIS技术,可以将地下管网数据在地图上进行可视化展示,便于用户直观地了解地下管网的布局和结构。
此外,用户还可以通过系统进行在线编辑和更新,以及进行空间查询和统计分析等操作。
为了提高用户体验,系统还可以支持地图的多图层显示、缩放和平移等功能。
智能分析是系统的另一个重要功能。
通过对地下管网数据进行分析,可以发现潜在的问题和隐患,并提供相应的解决方案。
例如,系统可以根据管网数据的历史记录和运行情况,进行管网的故障预测和优化调度。
同时,系统还可以结合GIS和遥感技术,进行地下管网的安全评估和风险分析。
在系统实现方面,我们应选择适合的技术和工具。
首先,GIS技术是系统的核心,我们可以选择常用的开源GIS软件,如ArcGIS和QGIS。
其次,数据库管理系统是必不可少的,可以选择MySQL或PostgreSQL等常用数据库。
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基于GIS的城市供水管网爆管危险性分析(本文基于本科毕业设计“城市供水管网抗震可靠性研究”和课堂报告的“洪涝灾害风险评估体系”的基础上,加入GIS技术深入分析思考)【摘要】城市供水管网作为城市生命线系统之一,在城市的正常运转和人们的日常生活中发挥不可替代的作用。
近些年来随着城市化进程的加快和供水规模的不断扩大,供水管网逐步复杂庞大,铺设长度不断增长,铺设方式也逐步复杂,各类供水管网突发事故特别是爆管事故频发。
为了增加供水管网可靠性,及早发现隐患,需要及时对管网进行爆管危险性分析。
随着地理信息系统的不断发展,GIS 技术已具有强大的空间分析能力,这为管网的危险性分析提供了有效途径。
本文就基于GIS技术,建立了城市供水管网的空间数据库,给出供水管网的爆管影响因素空间分析和危险性分析的思路,为实现供水管网的应急决策和科学管理提供指导和借鉴。
关键词:供水管网、GIS技术、数据库、空间分析、危险性分析The pipe explosion hazard analysis of urban water supplynetwork based on GISAbstractUrban water supply network as one of city lifeline systems, plays an irreplaceable role in the normal functioning of the city and people's daily life. In recent years, with the acceleration of urbanization and the expand of the scale of water system, water supply network becomes more complex, the length is growing and the laying way is also becoming more complex, then the pipe explosion accidents are frequent. In order to increase the reliability and early detect problems of the water supply network, it is necessary to analyze pipe network pipe explosion risk timely. With the continuous development of geographic information systems, GIS technology has a powerful spatial analysis capability, which provides an effective way for the risk analysis of pipeline network. In this paper,Based on GIS, a spatial database of urban water supply network is establishment, and the paper gives the idea of squib factors spatial analysis and risk analysis of the water supply network, which can provide guidance and advice for the emergency decision-making and scientific management.Key words: water supply network, GIS, database, spatial analysis, risk analysis.引言供水系统是城市不可缺少的重要基础设施之一,是向城市居民和企业供水的复杂和多元化的一套工程系统,维持着城市的正常运转。
供水管网作为其神经网络,其任务就是把水安全、及时地输送到各用户,一旦供水管网出现事故,将会影响整个供水系统的正常运行,影响用户的正常要求。
随着城市化进程的加快和供水规模的不断扩大,供水管网的分布日趋复杂庞大,其铺设长度也不断增加。
近些年来,由于管网自身系统的复杂性,加上埋设年代较久,老化问题严重,周围环境因素的影响等等,使供水管网事故频发,特别是爆管问题凸显,根据184个城市的不完全统计,2000至2003年因爆管停水的事故达13.7万次[1],这不仅造成水资源的浪费,增加灾害,增加水设施的维护成本,更会造成停水,影响居民的正常要求和生活水平。
为了保证城市的正常运转,供水管网的危险性识别分析和及时有效的科学管理显得很有必要,因此本文基于地理信息系统(GIS 技术)建立供水管网空间数据库,并提出了供水管网爆管事故的影响因素空间分析的思路,最后对供水管网爆管危险性进行分析,从而可以及早发现潜在危险,分析影响范围和影响程度,为管网事故应对提供辅助决策,减少事故及其损失。
本文的主要研究思路如下图1所示。
图1 研究思路图1 供水管网基本数据库的建立城市供水管网是覆盖很大区域的网络系统,在GIS 空间数据处理技术[2]的支持下,可以将这个复杂系统简化成由节点和弧段组成的空间网络分析模型。
将水厂、加压站和用户视为实节点,将两个以上管段的相交点和管道变径处视为虚节指标体系指标 权重函数 模型危险性分析 GIS 技术 爆管影响因素分析爆管危险性分析模块管网基本数据库建立爆管危险性区划空间数据库 属性数据库管径、管材、管龄、埋深、建筑物情况点,将保留的输水管道及配水管视为弧段(从一个节点到另一个节点的有向弧段)。
每个节点和弧段均有其空间数据和属性数据。
这些数据是进行供水管网爆管空间分析和危险性分析的基础。
1.1 供水管网数据来源一般供水管网的数据资料来源于某地区管线的普查结果,管线数据有图形数据、表格数据等。
图形数据为DWG 格式的CAD 图形包络管网图、地形图等,均体现了供水管网的空间特性;表格数据主要对应于供水管网的属性数据,节点属性包络节点号、节点高程、经纬度、节点需求量等,弧段属性包络弧段起点号、终点号、管径、管长、管材、接头形式、埋设年代、道路类型、土壤等属性数据。
图2 数据收集图1.2 数据的预处理一般情况下原始数据的图形数据会存在点移位、“似连非连”、短点不重合等现象,因为需要对数据进行整理处理,使之更符合GIS 要求来分析。
属性数据地形图管网 图建筑物图起始节点管径管长管材土壤条件、道路类型....埋设年代空间数据数据资料 图形数据表格数据其他文字资料管网普查、调研1.2.1数据组织GIS数据组织有两种方式:一是按专题形式组织,分层表示;一是面向对象的组织。
供水管网数据的组织属于第一种。
城市供水管网GIS系统的空间数据包括描述供水节点(实体)的空间位置关系和实体间的拓扑关系,以及外界基础地理如地形、道路、建筑物分布等信息。
具有相同空间特征的空间信息应该放在同一个图层上,因此将城市供水管网基础数据分成两大图层:基础地理图、管网图。
每个图层下又可以细化分类。
基础地理图可以有地形、道路、建筑物图层等,管网图包括管线、阀门、接头设备、消防栓、水表水箱等子图层。
1.2.2数据格式转换在GIS系统中,不仅有实体的几何坐标,而且还包括实体间的拓扑关系,如区域定义、邻接性、连通性、方向性、包含性等,而在CAD系统中图形元素无拓扑关系。
因此由CAD向GIS转换才能实现两者之间的数据共享。
对于基础地理图如建筑、道路等图直接在ArcGIS软件中添加一个cad主题,然后用convert to shapefile将各层的对象转成四个shapefile主题,包括点、线、多边形和注记,从中可提取所需要的信息。
1.2.3坐标转换由于管网图和基础地理图存在坐标误差,因此必须进行坐标的转换。
若以管网图坐标作为标准,则需要对基础地理图进行坐标转换,可以在ArcInfo软件中执行坐标转换指令transform完成。
1.2.4管网属性数据体系建立城市供水管网可以抽象为由管线的点和弧段组成的网络模型。
管线是由管线点按一定的连接关系构成的线,代表实际管线的走向,管线点为管线的起点和终点。
为了便于管网属性库的建立,使其属性数据与空间位置相互对应一致,提高数据精度,可以通过由管线的始终点生成线,保证点和线的空间位置相互对应。
在ArcGIS软件中可以通过管线的始终点坐标生成图形,因此必须按照3Dgenerate 文件数据格式要求进行数据整理,需要进行以下处理:(1)把点属性表中坐标导入线的属性表;(2)把线的属性表以文本形式导出,把文本整理成可读取的数据格式;(3)在ArcGIS中用文本中的X、Y、Z数据作线图,该线图为三维数据格式;(4)通过链接属性表建立线层的属性表。
下面以管线图层和阀门图层为例写出其属性表1。
表1 管线图层属性表ID 起点 终点 起点(x,y)终点(x,y)121 A3J0001 A3J0002 (25383.714,36332.224) (25380.380,36337.645) 122 A3J0002 A3J0003 (25380.380,36337.645) (25378.387,36339.018) ...... ... ......表2 阀门节点图层属性表1.3 基本数据库的建立在进行数据的收集和基本处理之后,需要按照一定的规则和标准建立城市管网的数据库,数据库分成空间数据库和属性数据库[3]两大类。
1.3.1 空间数据库供水管网系统的空间数据库主要包括:水源(水厂、河流)、供水管道分布图、供水节点分布图、市区规划平面图、场地类别划分图等,主要为图形数据,通常有矢量数据和栅格数据两种形式,录入方法一般是用数字化仪或扫描仪对地形图、专题图或航测图进行数字化。
1.3.2 属性数据库属性数据库主要储存与供水管网节点和弧段有关的属性数据。
如系统中的水泵站和高地水池的属性包括节点号、水头和节点高程等;需求节点的属性包括节点号、节点高程和节点需求量等;管段的属性包括管段号、管段起始节点号和终节点号、管径、管长、管材及接头形式等。
储存方式如下列表3。
表3 供水节点属性数据库结构管径 材质所在道路长度管龄100 钢 苹果园路 6.39 7 100 钢 苹果园路 2.42 7 ...............ID 点号 坐标(x,y) 点高程地面高程 埋深(m) 阀门开启状 态 备注 1 A3J0001 (25383.71,36332.22) 73.43 73.78 0.35 开 2 A3J0013 (24929.94,36396.51) 74.3 75.38 1.08 开 .....................字段名称字段类型字段长度节点号字符型8出水水压浮点型节点高程浮点型表4 供水弧段属性数据库结构字段名称字段类型字段长度管段号字符型8起始节点号字符型8终节点号字符型8管径浮点型管材字符型12管长浮点型接头型式字符型20场地类别字符型82 供水管网爆管影响因素空间分析GIS技术具有强大的空间分析能力,其分析的内容主要有形态分析与量算、空间查询、属性查询、叠加分析、缓冲区分析、泰森多边形分析、网络分析、空间(地理)统计分析[4]等等。