浅谈城市供水管网地理信息系统的设计与实现
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：随着社会经济发展，城市化进程的步伐也越来越快。
作为城市重要基础设施，城市供水管网与人们生产生活有密切联系。
现阶段，供水管网系统日益复杂，在管理过程中涉及的信息量也越来越大，为供水公司日常管理带来较大难度。
建设城市供水管网GIS系统，能够有效提升管理质量和效率、降低供水管网系统管理难度。
在GIS系统建设过程中，企业不仅要合理选择相关平台、严格控制系统开发，还要做好GIS系统的日常维护和管理工作，建立健全数据更新机制，确保GIS系统能够及时录入第一手原始资料，便于供水管网的正常运行和维护，推动城市供水管网的管理向着规范化、标准化、现代化方向发展。
关键词：城市供水管网；GIS系统；功能；建设管理；维护引言GIS是以地理空间数据库为基础，将计算机技术和空间地理分布数据相结合，通过系统建立、空间操作与模型分析，为地球科学、环境科学和工程设计、企业管理等方面的规划、管理和决策提供有用的信息，目前GIS已广泛应用于土地、电力、交通、资源等领域。
由于城市发展十分迅速，供水管网的变更速度不断加快，大量的管网资料急需处理，传统的人工统计、分析和纸介质的存储方式已远远不能满足城市供水管网的现代化需要，因此GIS已经成为供水行业必不可少的重要管理工具。
1.城市供水管网GIS系统的功能1.1查询统计功能在城市供水管网GIS系统中，具有查询、统计数据库、图形、各类管线的分布状况、局部地段管线设备列表等功能。
GIS系统的查询、统计功能主要有：根据图形查询属性；根据数据库查询图形、条件查询、范围内综合查询、平面位置查询、三维位置查询以及空间量算等。
1.2确定爆管位置，给出处理方案在城市供水管道抢修过程中，GIS系统可以对爆管位置进行确定，并关闭阀门。
用户将爆管抢修部位输入GIS系统中，系统可以在拓扑关系的基础上，将所有和管道连通的阀门找出来，然后根据实际情况选择阀门关闭或开启。
如果阀门不能进行关闭，GIS系统还会给出相关提示，排除此类阀门。
GIS技术在城市供水管网管控中的应用分析
GIS 技术在城市供水管网管控中的应用分析发布时间：2021-05-20T11:07:14.543Z 来源：《科学与技术》2021年2月第4期作者：潘纪昕[导读] 城市建筑规模逐渐庞大，而市政建设时的竣工图纸与实际建筑位置差异较大，潘纪昕1天津泰达水业有限公司2天津泰达津联自来水有限公司摘要城市建筑规模逐渐庞大，而市政建设时的竣工图纸与实际建筑位置差异较大，导致城市管网管控工作也随之存在偏差，如何提升城市管网管控工作的准确性与可靠性，一直是相关部门思考与探索的重点。
GIS技术掀起的浪潮，为城市管网管控工作带来了新的方向与发展。
本文从GIS技术的特征与定义入手，对GIS技术在供水管网管控工作中的应用优势与具体应用进行探讨与分析。
关键词：GIS技术；城市管网管控；发展现状；具体应用1、引言地下管网构成了城市复杂的地下管线系统，管网作为整个地下管线系统中的重要部分，管控工作十分重要。
伴随着城市的发展，供水管网逐渐复杂交错、规模庞大且埋在地下，管控工作开展逐渐困难，传统的基于人工经验与图纸相结合的管理模式已不能满足城市供水管网管理的需要。
现代化技术不断掀起浪潮，基于GIS技术的供水管网管控工作模式受到极大的欢迎与推崇，不仅可以实现供水管网的信息化管控工作模式，提高城市供水管理的工作效率与质量，形成用户与供水企业互惠互利的良性循环，还可以有效提升出现管网爆管等现象时的抢修效率，避免抢修过程中水资源的大量浪费，促进城市的可持续发展。
2、GIS系统功能GIS系统是指地理信息系统，主要是由地理空间数据、用户、计算机硬件和软件系统组成，可以实现对项目区域内的地理信息、用户和管线系统信息进行数据收集、分析和动态管理的技术。
GIS系统在供水管网信息化管理的过程中，可以将用户需要的信息构建在一个数字集成的平台上，实现信息内容的综合和可视化管理。
本项目运用ArcGIS系统，利用RTK/GPS测量仪，手持GPS采集器作为数据采集工具，将构建GIS系统所需要的关键数据收集、更新到数据库中，为科伦坡供水管网规划、设计和施工提供数据依据。
供水管网GIS系统解决方案
供水管网GIS信息化系统项目解决方案江苏省地质勘查技术院目录1项目概况 (2)1.1工作目标 (2)1.2主要工作内容 (2)1.3工作依据 (2)2供水管网GIS信息系统解决方案 (3)2.1系统技术性能说明 (3)2。
2总体设计 (4)2。
2。
1系统总体结构 (4)2.2.2软件体系结构 (5)2.2。
3系统部署架构 (6)2。
2。
4软/硬件设备清单 (7)2.2.5系统功能体系 (7)2.3系统功能设计 (7)2。
3.1供水管网GIS信息系统（C/S版） (7)2.3.2供水管网GIS信息系统（B/S版） (14)2.4软件实施计划 (15)2.4.1项目组织 (15)2.4.2进度计划安排 (15)2.4。
3质量保证体系 (16)2.5合理化建议 (16)3管线探测解决方案 (17)4工程主要人力资源 (17)1项目概况1.1 工作目标(1）完成地下供水管线探测工程及数据建库工作。
本次探测范围为：XX县自来水经营有限公司所辖供水管线及水表普查，管线暂定600公里,水表暂定40000只。
(2）完成XX县供水管网GIS信息系统的设计、开发与部署,提供相应的技术培训、技术支持、售后服务等工作，为XX县供水管网信息化管理提供技术支撑.1.2 主要工作内容（1)管线探查、外业测量、水表普查和内业成果整理建库等.(2）XX县供水管网GIS信息系统设计、开发、部署调试（包括安装、现场试验、试运行、正式运行)、技术培训、技术服务、协调等.（3）完成项目验收工作.1.3 工作依据⏹建设部《城市测量规范》（CJJ/TB—2011）；⏹YB/9029—94《地下管线电磁法探测规程》；⏹CJJ61-2003《城市地下管线探测技术规程》；⏹GB/T7929—1995《1：500、1:1000、1:2000地形图图式》；⏹《浙江省城市水业协会现代化营业所评价标准实施细则》2012版(系统建设过程中如有新版标准发布，须符合新版标准）；⏹CMMI for DEV v1。
城市地下管网信息综合管理平台设计与实现
城市地下管网信息综合管理平台设计与实现随着城市的不断发展和人口的增加，城市地下管网的规模和复杂性也在不断增长。
为了有效管理和维护城市的地下管网，设计和实现一款城市地下管网信息综合管理平台至关重要。
本文将就该平台的设计和实现进行详细介绍。
第一部分：需求分析在设计和实现城市地下管网信息综合管理平台之前，首先需要进行需求分析，确立平台的功能和特点。
根据实际需求，我们将提出以下功能和要求：1.地下管网数据管理：平台需要能够对城市地下管网的图纸、工程档案、设备信息等进行全面管理，包括数据的存储、查询、修改和删除等操作。
2.管网巡检和维护：平台应该能够实现对城市地下管网的巡检计划的编制、巡检记录的录入与管理，并能够及时发现问题和进行维修。
3.安全管理：平台需要具备安全管理功能，包括对地下管网的安全隐患进行识别和评估，制定相应的安全措施，并对相关人员进行安全培训。
4.联网监测：平台应该能够实现对城市地下管网的远程监测和故障预警，及时发现并处理管网故障和泄漏等问题。
5.统计分析：平台应当具备数据统计和分析功能，通过对地下管网数据进行分析，为城市的规划和决策提供数据支持。
第二部分：平台设计在需求分析的基础上，我们将进行平台的设计，包括系统结构设计和功能模块设计。
1.系统结构设计城市地下管网信息综合管理平台的系统结构应该包括前端展示页面、后台数据管理和处理、以及数据存储和交换等部分。
前端展示页面：通过网页或者APP等形式，将地下管网数据以图表或者表格等方式进行展示，为用户提供直观、方便的数据浏览和查询界面。
后台数据管理和处理：包括数据的上传、录入、修改和删除等功能，以及数据安全和权限管理等模块的设计。
数据存储和交换：将地下管网数据进行存储和备份，同时与其他相关平台进行数据交换，实现数据共享和协作。
2.功能模块设计根据需求分析，我们设计了以下功能模块：地下管网数据管理模块：实现对地下管网数据的录入、查询、修改和删除等操作。
管网GIS系统实施方案
公司供水管网GIS系统建设实施方案
供水管网信息管理系统（GIS）是一个庞大的数据库，公司目前拥有的管网信息极少，因此管网信息系统建设是一个长期而艰巨的任务，系统建设要由简单到复杂，分三个阶段进行。
第一阶段目标：准确无误的收集城区地下供水主干管网（DN100以上或DN200以上管道）信息；建立管网信息管理系统（GIS）；GIS使用人员培训并能独立使用系统的各项功能。
第一阶段工作内容：
1、成立专班，确定岗位人员，学习地下管网数据收集知识；
2、收集供水主管道信息数据；
3、选购GIS系统一套；
4、配合GIS软件提供方完成GIS系统数据录入，初步建立GIS系统；
5、GIS系统使用人员培训，能独立完成GIS后期数据录入；
第二阶段目标：完成所有分支管网信息数据收集，管网信息数据详细至水表；管网信息数据录入GIS系统；新建及改造管网及时获取数据并录入GIS系统
第二阶段工作内容：
1、分支管网及水表信息数据收集
2、自己完成收集信息数据录入GIS系统
第三阶段目标：建立GIS数据资源共享平台，在建立详细的供水管网GIS系统上进行管网及设备维护、管网规划及优化设计；建立收费管理系统、生产调度系统；保障系统的正常运行及维护
第三阶段工作内容：
1、建立GIS数据资源共享平台；
2、在GIS系统上进行管网及设备的日常维修、管网规划及优化设计；
3、GIS系统与收费管理系统的合并使用；
4、建立生产调度系统。
城市供水管网信息化建设与运行管理技术措施
信息化建设的基本内涵
城市给水管网系统信息化工程一般是由专业软 件、硬件、基础数据和智力投入构建的系统集 成产品，可以直接服务于政府管理部门、规划 设计与施工管理部门和城市给排水管网系统运 行管理部门，它是数字化城市的重要组成部分。
Mike Urban
SewerGEMS
Infoworks CS
EPANET & SWMM
软件技术——建模软件
常用国内建模软件
WNW NETSIMU NETGIS
国外软件的二次开发
基于地理信息平台进行二次开发，如ArcGIS、 MapInfo的二次开发。
特点： ①成本低； ②适合国内企业需求。
系统集成技术
系统架构设计 模块化设计与实现 数据流 接口 标准化
建模框架
SCADA系统 基础数 据库
GIS系统
动态监控管网 设施的运行工况
系统集成
管网模型
弄清楚管网设施 的现状和能力
模拟预测评估 管网设施的状态
基本内容
基本概念 信息的基本要素——数据 信息化的软件平台 信息化的硬件平台 信息化集成技术 基于信息化的管理技术
在我国供水管网的信息化建设早于排水管网的 信息化建设，供水管网信息化建设的原始动力 来源于企业经济效益和提高服务质量。实现这 一目标具有挑战性。
领导重视是信息化建设的必要条件
我国现行规范指导城市给排水管网工程设计的 基础是水力计算公式，而欧美等发达国家已经 将设计规范修改成为基于模型的设计方法。
浅析GIS在城市排水管网系统中的应用
浅析GIS在城市排水管网系统中的应用摘要：本文着重分析阐述GIS技术与城市排水管网系统有机结合的理论和发展趋势。
结合传统城市排水管网系统的管理特点，提出以GIS 技术为平台，建立数据管理模块、地图管理模块、管网管理模块、规划设计模块、管网模型模拟模块五大功能模块相结合的管理和辅助决策系统，以便提高管理部门对城市排水管网系统现状的了解程度，加快管理部门对排水管网系统事故的反应速度并丰富应对事故的措施。
关键词：地理信息系统（GIS）；排水管网系统；信息管理系统1地理信息系统GIS简介地理信息系统(Geographical Information System，GIS)又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”，是以采集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布有关的数据的信息系统，同时它也是以计算机为工具，具有地理、图形和空间定位功能的空间型数据管理系统。
GIS的操作对象是空间数据，即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。
空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码，实现对其定位、定性和定量的描述，这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志，也是其技术难点之所在[1]。
国外从20世纪60年代开始研究开发、应用GIS技术，首先是加拿大政府建立的国土资源GIS系统，80年代以后在城市规划、管理等方面应用越来越多。
我国从20世纪80年代开始研究和试验，90年代以来对实用性的GIS系统的开发逐渐丰富起来，目前一些城市在建立与城市规划、城市建设、城市管理、土地开发、环境和资源管理相关的GIS系统，并进一步专业化[2]。
2传统城市排水管网系统城市排水系统是一个庞大而复杂的系统，城市排水工程系统是人工建造的一整套公共排水服务设施，它是由排水支管、支干管、干管和水泵站组成的一个地下管网系统，它是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是城市水污染防治和市区防汛排涝的骨干工程系统。
城市的排水管网在国内许多城市排水设施的管理绝大部分采用的是手工管理方式，传统的人工管理存在以下缺点[2]：(1)管线的属性信息只有一部分通过符号和标注反映在图纸上，其余大部分以文本资料(成果表和调查表)的形式保存，因而只看图纸并不能获得它的全部信息，若将图纸与文本资料对照起来看，即费时、费工，又使人感到难以掌握全局。
供水管网GIS系统和二次供水智慧平台建设
供水管网GIS系统和二次供水智慧平台建设供水管网GIS系统和二次供水智慧平台建设随着城市化进程的加快和人口的不断增加，供水问题成为城市管理中的重要课题。
供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的建设对于提高供水管网的运行效率和水资源的合理利用具有重要意义。
本文将从需求分析、系统架构设计、数据采集与处理、功能模块开发与集成以及运维管理等几个方面来探讨供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的建设。
一、需求分析在建设供水管网GIS系统和二次供水智慧平台之前，需要对当前供水管网管理存在的问题进行需求分析。
一方面，供水管网分布广泛，维护困难，导致故障处理周期长，供水管网的可靠性不高。
另一方面，由于水资源短缺问题，二次供水系统的建设日益重要，需要实现供水的分散、灵活和智能化。
二、系统架构设计基于需求分析，供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的系统架构设计应充分考虑以下几个方面。
首先，应建立包括供水管网和二次供水系统在内的整体网络模型。
其次，应考虑数据采集与传输技术，确保实时采集供水管网和二次供水系统的相关数据，包括水压、水流、水质等信息。
同时，为了提高系统的安全性和可靠性，应设计冗余备份和灾备恢复机制。
最后，应设计用户界面和管理后台，方便管理员和用户进行系统操作和数据分析。
三、数据采集与处理数据采集是供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的重要组成部分。
数据的准确性和实时性对于供水管网的运行和管理至关重要。
因此，需要选择合适的传感器和采集设备，实现对供水管网和二次供水系统数据的实时采集。
同时，还需要对采集的原始数据进行处理和清洗，筛选出有用的信息，以供后续的数据分析和决策支持。
四、功能模块开发与集成供水管网GIS系统和二次供水智慧平台的功能模块开发与集成是整个系统建设的核心环节。
对于供水管网GIS系统，需要实现供水管网网络模型的建立和展示、设备状态监测与预警、故障诊断与处理、供水管网运行优化等功能。
对于二次供水智慧平台，需要实现分散供水设备的在线监测与控制、智能供水调度、供水计量与收费等功能。
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浅谈城市供水管网地理信息系统的设计与实现
摘要：随着经济的发展、社会的进步，城市社区以及城镇人口是越来越多了，
与此同时城市的供水问题则越来越日益扩大，而本文就是根据供水的问题来建立
一种城市供水管网信息管理系统，该系统细介绍了供水管网现状存在的问题，进
而对系统进行分析，阐述了系统的原则，设计主要功能设计及其系统 完善，为我
国在城市供水管网地理信息系统的设计与实现提供了一个有效的参考。
关键词：城市供水管网；地理信息系统；设计；实现
城市地下综合管线是城市基础设施的重要组成部分,是保证城市生产、 生活
正常运转的重要基础条件,是城市安全与繁荣的根基,是城市的“生命 线”和“血脉”,
也是城市规划、建设和管理的基础资料和公众共享的信 息资源,城市供水管网作
为其中的组成部分,更是重中之重。城市供水管网 信息管理系统在全矢量化、大
比例尺电子地图基础上实现对分布城市范围 内的供水管网和附属设施进行科学的
组织与管理。该信息管理系统建成后 将有利于提高供水管网信息现代化管理水平,
促进城市精细化管理,保障供 水管网管理高效率、高质量的运转,大大提高供水公
司的办公效率,为建设 数字化城市提供基础。
一、我国目前供水管网现状存在的问题
随着我国城市化进程的发展，市政的基拙设施建设也越来越困难，城 市的建
筑物由于太过于密集而造成向郊区不断的扩展趋势。这造成了城市 供水管网系统
的布置不够合理，其主要表现在以下几个方面:①人们依然 使用较为传统的方式
进行水质的测量，这种方式并不能充分满足目前社会 发展的需要;②在供水管网
系统的建设过程中，所采用的网管都是比较的 陈旧，有些还有损坏的地方，造成
管网系统在运行中容易发生质量的问题， 不利于人们生活水平的提高;③供水管
网系统在安装的过程中，其节点的 流阻系数不是很明确;④在管网的安装完成后，
技术人员运用过去传统的 方法对其水力进行计算，造成在具体的实际使用中，管
网的压力不能满足 用户实际需要的压力，不利于用户的正常用水;⑤在计算管网
的过程中， 技术人员要建立一个微防的模型，但在具体的实际工作中，虽建立了
此种 模型，但缺少一定的安全与可靠性，实施起来就非常的困难;⑥技术人员 运
用过去的网络模式对供水的管网系统进行安装，因为这种模式所涉及到 的泵比较
多，且工作的周期比较长，在安装的过程中很容易受到磨损，维 修起来也很不容
易，增加了管网的施工难度。
二、系统分析
（1） 需求分析
所谓的需求分析，就是分析用户的需求。该需求分析的结果能间接反映出用
户对该项工作的态度，也能直接反应了用户的实际需求，这将 直接可能会影响到
接下来要开展的各个阶段的设计、施工等，同时也直 接影响到该方法设计的结果
是否科学、合理以及实用。因此需求分析的 工作就是明确设计人员应该怎样设计
来满足各个用户的各种需求的，这项工作是开展实施设计的重要开端，这关系到
设计的结果与用户的利益等。
（2）现场以及数据采集分析
现场的现状分析是在设计开始阶段中的关键的步骤，其主要体现在当前系统
业务的流程、业务的职能、管理的模式以及多方面的相关信息等方面。城市供水
管网是城市的必备结构，它的准确、系统、安全的管 理是城市发展的关键。城市
的供水管遍布城市的每一个角落，其组成了 一个庞大的、复杂的供水管网络，若
采用传统的方法则就会使城市供水 管网的设计不准确、不科学，也会很难以控制
城市供水管网，这就会使设 计、管理的系统性变差。因此现状的分析是必不可少
的。 当然，从现状分析中会采集到很多的数据，经过这样的调查，就会给 出城
市供水管网进行系统化的可行性分析和设计，就会在设计和实施过 程中有准确的
数据支撑，不会在数据上出现一点点的失误。
（3）可行性分析
所谓的可行性分析就是在系统建设任务明确以后的阶段，其主要分 析本系统
在社会、技术、经济、施工条件方面的可行程度： ①数据方面：数据的可行性
就是在可获得的数据以及质量能否满足 系统建设的要求；②经济方面：根据提
出的建设方案，考虑设计、施工、购 材方面是否与提供的经济符合；③技术方
面：本系统是采用 GIS 系统，其 需考虑软硬件是否符合该系统，等诸多方面。
二、设计原则
烟台供水调度系统的建设是一项综合性的、复杂的、庞大的系统工程，涉及
的技术面较广，业务专业性强，工作流程复杂，因此项目建设应遵循以下原
则： (1)前瞻性与先进性系统设计具有前瞻性，整个系统的软硬件配置，符合长
远的规划和设计，保证5．10 年内保持业界主流。供水调度系统应达到国内领先
水平，采用当今最新且成熟的信息技术，符合最新的技术发展潮流。
(2)实用性和易用性数字化供水建设要满足供水业务的应用需要，符合供水业
务的实际需要，并充分利 用原有的投资设备和数据，做好与现有各类业务系统的
衔接接口。供水调度系统建设注重易用性，硬件部分参数配置少，调整少，自动
化程度高，使 用方便，操作简单，管理方便；软件部分界面友好，符合操作习惯，
便于不同计算机水 平的用户都能使用。
(3)安全性和可靠性 供水调度系统应具备较强的安全性，采用多种安全防范技
术和措施，在数据、物理、 系统、网络、应用以及管理上全面的保障系统及数据
的安全。 系统设计注重可靠性，能够长期稳定工作，保证每天24小时长期不问
断地稳定可靠 运行，适应工作环境能力强，故障率低，维护维修方便。
三、详细设计
系统分析就是考虑解决在设计、施工中存在的问题，避免在以后的过程中出
现不必要的麻烦。总体设计就是要将整个的系统、结构大致的沟壑出来，尽可能
将各个部件、工艺、设备和功能模块详细地描述出来。而详细设计的最终目的就
是尽最大的可能来完成在总体设计阶段中所沟壑出来的所有的结构、功能和布局，
不仅如此，在该阶段还必须要对目 标系统做出精准的描述，只有这样设计、编程
才能够更加安全、科学的完成。因此，详细设计阶段的结果将直接影响到整个系
统、结构的好坏与顺利与否。所谓的系统的结构化程序设计就是通过以模块的功
能以及程序处理过程的设计为主的详细设计。结构化程序设计的目标就是使程序
控制的设计流程呈线性化，就是所谓的程序的动态执行与静态的结构相符合，这
样就会使程序的可读性加强，这样就非常容易的理解、调节、测试 等，不仅如此
这样还会方便了程序的形式化证明。供水管网信息系统数据库的设计就是出自对
于自来水供水企业管理和用户进行查询的应用环境中建立一个性能优越、尽可能
的去满足不同用户使用的要求的数据库模式。根据这种数据库模式来建立的数据
库，就能够很清晰地反映出供水管网信息系统中的各项信息以及其之间的相互联
系的关系，还能够有效地进行各种数据的管理、储存等，可以很方便的对这些数
据惊醒搜索和查询，这样就有利于对数据库惊醒维护和 管理，方便了很多。在上
面本文提到供水管网信息管理系统包含空间数 据库和属性数据库，那么这两个数
据库之间不是孤立存在的，而是既是独立的存储的同时也是相互联系的，它们二
者之间都是通过 ID 码来实现其二者之间的相互连接，这样就会在系统的查询分析
的过程中，实现记录与空间图像就自动的显示在可视窗口中，这样当用户在空间
图像上 点击某一区域时就会有相应的属性的数据参数自动的出现在窗口上供 用
户参考。这一功能的应用，为用户提供了很大的便利，能过很清晰、明了的进行
查询、检索等。
四、结束语
本系统建立在信自、技术基础上，利用现代企业的先进管理思想，为企业提
供合同管理平台。以实现公司内部合同管理为核心功能，兼有财务 处理，业务查
询统计等功能。结合公司的实际情况，将客户管理和项目管理也融合到合同管理
中，真正体现优化公司资源的目的。自动化的合同结算提醒有效的保护了公司的
资金运营安全。统计功能可实现不同的统计，真正简化了烦琐的统计过程，而且
非常高效。
参考文献：
[1]王文光,张文文.基于云计算的城市供水管网地理信息系统的构建探讨[J].建
筑与预算,2016(09):36-39.
[2]班福忱,李美然,孙晓昕,刘鑫.基于城市供水管网地理信息系统的管网维护与
巡检[J].中国给水排水,2016,32(12):16-19.