基于GIS的江苏省污泥处置管理信息系统构建

徐艳，张雪英，周立祥，刘奋武

（1.扬州科技学院资源与环境工程学院，江苏扬州225009；2.南京工业大学环境学院，江苏南京210000；3.南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京210000；4.山西农业大学资源环境学院，山西晋中030801）

基于GIS的江苏省污泥处置管理信息系统构建

徐艳1，张雪英2*，周立祥3，刘奋武4

（1.扬州科技学院资源与环境工程学院，江苏扬州225009；2.南京工业大学环境学院，江苏南京210000；3.南京农业大学资源与环境科学学院，江苏南京210000；4.山西农业大学资源环境学院，山西晋中030801）

通过对江苏省污水处理厂和污泥处置社会资源企业调研，利用GIS创建空间数据库，在二次开发平台MapObjects构建江苏省污泥处置管理信息系统，实现江苏省污水处理厂污泥处置管理工作信息化。系统支持污泥处置优化选址与处置功能，可有效避免污泥产生单位处置污泥的高盲目性与高成本性，降低污泥对区域环境的潜在危险，为城镇污水处理厂的布局规划提供可视化的决策辅助，以加快城市的现代化建设。

污泥处置；管理信息系统；优化选址模型；GIS；江苏省

随着江苏省社会经济的发展，污水治理工作的不断深化以及公众环境意识的逐步增强，污水治理部门的业务工作日渐繁重。目前城镇污水系统基础资料的管理仍然是传统的人工管理模式，存在资料混乱、查检速度低、不利于更新等问题，不适应城市建设的发展要求，因此，迫切需要采用信息技术改变旧有的管理模式，建立新的管理机制。通过对江苏省380座污水处理厂和220座污泥处置社会资源企业进行问卷调查、实地调研及GPS现场定位，建立相应属性数据库，结合江苏省基础地理数据库，利用GIS二次开发组件MapObjects，构建了江苏省污水处理厂污泥处置管理信息系统，重点实现了污泥处置优化选址与处置模型，有效避免了处置污泥的高盲目性与高成本性，降低了污泥对区域环境的潜在危险，为城镇污水处理厂的布局规划提供了可视化的决策辅助，对加快城市的现代化建设具有促进作用。

1 系统设计

1.1 技术路线

结合研究目标，本系统利用组件式GIS技术，采用C/S模式，实现图文交互式查询、多级比例尺显示分析、优化选址分析等功能。提出“资料收集、数据处理入库、系统设计与构建”的流程方案（图1）。

图1 技术路线Fig.1 The technical line

1.2 开发平台

MapObjects是ESRI公司的二次开发组件，其显示、放大、缩小、漫游、SQL查询、专题图制作等一些基础的制图功能能够满足本系统开发的要求[1]，因此，本系统选用简单易学的可视化编程语言Visual Basic 2008和MapObjects组件进行系统集成二次开发。

1.3 数据库设计

将江苏省380座污水处理厂统计报表及219座污泥处置社会资源企业GPS定位等数据[7]，建立属性数据库，利用ArcGIS的GPS数据转换功能，按地理坐标（经纬度）字段转换成专题图层[2]，叠加于遥感影像地图上，可直观展示污水处理厂和污泥处置社会资源企业的空间分布状况，同时关联调研统计获得的属性数据，最后以省、市两级比例尺组织管理专题图层并导入污泥处置空间数据库（图2）。

图2 空间数据库Fig.2 The spatial database

1.4 功能设计

基于VB 2008+MapObjects平台进行污水处理厂污泥处置管理信息系统，主要实现污泥处置信息管理、分析制图、处置方案分析等功能。其中，利用GIS进行污泥处置最佳方案模型构建时，根据厂址、各种污泥处置社会资源点、核定污泥处理费用、社会资源污泥处置费、运输成本等建出有效经济半径，结合行政区划、道路交通等条件在因素合适区域内确定出污水处理厂污泥处置最佳方案。

2 系统功能实现

2.1 系统登陆

系统支持江苏省及13个地级市两级比例尺登陆并可自由切换（图3）。省级部门用户可进入江苏省行政区界面，查看编辑分析省级或各地级市数据；各地级市只能进入各自区域界面查阅分析更新数据，从而实现对不同等级用户的权限分配。

图3 用户登录与系统主界面Fig.3 The user login and system main interface

2.2 地图数据查询

数据查询是系统的核心功能，包括表达式属性查询和图形点击查询2种。打开表达式查询界面，组合查询字段、运算符、字段值建立查询条件，即可查询所需地理图形信息；点击地图地理信息查询获得对应属性和多媒体信息等[5]（图4）。查询结果基于GIS的属性信息和空间的信息关联，并认高亮显示。

2.3 地图数据编辑

管理员可以根据实际情况更改地图元素的属性和空间数据，诸如添加、删除和修改地图元素。根据权限设计市级和省级地图数据编辑功能（图5），以达到数据的动态更新和数据的一致性[6]。

图4 地图数据查询Fig.4 The map data query

图5 地图数据编辑Fig.5 The map data editing

2.4 专题图制作

系统提供2种专题制图方式：饼图和直方图。用户可以根据需要选择相应的专题参数和专题图类型制作专题图，直观显示全省13个地级市专题布局、发展趋势和各项指标的比例（图6）。

图6 专题图制作Fig.6 The production of thematic map

2.5 污泥处置优化选址分析

各污泥处置社会资源企业均有各自的处理规模和处理含水量。依据政府部门核定的污泥处置费（元/t）、社会资源污泥处置费（元/t）和运输成本（元/km）等经济因素确定有效经济半径，计算公式为：（核定污泥

图7 污泥处置优化选址分析Fig.7 The optimization analysis of the sludge disposal

处置费-社会资源污泥处置费）／运输成本。再利用VB+MO设计与建立污泥处置优化选址模型：输入相应参数，自动获得有效经济半径后，地图窗口显示多种可选处理方案（图7）[6]，再人工结合交通线路、行政区划等信息，选出最佳污泥处置方案和负责单位，为管理部门提供技术与经济成本参考，为环境与建设部门提供科学、及时、有效的辅助决策支持。

3 结论

选择经济合理有效的污泥处置方法，对城镇污泥处置科学决策有一定的指导作用，对污泥处置工程建设具有重要的现实意义。研究表明，利用VB+MO模式构建污泥处置管理信息系统，实现空间数据的查询，分析和可视化。

［1］陈丽，郭青霞，荆耀栋，车爱平.基于组件式GIS的土地利用分区系统设计与实现——以忻州市为例［J］.国土资源遥感，2011，23（4）：140-146.

［2］张超.地理信息系统实习教程［M］.北京：高等教育出版社，2000.

［3］龚健雅.地理信息系统基础［M］.北京：科学出版社，2001.

［4］韩鹏.地理信息系统开发［M］.武汉：武汉大学出版社，2004.

［5］陈禹.基于MapObjects控件的地理信息系统设计与开发［J］.计算机工程，2001，27（4）：150-152.

［6］刘光.地理信息系统二次开发教程——组件篇［M］.北京：清华大学出版社，2003：1-5.

［7］郑翔翔.江苏省城市污水处理厂污泥处置技术政策研究［D］.南京：南京农业大学，2007.

The Construction of Sludge Disposal Management Information System In Jiangsu Province by GIS

XU Yan1，ZHANG Xue-ying2*，ZHOU Li-xiang3，LIU Fen-wu4
（1.College of Resources and Environmental Engineering，Yangzhou Vocational College，Yangzhou 225009，China；2.College of Environmental Sciences，Nanjing Tech University，Nanjing 210000，China；3.College of Resources and Environmental Engineering，Nanjing Agriculture University，Nanjing 210000，China；4.College of Resources and Environmental Engineering，Shanxi Agricultural University，Jingzhong 030801，China）

Based on the data of sewage treatment plant and sludge disposal in Jiangsu Province，this paper used the GIS data processing function to complete the construction of the spatial database of sewage sludge disposal.By the secondary development of GIS platform MapObjects，the sludge disposal management information system in Jiangsu Province is established，and it realized the sewage treatment plant sludge disposal management informatization.The system sludge disposal site optimization function，to provide the best disposal scheme for urban construction，for the urban sewage treatment plant to provide the layout of the visual decision aid，to speed up the modernization of the city.

Sludge disposal；Management information system；Optimal location model；GIS；Jiangsu Province

X799，TP315

：A

：1008-1631（2016）06-0090-03

2016-07-19

国家自然科学基金青年基金项目（21207065）

徐艳（1981-），女，江苏扬州人，讲师，研究生，主要从事地理信息系统应用与开发工作。E-mail：xuyanyz@qq. com。

张雪英（1976-），女，江苏南通人，副教授，博士，主要从事固体废弃物处理处置研究。E-mail：xueyingzhang@163. com。