以GIS技术为基础的城市供水管网管理与服务系统研究

2018-01-08

福建质量管理 2017年24期

(淮北市供水总公司安徽淮北 235000)

朱郁

(淮北市供水总公司安徽淮北235000)

随着各行各业信息化水平的提高，GIS技术的应用已经由原本单一的地球科学研究领域逐渐扩展至房地产、国防、公共卫生与城市供水等领域当中，本文首先阐述了GIS技术在城市供水管网中的应用现状，并在此基础上进行基于GIS技术的城市供水管网管理与服务系统的研究。

GIS技术；城市供水管网；数据库

前言

城市供水管网的建设与管理，是城市技术设施建设中至关重要的方面，是为城市发展提供资源储备与基础的必要环节，随着城市化发展进程的不断推进，传统的城市供水管网管理方法已经不再适用于规模越来越大、复杂性越来越高的供水管网系统的发展，GIS技术在城市供水管网管理与服务中的应用逐渐进入人们的视野。

一、GIS技术在城市供水管网领域中的应用情况

GIS技术也被称作地理信息系统，是将数据收集、数据分析、数据呈现、应用管理与存储地理信息等功能集于一体的应用技术，具有非常强大的地理数据分析、空间分析与可视化表达的能力，能够充分满足规模庞大、与地理信息直接相关的城市供水管网的应用需求，因而近年来在城市供水管网管理中的应用愈发广泛。由于城市供水管网系统通常分布于地下，具有较强的隐蔽性特性，且越大的城市管网分布就越复杂而凌乱，管网使用的时间也会比较长，这就给供水管网的管理工作提出了很大的问题。应用GIS技术进行城市供水管理能够以可视化方法来呈现供水管网的分布，可以更加直观地呈现设备相关信息并帮助进行动态化的管网分析与处理，是城市供水管网管理的信息化发展的表现。

二、基于GIS技术的城市供水管网管理与服务系统研究

(一)软件应用平台的确定

对于基于GIS技术的城市供水管网管理与服务系统的研究，首先就应当确定合适的软件应用平台，以完整呈现GIS技术的实际功能与效果，可以选用定制专题GIS软件平台，凭借其强大的开放性、个性化的软件特征，能够向用户提供二次开发服务，包括向用户提供二次开发函数库、满足用户个性化应用系统构建的需要。例如，目前在国内与国际都非常知名的国产GIS软件Super Map GIS(北京超图)所开发的GIS软件产品，其定位就是面向应用开发者，具有非常强大的开放性与自主性，以组件式架构为基础，灵活性极强，数据模型具有非常好的一致性，能够有效管理海量数据，可以兼容多种数据库，完全能够满足城市供水管网管理的需要。

(二)建立供水管网数据库

在大数据时代，数据库是一切系统管理与服务的基础，没有数据库作为支撑就不能发挥出系统应有的功能与作用，因此在选定GIS技术软件平台的基础上，还应当进行数据库的构建。基于GIS技术的城市供水管网系统数据库中数据的来源可以包括两个方面：其一为基础性数据，包括现有的城市地理形态和能够反映地形地势的一系列数据，还需要包括建筑高度、交通信息、水文水系、区域疆界、人口信息等，是数据库构建的基础；其二为专业性数据，也就是与城市供水管网系统相关的一系列数据，包括供水管网分布、水源位置、水库情况、水泵设施等，要同时包含空间信息与技术信息，包括设备与系统的运行情况。

图1 基于GIS技术的城市供水管网系统数据库构建技术流程

供水管网管理与服务系统数据库就数据的收录方式可以分为三种：测量数据、矢量施工图、转换数据。其中，测量数据是将实际的测量数值通过GIS技术在软件平台上加以直接呈现，能够构成空间与属性数据，具有便捷性与准确性，但需要投入大量的人工成本、时间成本与资源成本；矢量施工图是将施工图纸进行矢量化扫描，将之转换为矢量图，数据的准确性会受到图纸完整性、清晰性的影响，数据录入的精准性也会影响其精度；转换数据主要是将电子格式的CAD图纸进行直接转换，以更好地生成城市供水管理系统所需要的数据。

(三)确定系统功能

1.图库管理功能

具有分别对应点、线、面三种图元的空间数据与属性数据，能够进行图元数据编辑，具备图形矢量化转换与导出功能，能够更加灵活而便捷地进行图库管理与数据转换，具备图元录入、地形图编辑、导出传送、图形管理与数据转换功能，是GIS技术应用于城市供水管网管理与服务系统的前提与基础。

2.信息检索与数据统计功能

数据信息的检索与统计，是系统管理与服务的基础性功能，基于GIS技术的城市供水管网系统的管理与服务应当具备数据信息的模糊检索与精细检索，能够进行数据信息的有效分类与组合，拥有对于管线、管路、附件、设备等相关要素的分类、组合、统计与信息汇总，并在此基础上，以空间数据与属性数据的形式将信息检索与统计的结果进行呈现，以便于系统的操作者与应用者更加明确而直观地获取数据信息。

3.数据支撑功能

要具备数据收集、统计、整理、处理、存储与分析功能，以此作为系统运行的基础，并为供水管网管理与服务提供数据支撑。同时，要具备采用各种模型与方法，能够灵活调取数据库的相关信息，以便于分析供水管网的真实情况，对供水水量进行预测，并判断供水管网的运行状态是否正常，判断供水管网是否存在故障与事故，能够进行模型优化与模型分析，实现图形、文本、表格的录入、编辑与输出，并便于进行系统维护。

4.web发布功能

基于GIS技术的城市供水管网管理与服务系统应当具备web服务功能，能够构建一个web的子系统，用户可以采用常规方法通过网页进行网站访问，可以浏览相关信息，查阅图形与数据，进行关键字搜索、查看供水等压线等，可以通过网络进行办公。在这个过程中，为了确保供水管理与服务的用户体验，在通过网页进行浏览与检索的过程中，应当确保系统运行的兼容性，要保证无需通过浏览器安装任何插件。