GIS技術在供水行業中的運用及發展

艾勇

摘要：文章論述了GIS技術的組成、發展及產業化，講述了GIS技術在供水行業中的系統規劃、運營管理狀況及未來發展，同時對GIS的專業性開發、提升其運用水平方法進行相關論述。望對同行業有一定的參考性價值。

關鍵詞：地理信息系統 圖形數據管理 供水系統

Abstract: This paper discusses the composition of GIS technology, development and industrialization, tells the story of GIS technology in the water industry in the system planning, operations management status and future development, while the GIS professional development and enhance their level of use of methods related discussion . Hope on the same industry have a certain reference value.Keywords: GIS graphic data management of water systems

中圖分類號：TV674文獻標識碼：A 文章編號:

1 GIS技術發展狀況

當下GIS技術在世界上的運用非常廣泛，該項技術被成功的運用在測繪、環境、城市規劃、公共設施管理及工程建設等領域當中，除此之外，GIS技術還運用于軍事戰略解析、商務決策及人們的日常生活當中。據大概估量，人們80%的活動都跟地理信息系統存在緊密的聯系，為此，GIS開發及運用有著無法想象的發展空間。在21世紀支柱性產業的今天，GIS成為信息產業中必不可少的關鍵構成單元。

2 GIS在供水行業中的運用及發展

當下，GIS在我國供水行業中運用集中于輸配水管網的日常管理當中，譬如，上海、深圳等城市。天津大學環境工程系在依據供水企業相關要求的前提之下，與北京大學、中國地質大學的MAPGIS為軟件開發平臺，創建出城市供水網管理系統，真正的實現了供水管網圖形數據及屬性數據的計算機錄入及修改。針對管線及相關設施開展屬性查詢、空間定位及定性、定量的統計淺析；針對圖形及統計淺析報表的展現及輸出；此外，其能夠為爆管、漏水事故的搶修、維修提供可靠的數據信息，進而真正實現了供水管網的信息化管理。經過GIS集成，促使管網圖形庫、屬性數據庫及外部數據庫相結合，使得管網管理工作具備了高精準度、效率高、動態更新快、高質量的獨特優勢。

固然，GIS在供水行業中運用所產生的功效不只如此，就GIS技術自身來講，其對空間數據的管理僅僅是其最為基本性的功能，而其有效工程體現在對空間數據的分析、模型分析所形成的相關數控信息，可以很好的對相關決策開展模擬及預測，以能夠更好的挑選最佳的方案，預防在決策及管理工作中有錯誤情況的產生。

GIS技術在供水行業中的運用，不僅以圖形庫、數據庫的狀態停滯在管網的日常管理當中，還應當運用GIS淺析、模擬及預測的巨大性能與有關專業知識、方法有效結合，對其進行深入研發，為今后管網的設計規劃、工程施工、優化調整及事故搶修等提供有利的技術支持。

現在，我國的大中型城市管網中新建改造任務逐漸增加，急切需要使用管網水力淺析、拓展改造優化設計的軟件系統。即便最近幾年中管網優化設計理論及有關方法探究慢慢成熟起來，但在現實中并沒與得到很好的有效運用。其主要原因是，優化模型的創建及解法與編程，對有關設計工作者來說存在很大的困難，特別是對其擴建及改造優化，這不單單關乎著很多方面的問題，并且通常需要大量的數據信息。解決目前難題最為有利的方法就是把管網設計理論、系統優化理論與GIS結合，依靠GIS巨大的空間數據管理性能，運用其在實際管網圖構序，對管網水利情況進行解析。而后再把GIS網絡淺析與模型優化的創建、解析有效結合為一體，創建管網擴建、優化改良的輔助設計系統。此種方式能夠將優化設計理念及方法與管網建設有效結合，同時有助于城市供水管網的科學布局及調整，可以為以后管網的優化創造良好的條件，并且利用GIS技術把管網中的大量數據、水利進行淺析、優化設計計算等有利于對相關軟件進行具體操作，保證了設計工作人員日常工作的順利進行。

設計優化是以運行優化為目標的。大型復雜的管網一定要具備安全可靠及經濟合理性，但這不是容易的一件事情。從久遠目標分析，依據真實準確的管網運行資料，創建管網數學模型，根據相關數據對管網具體運行狀況開展動態模擬，這是順利實現管網優化運行的主要途徑。在管網模型建立過程當中，GIS憑借自身顯著的優勢，必然會成為管網運行實施信息模擬中不可或缺的技術。在GIS技術的支持下，管網結構參數及狀態參數有效結合，運用GIS數字高程模擬，模擬管網水壓的具體情況，同時以二維、三維圖形將其直觀化的展現出來，同時明確每一個測壓點相互間的聯系狀況，為今后開展優化調度提供了可靠的信息根據。

除此之外，GIS空間解析、網絡解析可以運用在管道工程施工、管網維修預定及管網事故搶修決策當中。譬如，在管網工程施工當中，可以運用GIS緩沖區模型，把需要鋪設的管道的緩沖區進行有關解析，詳細的計算出準確的工程土方量。比如，在今后有可能發生的管網事故搶修工作中，運用GIS與GPS相結合的先進技術，利用GOS系統來獲取搶修地面的具體方位及交通情況，同時把有關信息數據傳輸至GIS，技術出最為快捷的行車路線，同時運用GIS進行有關搜索，短時間內找出事故發生所形成的破壞程度，模擬管網的一系列動態變化，方便今后的管網調度，保證供水服務質量。可以明顯的看出，該項技術方案可以很好的展現出現代化信息技術的獨特優勢。

3 供水管網GIS系統的方案

因供水行業GIS系統是面對生產管理信息系統，供水企業運用GIS的最終目的是來有效的提升其決策及具體操作的速度，滿足有關數據信息的更新和具體操作，確保達到相關技術方面的要求。供水GIS系統主體工作對象參數及主體圖形元素的拓撲結構等數據，在這一系統當中處于實時動態更新的狀況之下，系統主體工作的對象數據一直處于不斷更改的情況中，是在多個子系統中同一時間形成的。

為此，大中型供水企業需要兼顧到公司的運營模式及未來發展方向，本文認為管網GIS系統可以選擇使用ArcEditor +MapObjects+ ArcSDE+ ArcIMS的配置模式，這種模式可以支持諸多桌面端和無限量瀏覽器端，可以滿足當下企業的各方面需求，其配置方案如下圖1：

4 GIS技術在供水行業中有著廣闊的發展前景

對廣大用戶來講，有效運用GIS技術需要挑選一個更加優秀成熟的GIS平臺是非常關鍵的。當下，縱使在世界上已經研發出很多優秀的GIS軟件，但使用我國自己研發的GIS軟件卻有著顯著的優勢和特點，不單單有非常高的性價比、漢字性能，同時有利于進行系統的維護升級。最近今年在我國生產的GIS軟件當中，較為出名的有北京大學的Citystar和中國地質大學(武漢)的MAPGIS，北大的Citystar成果的實現了3S技術(GIS、RS、GPS)的一體化；中國地質大學則在對圖形處理、空間淺析及用戶界面上做的更加出色。兩種GIS技術被不少的用戶作為基礎平臺進行了二次研發，目前，這兩項GIS技術逐漸趨于完善。

上述介紹的僅僅是GIS技術在供水行業的輸配水系統中的部分運用，其實，GIS技術在供水行業中還能夠使用在水資源規劃及管理、地面水質模型及GIS結合專家系統來成果的實現對水系統的優化等很多空間當中，可見，GIS有著非常大的‘用武之地。

結束語

GIS技術目前已經發展成世界性的高科技體系在各行業中得到廣泛的運用。之后所創建的各類專業性質的GIS軟件在解決問題上存在專業性能低的劣點，特別是高層次的運用模型非常少，而這一問題將在很大程度上關乎著GIS實用性的成功與否。固然，GIS的有效運用，是由地理信息建模系統的完善程度所決定的，但這項工作的開展離不開專業工作人員的參與，特別是對新一代組件式GIS系統的研發當中，只有具備了專業性的技術人員才能夠提升GIS在各行業中的大范圍運用，才能夠促使GIS運用水平得以很好的提升，推動其逐漸發展為具備強大性能的決策支持系統，在未來的高科技信息化時代中展現其最大的技術作用，成功實現供水行業中管網信息管理的自動化、科學化和規范化

參考文獻：

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