GIS技術(shù)在排水管網(wǎng)信息可視化管理中的應(yīng)用

內(nèi)容摘要：為適應(yīng)大連市排水管網(wǎng)管理及發(fā)展的需要，運(yùn)用GIS技術(shù)建立大連市排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。系統(tǒng)具有管網(wǎng)數(shù)據(jù)查詢、顯示、維護(hù)、分析、管理五大功能，具備易于維護(hù)、更新、擴(kuò)展、及簡單易用等特點(diǎn)，通過專業(yè)化的窗口界面可以準(zhǔn)確、迅速獲得所需的排水管網(wǎng)信息，同時提高了排水管網(wǎng)信息資源的利用率。系統(tǒng)的建立為城市排水管網(wǎng)的發(fā)展預(yù)測、規(guī)劃決策提供了有效的管理工具。

關(guān)鍵詞：排水管網(wǎng)；地理信息系統(tǒng)（GIS）；管理；信息可視化

城市排水系統(tǒng)是保證城市正常運(yùn)行和維護(hù)城市環(huán)境的“靜脈。近年來大連市的城市化進(jìn)程保持高速態(tài)勢，市區(qū)面積不斷擴(kuò)大，大量住宅小區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)、高新區(qū)等迅速形成；與此同時，管網(wǎng)數(shù)據(jù)仍采用傳統(tǒng)的人工方式存儲和管理，未建立有效的數(shù)字化管理系統(tǒng)，排水管網(wǎng)的查詢和管理效率較低。尋求新的技術(shù)來對排水管網(wǎng)進(jìn)行科學(xué)管理已經(jīng)成為必然。

地理信息系統(tǒng)（GIS）以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機(jī)硬件、軟件環(huán)境支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息。本文運(yùn)用GIS技術(shù)對大連市排水管網(wǎng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化，查詢和選擇，屬性編輯，使人機(jī)交互界面更為人性化，為規(guī)劃設(shè)計、維護(hù)管理、評價分析和決策服務(wù)提供有力的技術(shù)保障。

1 管網(wǎng)數(shù)據(jù)建庫

分別對管線、地名信息、地形圖等矢量圖形數(shù)據(jù)入庫，數(shù)據(jù)必須位于同一平面坐標(biāo)系和高程基準(zhǔn)，格式必須是DWG、DXF 或SHP。系統(tǒng)支持添加新管線、更新原有管線、管點(diǎn)數(shù)據(jù)等功能。系統(tǒng)能同時修改多個同類管線、管點(diǎn)的屬性數(shù)據(jù)，可以一次選中幾十條管線，把它們的“所屬道路”屬性統(tǒng)一改為同一個路名，或者統(tǒng)一修改它們的權(quán)屬單位等。

2 地圖顯示子系統(tǒng)

存儲在數(shù)據(jù)庫中的地理相關(guān)數(shù)據(jù)都可以通過地理信息系統(tǒng)的地圖顯示子系統(tǒng)來實現(xiàn)圖形化顯示、測量及輸出等操作。

2.1 視圖操作模塊

支持地理形圖與其它管線其它專題要素的疊加顯示，可以控制圖層是否顯示、并按指定的比例尺自動控制圖層的顯示。支持鷹眼和放大鏡窗口，進(jìn)行整體的查看和局部放大。支持圖形對象的符號化，可以自動為圖形對象配以線型、符號和面狀填充符號進(jìn)行顯示，并可以方便地改變線型、符號和面狀填充符號。可以根據(jù)需要增加和刪除顯示圖層。可以進(jìn)行動態(tài)無級縮放、可中心縮放，框選縮放，漫游、刷新、恢復(fù)和全局顯示。

2.2 測量與動態(tài)標(biāo)注

可方便地測算坐標(biāo)、任意兩點(diǎn)間的距離、任意兩條曲線的夾角和任意多邊形的面積。可隨意選擇顏色進(jìn)行自由注釋、標(biāo)注任意點(diǎn)坐標(biāo)、管點(diǎn)屬性及兩點(diǎn)的距離等。

2.3圖形輸出模塊

系統(tǒng)提供了多種地圖模板，可輸出符合地圖公開出版質(zhì)量的圖件。

3 管網(wǎng)查詢系統(tǒng)

系統(tǒng)可以按使用者的需求對系統(tǒng)中的管網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層管理，便于查詢、施工、決策。主要查詢功能有：按地名查詢、按視圖查詢、可選區(qū)域查詢、按節(jié)點(diǎn)編號查詢、條件查詢。

4 管網(wǎng)分析子系統(tǒng)

4.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

可以根據(jù)管線、管點(diǎn)的類型、材質(zhì)、管徑、埋設(shè)年代對管線數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計。可以針對各專業(yè)部門的信息進(jìn)行分析與統(tǒng)計。統(tǒng)計的結(jié)果可以按表格形式、專題圖形式直觀地輸出顯示。

圖2-3管網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能示意圖

4.2 網(wǎng)絡(luò)分析模塊

系統(tǒng)基本的網(wǎng)絡(luò)分析功能有 “緩沖區(qū)分析”、“匯水區(qū)匯水情況分析”。

（1）緩沖區(qū)分析。分析統(tǒng)計某一區(qū)域內(nèi)符合條件的排水設(shè)施。區(qū)域分為矩形、圓形區(qū)域，或自定義區(qū)域范圍。分析結(jié)果存表格中顯示，并同時可以定位和查看全部分布情況。

（2）匯水區(qū)匯水情況分析。選擇某一個排水區(qū)，根據(jù)排水區(qū)邊緣的管線水流方向分析此排水區(qū)的主要進(jìn)水管線、主要出水管線、相交管線。分析結(jié)果在表格中顯示，并同時可以定位和查看全部分布情況。

5 結(jié)語

運(yùn)用GIS技術(shù)開發(fā)建立大連市排水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，為進(jìn)一步優(yōu)化管理模式，簡化管理方式提供了一個行之有效的技術(shù)平臺。該系統(tǒng)主要具備以下技術(shù)特點(diǎn)：

1、良好擴(kuò)展和維護(hù)

系統(tǒng)具有較強(qiáng)的可擴(kuò)展性和對需求變化的自適應(yīng)能力，以適應(yīng)業(yè)務(wù)管理內(nèi)容和工作流程變化造成的系統(tǒng)需求的變化。在功能擴(kuò)展方面，系統(tǒng)充分考慮從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計、管理對象等各方面的功能擴(kuò)展；在軟硬件升級方面，系統(tǒng)充分考慮關(guān)鍵軟件和硬件的發(fā)展以及管理功能的增加，具有靈活和平滑的擴(kuò)展能力；此外，系統(tǒng)采用集中的、智能化的維護(hù)方式，盡可能減少手工維護(hù)工作量，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2、方便實用性強(qiáng)

系統(tǒng)建設(shè)的根本目標(biāo)是最大可能地滿足城市供排水輸配管網(wǎng)管理的業(yè)務(wù)要求，做到易于使用、便于管理、數(shù)據(jù)更新簡便和系統(tǒng)升級容易，具有優(yōu)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以及友好的用戶界面。

參考文獻(xiàn)

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[3] 王學(xué)軍. 地理信息系統(tǒng)[M]. 北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，1993.

作者簡介：張弘（1981-），女，遼寧大連人，碩士。