基于GIS的江蘇省污泥處置管理信息系統構建

徐艷，張雪英，周立祥，劉奮武

（1.揚州科技學院資源與環境工程學院，江蘇揚州225009；2.南京工業大學環境學院，江蘇南京210000；3.南京農業大學資源與環境科學學院，江蘇南京210000；4.山西農業大學資源環境學院，山西晉中030801）

基于GIS的江蘇省污泥處置管理信息系統構建

徐艷1，張雪英2*，周立祥3，劉奮武4

（1.揚州科技學院資源與環境工程學院，江蘇揚州225009；2.南京工業大學環境學院，江蘇南京210000；3.南京農業大學資源與環境科學學院，江蘇南京210000；4.山西農業大學資源環境學院，山西晉中030801）

通過對江蘇省污水處理廠和污泥處置社會資源企業調研，利用GIS創建空間數據庫，在二次開發平臺MapObjects構建江蘇省污泥處置管理信息系統，實現江蘇省污水處理廠污泥處置管理工作信息化。系統支持污泥處置優化選址與處置功能，可有效避免污泥產生單位處置污泥的高盲目性與高成本性，降低污泥對區域環境的潛在危險，為城鎮污水處理廠的布局規劃提供可視化的決策輔助，以加快城市的現代化建設。

污泥處置；管理信息系統；優化選址模型；GIS；江蘇省

隨著江蘇省社會經濟的發展，污水治理工作的不斷深化以及公眾環境意識的逐步增強，污水治理部門的業務工作日漸繁重。目前城鎮污水系統基礎資料的管理仍然是傳統的人工管理模式，存在資料混亂、查檢速度低、不利于更新等問題，不適應城市建設的發展要求，因此，迫切需要采用信息技術改變舊有的管理模式，建立新的管理機制。通過對江蘇省380座污水處理廠和220座污泥處置社會資源企業進行問卷調查、實地調研及GPS現場定位，建立相應屬性數據庫，結合江蘇省基礎地理數據庫，利用GIS二次開發組件MapObjects，構建了江蘇省污水處理廠污泥處置管理信息系統，重點實現了污泥處置優化選址與處置模型，有效避免了處置污泥的高盲目性與高成本性，降低了污泥對區域環境的潛在危險，為城鎮污水處理廠的布局規劃提供了可視化的決策輔助，對加快城市的現代化建設具有促進作用。

1 系統設計

1.1 技術路線

結合研究目標，本系統利用組件式GIS技術，采用C/S模式，實現圖文交互式查詢、多級比例尺顯示分析、優化選址分析等功能。提出“資料收集、數據處理入庫、系統設計與構建”的流程方案（圖1）。

圖1 技術路線Fig.1 The technical line

1.2 開發平臺

MapObjects是ESRI公司的二次開發組件，其顯示、放大、縮小、漫游、SQL查詢、專題圖制作等一些基礎的制圖功能能夠滿足本系統開發的要求[1]，因此，本系統選用簡單易學的可視化編程語言Visual Basic 2008和MapObjects組件進行系統集成二次開發。

1.3 數據庫設計

將江蘇省380座污水處理廠統計報表及219座污泥處置社會資源企業GPS定位等數據[7]，建立屬性數據庫，利用ArcGIS的GPS數據轉換功能，按地理坐標（經緯度）字段轉換成專題圖層[2]，疊加于遙感影像地圖上，可直觀展示污水處理廠和污泥處置社會資源企業的空間分布狀況，同時關聯調研統計獲得的屬性數據，最后以省、市兩級比例尺組織管理專題圖層并導入污泥處置空間數據庫（圖2）。

圖2 空間數據庫Fig.2 The spatial database

1.4 功能設計

基于VB 2008+MapObjects平臺進行污水處理廠污泥處置管理信息系統，主要實現污泥處置信息管理、分析制圖、處置方案分析等功能。其中，利用GIS進行污泥處置最佳方案模型構建時，根據廠址、各種污泥處置社會資源點、核定污泥處理費用、社會資源污泥處置費、運輸成本等建出有效經濟半徑，結合行政區劃、道路交通等條件在因素合適區域內確定出污水處理廠污泥處置最佳方案。

2 系統功能實現

2.1 系統登陸

系統支持江蘇省及13個地級市兩級比例尺登陸并可自由切換（圖3）。省級部門用戶可進入江蘇省行政區界面，查看編輯分析省級或各地級市數據；各地級市只能進入各自區域界面查閱分析更新數據，從而實現對不同等級用戶的權限分配。

圖3 用戶登錄與系統主界面Fig.3 The user login and system main interface

2.2 地圖數據查詢

數據查詢是系統的核心功能，包括表達式屬性查詢和圖形點擊查詢2種。打開表達式查詢界面，組合查詢字段、運算符、字段值建立查詢條件，即可查詢所需地理圖形信息；點擊地圖地理信息查詢獲得對應屬性和多媒體信息等[5]（圖4）。查詢結果基于GIS的屬性信息和空間的信息關聯，并認高亮顯示。

2.3 地圖數據編輯

管理員可以根據實際情況更改地圖元素的屬性和空間數據，諸如添加、刪除和修改地圖元素。根據權限設計市級和省級地圖數據編輯功能（圖5），以達到數據的動態更新和數據的一致性[6]。

圖4 地圖數據查詢Fig.4 The map data query

圖5 地圖數據編輯Fig.5 The map data editing

2.4 專題圖制作

系統提供2種專題制圖方式：餅圖和直方圖。用戶可以根據需要選擇相應的專題參數和專題圖類型制作專題圖，直觀顯示全省13個地級市專題布局、發展趨勢和各項指標的比例（圖6）。

圖6 專題圖制作Fig.6 The production of thematic map

2.5 污泥處置優化選址分析

各污泥處置社會資源企業均有各自的處理規模和處理含水量。依據政府部門核定的污泥處置費（元/t）、社會資源污泥處置費（元/t）和運輸成本（元/km）等經濟因素確定有效經濟半徑，計算公式為：（核定污泥

圖7 污泥處置優化選址分析Fig.7 The optimization analysis of the sludge disposal

處置費-社會資源污泥處置費）／運輸成本。再利用VB+MO設計與建立污泥處置優化選址模型：輸入相應參數，自動獲得有效經濟半徑后，地圖窗口顯示多種可選處理方案（圖7）[6]，再人工結合交通線路、行政區劃等信息，選出最佳污泥處置方案和負責單位，為管理部門提供技術與經濟成本參考，為環境與建設部門提供科學、及時、有效的輔助決策支持。

3 結論

選擇經濟合理有效的污泥處置方法，對城鎮污泥處置科學決策有一定的指導作用，對污泥處置工程建設具有重要的現實意義。研究表明，利用VB+MO模式構建污泥處置管理信息系統，實現空間數據的查詢，分析和可視化。

［1］陳麗，郭青霞，荊耀棟，車愛平.基于組件式GIS的土地利用分區系統設計與實現——以忻州市為例［J］.國土資源遙感，2011，23（4）：140-146.

［2］張超.地理信息系統實習教程［M］.北京：高等教育出版社，2000.

［3］龔健雅.地理信息系統基礎［M］.北京：科學出版社，2001.

［4］韓鵬.地理信息系統開發［M］.武漢：武漢大學出版社，2004.

［5］陳禹.基于MapObjects控件的地理信息系統設計與開發［J］.計算機工程，2001，27（4）：150-152.

［6］劉光.地理信息系統二次開發教程——組件篇［M］.北京：清華大學出版社，2003：1-5.

［7］鄭翔翔.江蘇省城市污水處理廠污泥處置技術政策研究［D］.南京：南京農業大學，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

國家自然科學基金青年基金項目（21207065）

徐艷（1981-），女，江蘇揚州人，講師，研究生，主要從事地理信息系統應用與開發工作。E-mail：xuyanyz@qq. com。

張雪英（1976-），女，江蘇南通人，副教授，博士，主要從事固體廢棄物處理處置研究。E-mail：xueyingzhang@163. com。