太原市供水管網GIS系統的建立和運行

呂 偉

(太原供水集團有限公司，山西 太原 030009)

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太原市供水管網GIS系統的建立和運行

呂 偉

(太原供水集團有限公司，山西 太原 030009)

介紹了太原市供水管網GIS系統的建設背景，分析了該系統建立的具體過程，并從查詢、統計和管網分析等方面，闡述了GIS系統在管網日常管理和運行中的應用，促使供水管網的管理工作向定量化、科學化和自動化方向發展。

供水管網，GIS系統，數據維護，查詢功能

1 系統建設背景

伴隨著新一代信息技術日新月異的發展，以物聯網、云計算、移動互聯網為標志的新技術已成為推動世界經濟、政治、文化等各個領域發展的強大動力。國家“十三五”規劃前瞻性提出要著力提升城市管理水平和服務效能，加強城市管理，推進城市管理現代化，加快“智慧城市”建設。而水務數字化作為城市智能化管理的重要組成部分，涵蓋供水、水資源管理與調度等多個方面。采用現代化的技術和管理手段來進行供水管網規劃、建設和管理，使供水管網的管理工作步入定量化、科學化、自動化的軌道，已成為供水企業當前十分緊迫的任務，同時也是“智慧城市”建設的重要組成部分及城市可持續發展的迫切要求。

構建太原市供水管網地理信息系統(簡稱GIS系統)，實現管網日常管理和運行管理的自動化、信息資源共享化、管理決策智能化，確保供水工作水平與快速發展的社會和經濟水平相適應，從而降低供水系統成本、增加供水系統服務能力、提高水資源利用率和供水系統的應急響應能力，提高公司運營和管理水平。

太原市供水管網地理信息系統以ArcGIS為軟件平臺，架構相應的管網信息綜合服務系統、管網高級應用功能服務系統以及數據管理和應用服務平臺等，為各級管理部門提供服務。

2 系統的建立

2.1 系統需求分析

1)數據層面。設備圖形數據與現場一致；設備臺賬數據與現場一致；運行狀態信息與現場一致。

2)應用層面。GIS數據管理平臺(C/S)；GIS應用服務平臺(B/S)。

2.2 系統架構設計

整個系統由基礎支撐平臺、基礎數據管理、空間信息服務和業務應用框架四部分構成。系統組成見圖1。

3 GIS系統項目的實施

3.1 管網數據的輸入

數據采集和錄入工作的準確性，直接決定了GIS系統項目實施的成敗。太原市供水集團有限公司供水面積約270 km2，管線總長約1 700 km。在太原市供水管網GIS系統實施過程中，主要依據入檔的管線竣工圖紙，采用人工錄入數據的方式，將DN40 mm以上的供水管線以及管網要素和附屬設施(包括閥門、三通、四通、消火栓、水表等)，以及相應的平面位置、埋深、高程、材質等屬性錄入系統中。

3.2 系統信息的維護

供水管網GIS系統維護的工作主要包括：及時收集公司基建和生產部門提供的管線竣工資料，及時、準確的將管線數據錄入到系統中，同時參考GPS外業管網普查的數據，及時校核管網中的節點數據。

供水管網GIS系統的數據維護是一項系統的工程，需根據實際情況分配職責，密切聯系。為此，制訂了如圖2所示的工作流程。

4 系統的應用

4.1 GIS基本功能

提供屬性查詢、圖層管理、圖形瀏覽、動態路名、空間測量、定位、圖形輸出等基本功能(見圖3)。

屬性查詢統計：查詢功能分為邏輯條件和管網專題兩種方式。邏輯條件查詢：通過構建豐富的邏輯表達式來實現對業務數據的查詢。實現對管線屬性(管線類型、材質、管徑、建設時間、所在位置等)、管點屬性(測點性質，附屬設施)等信息的查詢，在屬性表中選擇符合條件的數據，并使相應的圖形處于選中狀態。系統能夠提供條件查詢，輸入復雜條件以及SQL語句可以進行查詢(見圖4)。

管網專題查詢：根據太原供水集團自身需求，定制的各種查詢功能。

1)模糊查詢。輸入關鍵詞，通過搜索引擎技術在全數據庫中對業務數據進行全文模糊檢索。針對水廠、泵站、閥門、水表等進行。系統提供漢語首拼碼輸入以及關鍵詞記憶功能來提高檢索的速度。

2)路段查詢。根據指定的路段進行查詢，定位至該路段，獲得該路段上相應的管線和節點的屬性信息。

3)空間查詢。通過框選和多邊形選擇等工具，查詢選定區域內的相應管線和節點的屬性信息。

4.2 管網編輯維護功能

提供方便的管網輸入手段，支持MapGIS數據導入、物探數據導入、物探成果數據批量導入、EXCEL格式導入等不同數據格式導入，提供管網編輯、管網設備編輯、廠站分布編輯、場站平面分圖編輯等多種類型設施編輯維護功能，能夠構造并自動維護網絡拓撲關系，建立各類管網的空間數據庫及屬性數據庫。

4.3 爆管分析

當出現爆管事故需要進行搶修工作時，系統提供的模擬分析功能輔助調度人員對現場進行模擬分析。根據對不同口徑管網圖上的可操作設備，對閥門進行開閉的模擬操作后分析出停水影響范圍，且將分析結果快速并詳細的呈列表形式顯示，為工作人員提供了直觀的方案決策分析資料。

在該模塊下實現的功能有：爆管點定位及信息查看、最小關閥方案(第一關閥方案)、二次關閥方案(第二關閥方案)、最佳停水范圍分析、搶修預案查詢、斷水通知單生成、閥門操作單生成等(見圖5)。

5 經驗總結

隨著太原市經濟建設的迅速發展，城市供水管網的規模也逐年擴大，供水管網是城市基礎設施的重要組成部分，為城市的生產和生活提供基本保障，對供水管網的科學管理和調度具有極其重要的意義。

在太原市供水管網GIS系統建立的過程中，我們深刻認識到數據是系統的重要基石，支撐著系統長期的運行和應用。如何能夠解決數據及時更新，成為了GIS系統成敗的關鍵。總結建立過程中的經驗，需要加強以下幾方面的工作：

1)全面推廣系統應用。

依托集團公司全面推進信息化建設的政策精神，利用多方面渠道，積極推廣GIS系統在設計規劃、生產基建和營銷管理等多方面工作中使用。在實際應用中，不斷發現管網資料存在的問題，持續改進，不斷完善已有管線信息，才能更好的發揮GIS系統的功能。

2)積極落實系統維護管理制度。

依據《太原供水集團有限公司供水管網GIS系統數據維護及使用管理規定》，嚴格規范GIS系統的資料來源、數據標準和維護流程等工作。

3)定期召開工作會議，加強部門之間溝通。

在系統建設和推廣應用期間，不斷匯集遇到的問題和困難，通過召開GIS系統專題會議，系統使用部門利用各自資源，群策群力，共同商討解決辦法，切實推進GIS系統的不斷發展。

4)加強系統維護操作的培訓工作。

依據《太原供水集團有限公司供水管網GIS系統培訓管理制度》，定期組織相關技術人員開展培訓工作，提升員工對GIS系統的操作能力，不斷完善供水管網GIS系統，擴大該系統在公司內部的影響。

[1] 李叔平，劉遂慶.城市給水管網系統[M].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2] 康宇煒，翟敏楨，章民駒.供水管網GIS系統的開發與維護[J].供水技術，2008，2(2)：35-38.

Establishment and operation of water-supply network GIS system of Taiyuan city

Lv Wei

(TaiyuanWater-SupplyGroupCo.,Ltd,Taiyuan030009,China)

The paper introduces the construction background of water-supply network GIS system of Taiyuan city, analyzes its specific establishment process, and describes the application of GIS system in the daily network management and operation from aspects of query function, statistic and pipe network analysis, so as to promote quantitative, scientific and automatic water-supply network management.

water-supply network, GIS system, data maintenance, query function

1009-6825(2016)31-0135-03

2016-08-22

呂 偉(1983- )，男，工程師

TU991

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