智能測繪技術在供水管網中的應用研究

中圖分類號：X831 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）04-0075-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.04.021

Research on the Application of Intelligent Surveying Technology in Water SupplyNetwork

XIONGYongzhoul，2，LIYuel，2，PENGZhel，2

（1.Jinan WaterGroupCo，Ltd.;2.JinanPuli WaterSupplyEngineringDesignInstituteCo.，Ltd.Jinan250o，Cina）

Abstract：Thelayoutand planning ofthe watersupplynetworkarecrucial fortheeficientoperationof the water supply system.Intelligent surveying technologycanquicklyandacuratelycollect spatial geographic informationof watersupply networksby introducingadvanced methods such as high-precisionsensors，unmannedaerial vehiclesurveying，LiDAR， andsatelitepositioning，providingabasisforquicklyadjusting watersupplystrategiesandimproving theeficiencyof water supplysystems.Basedonthis，analyzetheapplicationadvantagesand problemsfacedbyinteligentsurveyingandmappng technology in the water supply network，and propose specific application strategies.

Keywords： inteligent surveying technology;water supply network;application advantages

供水管網的高效運行直接關系到水資源節約與能源消耗水平。傳統測繪與管理方式因存在測量精度低、漏損監測滯后、運行效率不高等問題，制約了節能減排目標的實現。智能測繪技術結合了傳感器、無人機等手段，能夠提升測量精度與維護效率，為管網優化提供支撐。在此背景下，分析智能測繪技術在供水管網中的具體應用。

1智能測繪技術在供水管網中的應用優勢

1.1提高供水管網測量精度與更新效率

智能測繪技術在供水管網的應用顯著提升了測量精度和更新效率。傳統供水管網測繪方式主要依賴人工測量和簡單設備，存在精度偏低、數據更新周期長等問題。智能測繪技術通過引入高精度傳感器、無人機航測、激光雷達和衛星定位等先進手段，能快速、精準地采集供水管網的空間地理信息。例如，激光雷達能夠生成高分辨率的三維點云數據，為管網位置、結構和地形變化的精準測繪提供技術支持。無人機航測可大幅減少傳統地面測量中因地形復雜或人力受限帶來的測量盲區，提高全覆蓋測量的效率。智能測繪技術的效率提升還體現在數據處理的自動化與智能化上。傳統數據更新需要經過多次人工校正，而利用大數據處理和算法優化技術，可以實現采集數據的實時分析和誤差修正，減少人工干預導致的誤差。

1.2優化供水管網運行效率

智能測繪技術在優化供水管網運行效率方面發揮了重要作用。智能測繪技術的應用能提供高精度的空間數據和實時監測能力，為提高供水管網運行效率提供了科學支撐。智能測繪技術通過實時采集供水管網運行數據，如管網壓力、流量分布和漏損情況，能夠幫助管理者全面掌握管網運行狀態。借助智能傳感器和遠程監控系統，可以準確定位壓力異常或流量波動的區域，為快速調整供水策略提供依據。基于智能測繪技術構建的管網運行模型能夠實現對水力動態的精準模擬。通過模擬流量和壓力的變化趨勢，可預測潛在風險點并提前優化運行策略。尤其在供水高峰期，智能測繪技術可協助分配合理的輸水路徑和壓力分布，最大限度降低能耗，保障穩定供水。智能測繪技術支持對管網運行進行精準調度與分區管理。通過對供水管網進行分區測繪和區域化管理，可以實現運行效率的最大化[1]。

2智能測繪技術在應用過程中面臨的問題

2.1數據采集困難

供水管網通常分布廣泛且復雜，尤其在城市區域，地下管網環境受地形、土壤性質和周邊設施干擾，導致數據采集難度顯著增加。即使使用高精度傳感器和無人機航測，仍會因信號衰減、遮擋或外界噪聲干擾，導致采集數據不完整或精度降低。在數據采集過程中，設備的精度局限性及環境影響易引發誤差。這些誤差在數據處理階段可能進一步放大，尤其在多源數據融合時，傳感器間的不一致性和算法的誤差累積會對最終測繪結果產生負面影響。供水管網中的動態因素加劇了數據采集的復雜性。水壓變化、流量波動及管網老化狀態會引發測量值短期波動，造成單次數據采集結果難以完全反映真實狀態，削弱智能測繪技術對供水管網運行狀態的精準評估能力。

2.2管網復雜性對模型構建的挑戰

供水管網的復雜性對智能測繪技術的模型構建提出了顯著挑戰。一是管網拓撲結構復雜，包括主干管、支線管和環網等形式，與地下其他設施交錯分布，增加了空間建模難度。管道材質、管徑和老化狀態的差異使模型需要涵蓋多樣化參數，但老舊區域的管網分布圖經常不完整或與實際不符，增加了建模難度。二是供水管網為動態系統，其運行特性隨水壓、流量和用水需求不斷變化。傳統靜態模型難以反映這些特性，而動態建模依賴實時數據支持，但數據缺失或監測盲區常導致參數偏差。三是外部環境干擾也是一大難點，如地質活動、地面沉降或地下水侵蝕會改變管網狀態，導致模型不穩定。

2.3 成本高

智能測繪技術在供水管網中的應用面臨成本高的問題。一是智能測繪技術依賴先進的設備和專業技術，如高精度傳感器、無人機、激光雷達以及配套的硬件設施，這些設備的購置成本較高。為確保測繪數據的質量和處理效率，還需要配備高性能計算機和數據分析軟件，進一步增加了資金投入。對于中小城市或資金有限的供水企業，高昂的初始投入成為推廣智能測繪技術的主要障礙。二是智能測繪技術的使用需要依賴專業技術團隊，這些人員的培訓成本較高，導致技術應用無法快速落地。

2.4技術與管理體系協調不足

智能測繪技術在供水管網中的應用常面臨技術與管理體系協調不足的問題。一是智能測繪技術的實施需要跨部門協作，而傳統供水管網管理體系通常以職能分工為主，部門之間的信息流通和資源共享不足，導致技術應用過程中的協調效率較低。二是管理體系的滯后性也是重要障礙。供水管網的管理方式多沿用傳統模式，缺乏對智能測繪技術的制度化支持。智能測繪技術傾向于提供高精度的長遠規劃支持，而管理體系往往注重短期運行目標，缺乏統一的戰略規劃和配套機制。

3智能測繪技術在供水管網中的應用策略

3.1優化數據采集技術，提高誤差修正能力

優化數據采集技術和提高誤差修正能力是智能測繪技術在供水管網中實現精準化應用的關鍵策略。優化數據采集技術需要引入更高精度的設備與手段，如結合激光雷達、多頻全球導航衛星系統（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）和高分辨率無人機航測，全面提升供水管網的空間信息采集質量[2。數據采集的動態能力也是提升重點。通過部署分布式智能傳感器網絡，實時監測供水管網的壓力、流速和漏損狀況，確保數據更新的及時性和準確性。例如，在管網節點和關鍵輸水管段安裝壓力傳感器和流量計，可實現對整個管網運行狀態的動態感知，為制定策略提供實時依據。

為提高誤差修正能力，需要采用多源數據融合技術，對傳感器、無人機和地面測繪設備的數據進行綜合分析，消除因設備差異或環境干擾導致的誤差。采用多源數據融合技術可以精準識別和校正數據中的異常值，提高數據的可靠性。例如，基于歷史運行數據和實時采集數據的對比分析，能夠快速修正傳感器偏差，識別監測盲區，確保數據的科學性和實用性。

3.2構建定制化模型，采用動態優化策略

針對不同區域供水管網的實際情況，構建具有針對性的定制化模型是提高測繪技術效能的核心。定制化模型需要根據管網的拓撲結構、材質特點和運行狀態，進行構建。例如，對于老舊管網區域，可在模型中重點考慮管道老化程度和潛在漏損風險；而在復雜地形或地下設施密集區域，則需更加注重空間布局的精確表達。動態優化策略的實現需依賴實時數據驅動的模型更新與計算能力。通過部署分布式傳感器網絡，實時采集管網壓力、流量等關鍵運行參數，并結合歷史數據進行趨勢分析和動態模擬，可實時調整供水策略。例如，在用水高峰期，動態優化模型可通過流量預測，合理分配供水路徑，在降低能耗的同時滿足供水需求[3]。動態優化策略還應結合智能調度和預測性維護，提升管網運行效率。例如，模型可根據實時監測數據預測管道高風險區域，提前制定優化維護計劃，避免突發漏損或故障的發生。結合優化算法，如遺傳算法或模擬退火算法，可提升模型計算效率和調度精度，使動態優化策略更高效。

3.3降低成本，加大技術推廣力度

通過引入模塊化和標準化設備設計，可以降低高精度傳感器、無人機和配套硬件的采購成本。例如，采用共享技術平臺或租賃高端測繪設備，可降低中小型供水企業的技術門檻。為了加大技術推廣力度，需要提升行業對智能測繪技術的認知和接受度。針對傳統供水企業對新技術的排斥現象，可通過示范項目展示智能測繪技術的實際效益，增強企業信心，為技術推廣提供數據支持和實踐經驗。推廣工作應注重技術適配性，針對不同區域的管網復雜程度和企業規模，提供靈活的技術解決方案和服務模式。通過加強培訓，推動技術在行業中的普及[4]

3.4建立協同機制，實現跨部門協作

建立協同機制是智能測繪技術在供水管網節能減排中發揮最大效益的關鍵。技術的應用不僅需要硬件提供支持，還需要建立數據共享平臺，實現技術與管理的信息互通。在應用智能測繪技術的過程中，需要跨部門協作。因此，可建立技術與管理的聯動機制。例如，設置專門的技術支持團隊，負責技術方案的執行和數據處理，并與管理部門保持緊密溝通，確保技術應用能夠與實際需求無縫銜接。此外，可引人績效評估機制，將智能測繪技術的應用效果納入管理考核，激勵各部門協同配合，實現節能減排目標[5]。

4結論

智能測繪技術通過提升供水管網的測量精度、運行效率和漏損監測能力，為調整供水策略提供了重要技術支撐，但仍需解決數據采集誤差、成本高和管理協同不足等問題。未來，應加強技術優化與推廣力度，完善協同機制，推動技術與管理深度融合，為供水管網的可持續發展提供科學依據與實踐保障。

參考文獻

1蒙立昆，黃發剛.智慧水務助推供水管網維護高質量發展[J].中國品牌與防偽，2025（1）：215-216.

2 儲婭，戈儷沄，李源.城區供水管網漏損控制新技術研究[J].中國設備工程，2024（24）：18-20.

3 郝相永.泵站智能化技術在節能減排中的應用研究[J].現代工業經濟和信息化，2023（11）：126-128.

4薛驍.基于漏損特征空間的供水管網漏損識別策略優化與實踐[J].中國市政工程，2024（6）：39-41.

5黎禮雄.智能測繪技術在地下管線測量中的應用[J].信息產業報道，2024（6）：44-46.