GIS在管网中的应用不错的

1、GIS在管网中的应用兰州经纬科技有限公司一、 概述随着我国人口不断的增长和工农业的快速发展，城市生活用水和工农业生产用水都要求有稳定、可靠的供水。中国水资源的缺乏也日益突现出来，据国家权威部门调查，全国人均占水量不足2200立方米，约为世界的1/4，是世界上13个贫水国家之一。我国的北方只有990立方，占世界的1/8。国民用水情况：万元GDP用水量为465立方，是世界平均用水量的4倍。农业用水（有效利用系数）为0.40.5而发达国家为0.70.8。工业万元增加值用水量为218立方，是发达国家的510倍。水的重复利用率中国为50，发达国家为85。水问题已经成为未来制约中国发展的瓶颈。一项调查预测

2、表明，我国用水总量已逼近水资源总量，2010年后，我国将进入严重缺水时期，水资源“危机”为期不远。由于城市建设、城市规划、企业改扩建以及公用事业的发展，被久埋于地下的管线资料已经成为必不可少的施工及管理依据。就我们国家而言，许多地下管线埋设年代已久，由于种种原因致使管线资料缺失、陈旧、不完整乃至不准确，使地下管线的统一规划、故障检修、合理使用以及基本建设均受到了影响，特别是在开挖施工中，因地下管线资料不详而导致供水、供电、供气及通信等管线遭到不同程度的损坏，危及了人身安全，又造成了巨大的经济损失，更给城市规划、公用事业建设、企业改扩建、人们日常生活、生产运行以及管线检修带来困难。通过地下管线普

3、查，查清地下管线的现状，建立完整、准确、科学的地下管线信息管理系统，使地下空间与地面建设协调构成有机整体，真正实现地下管线动态管理。成为国家和企业有效解决现存问题的最根本方法。二、 建设目标在城市各种地下管网中，供水管网占有重要的地位。作为城市“生命线”的供水管网，其承压带水的特性决定了地下给水管道的埋设是比较复杂的。但由于许多供水公司新老人员交替，管网资料没有及时的更新等历史原因和客观条件的限制。致使管网的基础资料缺损不全，可信度也低，图物不符，严重制约了管网管理水平的提高，以致影响到城市供水的改善和发展。为了掌握城市地下供水管线的分布情况，保证供水的安全，必须对地下供水管线做好探测、普查的

4、工作，建立完善的管网GIS系统。为了更好的为某市用户提供可靠、高效、安全的供水服务，开拓某市自来水公司的发展前景，提高企业效益，现对此次管网普查的目的做如下说明：1. 弥补、更新、修改以往供水管网资料的缺失不足。（这样可以有效防止因地下供水管网分布情况的不清，而造成市政施工开挖的盲目性。有效的为管网的正常维护和应急抢修带来可靠的保障）2. 建立基本管网应急GIS平台，从而提高供水管网的管理能力和手段。减少供水管网漏损率，达到节约成本，提高企业效益的目的。三、 项目概况城市地下供水管线是维系城市正常运转的大动脉，城市地下供水管线普查是城市规划、建设和管理的一项重要基础性工作。为满足某市自来水现状

5、的需要，提高其基础设施的规划、建设和管理水平，针对其某市地下供水管线进行全面的普查，建立统一的地下供水管线管网信息管理系统。(属性修改)某市位于甘肃省中部，全国西北部。区内大部属干旱黄土低山丘陵区 ,气候类型为典型的大陆性季风气候。县城位处祖历河支流关川河上游 ,是古“丝绸之路”要塞。全县总面积2.03万平方公里,总人口 47.3万人 ,耕地面积 178.9万亩 ,境内海拔一般在 170 0 2500m之间。是我国人均水资源缺乏的地区之一。市内降水稀少 ,水资源短缺。城区供水管网40km,约10万平方公里面积。随着某市市城市建设的高速发展和人民生活水平的日趋提高，埋在城市地下的供水管网，犹如城

6、市的“血脉”，它的稳定运行将直接影响到全市人民的日常生活及城市工业的发展。本文就某市供水管网普查提出方案性建议，以供参考。四、 系统目的1. 建立某市核心的供水管网地理信息数据库，把供水管网的图形信息、属性资料，乃至供水管网日常维护数据等都整和到数据库中，实现统一的属件数据和空间数据平台，充分发挥图文一体化系统的强大管理功能。2. 供水管网数据自动进行分类、处理、入库，并维护数据的完整性、一致性。在数据遭受到意外破坏时能进行恢复处理。对管线属性信息的使用应提供用户使用权限管理，保证数据的安全性。应用网络技术，与其他城市规划建设管理信息系统进行沟通和互连。3. 提供方便、灵活的功能，以迅速、准确

7、的更新库中的管网数据，保证资料的即时性，建立办公自动化体系。提供图形、属性的交互查询和逻辑条件语句的综合查询，快速、高效地检索出用户要求的资料数据。4. 能按照管线数据的各种特性对其进行信息统计，为城市给水供水管网的决策分析和预测提供准确的辅助信息，保证给水供水管网规划的顺利实施。5. 系统能结合管网信息查询、统计、分析功能制作输出用户所需的各种管线图、资料报表及其多媒体信息。6. 将供水管网的规划设计纳入信息系统中，使设计部门在进行管网工程设计时能够直接的利用网管信息管理系统的最新数据，方便地进行各种网管数据的查询对比，完成设计图。数据维护部门根据施工结束后的竣工图对设计图直接进行修改后可直

8、接存入中心数据库中，避免多次制图可能带来的数据失真。五、 系统特点(地图符号化)1. 可以应用于自来水管线、阀门井、阀门、消防栓、水表、接线箱，雨水篦等地下资源地下管网做为供水公司日常办公使用提供快速抢险、维修、档案管理、取代CAD和纸制地图新一代高科技产品提供高效、准确查询分析功能；二维平面图的管网软件2. 专业管网软件，在管线编码等方面使用国标相结合；地图编辑、提供多种查询方式、供水爆管分析、流向分析、断面分析、预警分析突出实用性.3. 供水水平净距分析、垂直净距分析严格按照国家规定数据制作突出专业性.4. 导入成果表可以使复杂的建立管线管点变得非常简单便于维护工作5. 按多个条件查询，可

9、以在某个区域内查询满足多个条件的要素6. 并可以查属性信息,定位地图要素功能, 满足客户复杂查询7. 阀门分析可以在地图中查询出事故发生后最近需要关闭的阀门,实现事故抢险.8. 断面分析可以在不需要实地挖管道,便可以在电脑上查看管道的材质、埋深、管径、历史建设年代、距离等信息；为工作人员提供方便9. 地图道路线打印可以根据一条道路画打印区域,此时可以打印出道路两旁的管线等信息便于维修人员使用10. 地图和属性打印 受影响的管线高亮显示,同时可打印出地图及爱影响的管线数据和地图想结合，清楚明了，便于事故上报和派工六、 建设流程资料收集网管图形资料文件差分、重置图层图形格式转换、如库网管数据资料分

10、析整理和标准化图形对象的编辑和整理属性数据录入和编辑图形库数据库图形和属性的检查、编辑、整理编辑、查询、统计、分析结果显示、输出绘图仪打印机图形、报表七、 计算机成图1. 地面基础空间数据成图1：2000的CAD图需要准确的CAD图,包括点、线、面分层明确；空间数据图层分层明确；高程标注正确；线段与线段结合点误差小等.2. 管线空间数据成图根据管线仪、全站仪实际测量的管点（井盖）坐标点编写管点成果表、管线成果表（可以是EXCEL的，也可以导入自己写的Tools）。再根据成果表导入成图。3. 管线分类与代码我们用Z打头代表给水类。因为每大类管线又有许多子类，因此，采用2位英文字母来表示管线种类码

11、，如用ZZ表示供水，ZG表示给水共井点，其中第2位为G的标识各类管线的共井点。管线分类及代码规定示例见表1。4. 管点及管线命名规则对于管线点、管线线的编号都应该遵循一定的规定，并参考有关规定，这样才能实现不同系统见的数据共享。5. 管点编号每个管线点用26位编号，编号唯一。编号规则为：第一位为行政分区号；第2位预留；第3、4、5位为道路或街区缩写简码，第6、7位为施测年代；第8、9位为施测月份；第10、11、12、13、14、15为管线大类国标编号；第16、17为管线种类码，如供水用ZZ表示；第18为区分为管线还是管点；如果有水表、井盖、阀门、消防栓,第19、20、21、22为管线点水表、井

12、盖、阀门、消防栓编号,可以用0和1区分是否有；第23、24、25、26为管线点。如B9BSL0302543000ZZD00010001表示一管点名。6. 管线编号 每个管线用28位编号，编号唯一。编号规则为：第一位为行政分区号；第2位预留；第3、4、5位为道路或街区缩写简码，第6、7位为施测年代；第8、9位为施测月份；第10、11、12、13、14、15为管线大类国标编号；第16、17为管线种类码，如供水用ZZ表示；第18为区分为管线还是管点；如果有供暖、天然气、排污、供水、电力、电信线,第19、20、21、22、23、24为供暖、天然气、排污、供水、电力、电信线编号,可以用0和1区分是否有；

13、第25、26、27、28为管线点。如B9BSL0302543000ZZD00010001表示一管点名。如B9BSL0302543000ZZX0000010001表示一管点名。7. 管线表结构编号、起点点号、终点点号、起点高程、终点高程、户名、户号、管网类型、管线型号、管线级数、管线产地、介质、管径、材质、起点埋深、终点埋深、建造年代、流向、流量、接口方式、行政区、地址、报废年限、维修次数、维修记录8. 管点表结构编号、型号、介质、产地、户名、户号、管径、埋深、高程、材质、行政区、所在巷、地址、施工单位、接口方式、管网类型、开启方向、开启扣数、井室编号、井室种类、井室尺寸、闸距地面、埋设年代、数

14、据来源、开闭状态、介质流向、介质流量、最近维修日期、开闭状态、报废年代9. 管线分级设计将自来水管主管道分为主干线，直接输送用户的前一级分为副干线，直接输送给用户的称为用户干线。10. CAD数据导入ArcGis中利用已经纠错,检查完成后的的CAD数据,利用ArcGis的数据处理工具Coverage,再次去除数据误差,然后生成ArcGis所需的Shp数据,Shp数据再次导入本地空间数据库或,Sql或Oracle大型数据库,形成SDE局域网数据11. 数据跨层情况数据跨层情况：CAD图中某个层的数据跨到到另一个层中，如水系线在道路层中，需要手工提取跨图层的地理要素，并分配到相对应的图层中。接边构

15、面 接边构面：面状数据如果没有边线没有完全连接上，在系统中就无法进行处理显示，比如房屋或者池塘周围线出现断点，无法完全连接构成一个面状要素，就需要手工将其进行接边处理。12. 符号库处理符号库处理：系统是根据地物类型调用符号库中的相应符号，然后在系统中以指定符号进行显示，所以要先将数据进行分类，做成符号保存在符号库文件中。13. 配准配准：CAD中数据坐标和系统中的坐标不匹配，需要将数据进行手工配准。14. 对CAD数据入库步骤²对CAD数据进行配准、接边构面完成，保证数据正确。²将CAD数据转换成Coverage数据格式。²将Coverage数据进行拓扑关系处理

16、，保证点、线之间拓扑关系正确。²将数据转成Shp文件形式。 ²将Shp文件导到SDE数据库中。15. CAD数据导入模块由于地形图数据大部分是CAD格式，系统支持CAD数据中的DXF文件导入功能，但是由于CAD数据只存储空间数据，导入后没有属性数据，要用户自己进行手动添加属性信息。八、 空间数据层1. 地形图层图层名称内容描述注记各类注记、文本说明点状植被树木、花坛等点状设施路灯线状水系及建筑附属设施围墙、房屋的边线、水池边线、草地边线等道路中心线道路中心线面状道路道路面面状居民地各类房屋、楼房、运动场面状植被草地面状水系水库、池塘等2. 管线图层图层名称内容描述供水管点(

17、水阀门、供水井盖、水表)供水阀门（点）供水管道供水管道（线）九、 系统功能1. 二维功能主系统在系统输入用户名密码后进入二维主控系统主界面，二维主控件主要用来调用各种子系统.调用:加载.mxd文件,加载SDE图层, 新建立地图文档, MDX文档另存, 输出PDF, 导出为JPEG图像;加入Shapefile,加载Layer, 加入CAD, 导入管线成果表数据.地图操作用来控制地图的各种操作方式:包括地图打开、放大、缩小、漫游、全图、撤消、恢复、向前、向后.2. 地图量算1) 量算距离在地图上利用量算工具算出实际附属物的一段距离2) 量算面积在地图上利用量算工具算出实际附属物的一块面积3. 地图

18、查询（点选查询）1) 点选查询如果 查询某段管线,或管点的属性,可使用本功能快速查询其属性特征操作：用鼠标先选中点选工具,再点击管线信息,则可以查看该管线的属性2) 画多边形查询在地图上画一多边形，然后选择你要查询的物体，如“管线材质”是“铸铁”，则系统会查询出某一选择区域的管线材质是铸铁的。用同样方法还可以查询阀门，水表等信息。3) 快速查找-按点号查询在查询条件里输入查询的管点号, 然后执行查询，便可以查询到满足管点号条件的管线信息。4) 快速查找-按地址查询根据地址查询管点。用户输入某一地址（一般是道路名称）的模糊值后，系统通过模糊查询，查找到包含此地址内容的，用户指定的管点对象。当未查

19、询到相关内容时，给出相应的提示信息。5) 快速查找-按接口方式查询在查询条件里输入或选择”直通”、”三通”等可以查询出相应的接口元素信息.6) 快速查找-按管径查询在查询条件里输入查询的管径,然后执行查询，便可以查询到满足管径条件的管线信息。7) 快速查找-按材质查询在查询条件里输入查询的材质, 然后执行查询，便可以查询到满足材质条件的管线信息。8) 快速查找-按修建年代查询根据修建年代对当前地图进行查询。用户确定要查询的管点对象，给出所要查询的年代或年代范围，查询地理范围（全市、2000 图范围、自定义范围），精确查找满足条件的管点信息。9) 组合查询对于系统未提供的特殊查询，高级用户可以通

20、过SQL 查询来满足自己的要求。SQL 查询，即利用SQL（Structured Query Language，结构化查询语言）语句进行查询，它是功能强大的一种开放式查询界面，适用于高级用户组合查询非常灵活,如果查询管线层(当然也可以选择其它层)管径大于等于10cm的4. 系统统计1) 按修建年代统计(阀门、管线、节点)输出报表阀门、管线、节点图层中包含有修建年代字段，用户指定某个建设年代范围，在此范围内的管点个数，和管线长度进行统计，统计结果按照管类进行区分显示，如自来水管类、燃气管类。同时还可以将统计结果以直观图形式输出显示。2) 按报废日期统计(阀门、管线、节点)输出报表子模块首先用户设

21、置管线或者阀门等设备的使用年限，根据公式：使用年限 + 建设年代 = 报废日期。其次用户指定报废日期，超过此日期的管点、管线进行统计，并将超期的设备在地图中进行高亮显示，统计结果包括管点个数和管线长度，最后将统计结果以报表的形式输出。3) 统计阀门、管线、节点维修记录、时间、次数输出报表子模块用户对某个设备进行更新，系统自动记录设备的维修历史，包括维修时间、次数等信息，并进行统计操作，最后能将统计结果以报表的形式输出。5. 空间分析1) 爆管分析用户在地图上选择爆管工具点击爆管位置，系统根据用户点击的管线进行事故影响范围分析，分析到受影响的管线和用户,同时用高亮颜色显示并将其信息以表格的形式输

22、出，并分析出最近距离需要关闭的阀门和当日的值班维修人员的姓名及电话，在最短时间内解决故障；用户可以对分析结果打印输出成报表形式。2) 流向分析在地图上观察实际水流的方向，从而进一步了解管网信息和用户的信息。流向分析在图上是一个个小箭头来表示水流向。本功能是在执行完爆管分析后查看。3) 阀门影响范围分析用户先选择发生事故的阀门，然后选择关阀工具，系统根据用户点击的阀门进行事故影响范围分析，分析到受影响的管线以及应关闭的阀门用高亮颜色显示并将其信息以表格的形式输出，最后用户可以对分析结果打印输出成报表形式。4) 最优关阀方案子模块在爆管分析以后，系统可以分析出影响的区域，这时如果要找出最近距离关闭

23、的阀门来停止事故，并打印出当日的值班维修人员的姓名及电话，在最短时间内解决故障；.5) 横断面分析子模块在地图上绘制一条线段，和这条线段相交的管线被切成一个剖面，在这个剖面上可以清晰直观地看到管线的横断面情况和各条管线的地下铺设情况、管线属性，如材质、高程，还包括距离地面的高度，以及各条管线之间的距离等信息。最后可以将剖面的数据打印成图片的形式输出。操作:选择菜单中的“横断面分析”,在地图上画一条横线,便可以输出横断面,点打印可以横断面图6) 垂直净距分析功能用户选择一个区域，系统自动计算出该区域内管线间的垂直净距。参照下表各种管线之间最小垂直净距值，如果垂直净距小于下表规定的值，则表明此管线

24、敷设不合理，不合理的管线可以报表的形式输出。各种地下管线之间最小垂直净距(m)7) 水平净距分析功能用户选择一个区域，系统自动计算出该区域内管线间的水平净距。参照下表各种管线之间最小水平净距值，如果水平净距小于下表规定的值，则表明此管线敷设不合理，不合理的管线可以报表的形式输出。注：两条相交的管线水平净距值为0。各种管线间的最小水平间距(m)8) 连通分析用户在地图上选择连通工具任意设置两个分析点，系统根据用户点击的管线分析点位置进行连通分析，如果两个分析点之间的管线是连通的，则将两点之间的管线用高亮颜色显示并将其信息以表格的形式输出，用户可以对分析结果打印输出成报表形式。9) 预警分析用户事

25、先设置不同类型、不同材质的管线使用年限，根据用户设置的参数和管线的探测时间，系统自动计算出超出使用期限的管线以及即将超过使用期限的管线，并将其结果输出显示，以供用户参考。6. 空间数据编辑、属性修改1) 节点合并子功能合并两根管线为同一根管线。2) 增加管线用户在地图中画一条线段，系统根据线段形状将该管线保存至数据库中，对于该管线的属性信息，用户可以通过属性窗口进行修改编辑操作。增加管线系统自动捕捉管线；管线捕捉管点，管点捕捉管线，从而避免误差。3) 增加管线属性在增加管线时，同时增加管线的属性信息，如材质，埋深等信息。4) 增加管点第一段管线都包括两个端点，称为管点，在建立管线后还需要建立相应的管点（有时会是阀门