GIS在管网中的应用不错的讲解

1、GIS在管网中的应用兰州经纬科技有限公司概述SupPipa 201DBMMi*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 GDP8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

2、问题已经成为未来制约中国 发展的瓶颈。一项调查预测表明，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

3、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。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，具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

4、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

5、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。司惴肋tn XI*-90me iitJmwi /mm a怅选界点（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 股在170 02500m之间。是我国人均水资源缺乏的地区

6、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

7、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

8、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，雨水篦等地下资源一一地下管网.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CALJ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

9、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

10、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.建设流程AraGTS En血圜|井速实体模壑属性；，! "tJCH 储 Z 4'.'地下管线信息管理系统二:唯宴优之:弓七、计算机成图1.地面基础空间数据成图2. 管线空间数据成图1: 2000 的 CAM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 .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勺，也

11、可以导入自己写的 Tools ）0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，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

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 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，

13、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；第25、26、27、28为管线点。如 B9BSL0302543000ZZD00010001 表示一管点名。如 B9BSL0302543000ZZX0000010001 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

14、、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. CA喷据导入ArcGis中利用已经纠错，检查完成后的的CAEB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

15、导入本地空间数据库或,Sql或Oracle 大型数据库，形成SDEW域网数据.11. 数据跨层情况数据跨层情况：CADS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. 符号库处理学停导方其洋符号库处理：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

16、：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CA嗷据入库步骤对CAEB据进行配准、接边构面完成，保证数据正确。将CAD据转换成Coverage数据格式。将Coverage数据进行拓扑关系处理，保证点、线之间拓扑关10系正确。将数据转成Shp文件形式。将Shp文件导到SD吸据库中15. CADa据导入模块由于地形图数据大部分是 CA阴式，系统支持CADt据中的DXF 文件导入功能，但是由于CAD&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

17、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（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111. 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SDES层，新建立地图文档,MD双档 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

18、：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.IQe5 i'il京王-二千空冲（点选查询）J占一百一,'1址秆氏包 U-起线K比.管和也一|斯再阳后百1）点选查询查询某段管线，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123. 地图查询校点号建典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

19、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-按点号查询田寿途注：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。产言I i r闻t l “配J 甲:i，tsl4）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

20、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。138）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，适用于高级用户管径大于等于10cm的4.

21、系统统计组合查询非常灵活，如果查询管线层（当然也可以选择其它层）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

22、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144口24E1*4二才： *>用 事XJi1Whi.而1It*-*IHH.*44更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。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 时用高亮颜色显示并将其信息以表格的形式输出，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

23、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；.，同15wi i：T swxr

24、31rL注平界，升物MIEBww m:甘他.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，则表明此管线敷设不合理，不合理的管线可 以

25、报表的形式输出。各种地下管线之间最小垂直净距（m）朝点史行室t，目胃Mi兜“HMLHBOmU1F 1390210-J普期二毓m财ie,苏5“” *如修通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 00 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

26、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。16件泰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，