摘要：swmm快速建模过程中，大部分内容可以借助gis实现，但在gis中有个步骤需要将管段和节点建立连接，一般做法是手动输入，但面对成百上千个数据需要手动输入时，这种做法工作量非常大，而且容易手误出错，一旦出错，检查起来工作量也非常大。本文主要讲述利用坐标建立管段和节点之间的连接的新方法，此法简单，易懂，不易出错。
关键词：swmm快速建模；gis；管段；节点；连接
一、swmm快速建模的流程
Swmm快速建模需要用到的软件和流程为cad—arcgis—access—excel—swmm。涉及到管道、节点、径流系数、汇水面积、地面高程、坡度等，内容多、过程复杂，本文主要讲述与管段和节点建立连接有关的内容。
（一）CAD数据准备
Swmm快速建模在cad阶段需要准备的有管道属性、径流系数值、汇水面积、地面高程等几个cad文件，尤其要注意的是管道属性的整理，这一步与我们此次介绍的新方法的应用密切相关。这一步在cad中主要是进行管道的整理工作，管段需要从上游描至下游且捕捉连接好，图层名、线型比例、厚度、标高分别储存管高、管宽、上游标高、下游标高信息。
采用本次介绍的新方法在cad阶段整理管道属性时必须注意几点：
描管道的时候线必须从上游画到下游，且上下游两段管道一定要捕捉连接好；
第一、 一段管道对应一个管径和上下游2个标高，同时管道不宜过长，过长误差会较大。若小区管道建模建议管道间距与检查井间距一致；若是大面积城市管网建模，为提高准确性同时考虑工作量建议管段长度采用一两百米，比较长的管道最好多分几段。
第二、 最后完成的四个cad要分别独自保存，地理坐标位置必须一致。
第三、 （二）gis 数据提取及属性添加
（1）新建个人地理数据库
打开gis，新建个人地理数据库。鼠标右击“文件夹连接”，选择储存有4个cad信息的文件夹，在文件夹上右击鼠标新建个人地理数据库。
（2）管段生成节点及删除重复节点
将文件夹中管段cad中的polyline导出至地理数据库（单个），保存于自己新建的个人地理数据库，若导入失败，则尝试放在自己新建的文件夹下面。将管段信息导入，然后用管段生成节点，再删除重复节点。数据管理工具——要素——要素折点转点。右键点图层——打开属性表，可以看到此时点的个数，每个点具有上下游标高属性。一段管段生成2个节点，上游末端节点和下游起端节点为同一个节点，因此有些节点重合了，需要删除。删除重复节点需要采用融合和生成缓冲区两种方法，若两种方法结果一样则表示管段连接完好，否则返回cad检查管段连接，直至两种方法得出的结果一致，才能使用此次介绍的新方法。
（三）提取坡度径流系数
（1）导入汇水子面积，将文件夹中汇水面积的的polygon导出至地理数据库（单个），保存于自己新建的个人地理数据库，若导入失败，则尝试放在自己新建的文件夹下面。
（2）导入高程点，gis中添加高程点cad，查看是点个数多还是文字个数多，若发现点数量多于文字，移除cad。将文件夹中高程点cad中的point导出至地理数据库（单个），保存于自己新建的个人地理数据库，若导入失败，则尝试放在自己新建的文件夹下面。右键高程点图层打开属性表，删除有误的高程点，如负值点。
（3）生成地面栅格图像
首先利用3D工具——TIN管理——创建TIN，高度字段填提供高程的3D工具字段；然后利用3D工具——转换——由TIN转出——TIN转栅格得TIN转栅格图像。
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（4）生成平均坡度
利用spatial analyst tools生成坡度后，在根据汇水子面积计算加权平均坡度，当有些为空时，采用地图代数——栅格计算器，编程，条件判断语句，判断坡度，如为空则赋值1，若不为空，则取坡度图层值。坡度填充后得到坡度填充图层，再根据汇水子面积计算加权平均坡度信息，spatial analyst tools——区域分析——分区统计。含义为按照每一个汇水子面积进行面积内部的地面坡度的平均值求值。
（5）生成平均径流系数
将文件夹中径流系数的polygon导出至地理数据库（单个），保存于自己新建的个人地理数据库，若导入失败，则尝试放在自己新建的文件夹下面。添加径流系数字段，双精度，将文本转为数据；为径流系数栅格空白区域赋值，使其范围与汇水面积范围一致；再生成平均坡度，spatial analyst tools——区域分析——分区统计，环境中处理范围选择与汇水面积一致。
（6）提取平均径流系数及平均坡度
利用节点图层将汇水子面积对应位置的径流系数加权平均值提取出来。spatial analyst tools——提取分析——多值提取至点。可同时将地面高程、平均径流系数、平均坡度提取至点。再将节点的平均径流系数和平均坡度赋值给对应的汇水面积。analyst tools——叠加分析——空间连接。
二、gis过程中管段与节点建立连接的一般做法
在Gis中建立管段与节点的连接，一般做法是手动输入。打开管段图层的属性表，添加“inletput”、“outletput”字段，然后对照图形，在“inletput”及“outletput”列分别手动输入管段起端、末端节点编号，以建立管段与节点的连接。同样，对照管段上、下游标高，在节点图层属性表中手动输入井底标高。
一般面积很大管道特别多的情况下我们才会采用快速建模，面对成百上千个数据时，手动输入工作量非常大，而且容易手误出错，一旦出错，检查起来工作量也非常大。
三、gis过程中管段与节点建立连接的新方法
gis过程中管段与节点建立连接的新方法，即是运用坐标建立管段和节点的连接，运用此种新方法的前提是，上游管段的终点一定要和下游管段的起点捕捉连接好。
（一）添加管段上、下游节点编号
第一步，先分别添加管段起点和终点的x、y坐标，双精度；再字段计算器将两者相加得起点、终点的（x+y）坐标，双精度；再将起点、终点（x+y）坐标由双精度转为文本格式，长度10。同样添加节点文本形式的（x+y）坐标。
第二步，右键管段图层，“连接和关联”——“连接”，先用管段起点（x+y）坐标与节点坐标建立连接，得出的是上游节点编号，此时管段的根数不变，说明管与节点一一对接完好。在管段属性表中添加“inletput”字段，短整型，值等于建立连接的节点的编号，然后移除与节点图层的连接。
第三步，同样再用管段的终点（x+y）坐标与节点的坐标建立连接，得到管段“outletput”字段。三步完成后即已经添加了管段上、下游节点的编号。
（二）添加节点井底标高
第一步，同理右键节点图层，“连接和关联”——“连接”，井底标高为管段的最小标高，故应该用上游标高，在连接时选择管段起点（x+y）坐标。添加节点“jdbg”字段，双精度，值等于管段的“thickness”标高，然后移除与管段图层的连接。
第二步，由于管段最末端生成的节点（也即排出口）标高无法赋值，因此需要手动添加，但手动添加的数量极少，仅几个排出口的标高。但相比要完全手动输入，这种新方法已经非常省事了，既节省时间提高工作效率，还提高了数据的准确性。
参考文献
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[3]焦见彬.浅谈如何建立MAPGIS地理信息系统中的拓扑处理[J].黑龙江科技信息，2012（18）：89-90.
论文作者:李秀娴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/11
标签：节点论文; 标高论文; 汇水论文; 坡度论文; 径流论文; 地理数据库论文; 高程论文; 《建筑学研究前沿》2018年第30期论文;