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摘要：随着工程建设的快速发展,尤其是道路建设及房屋改造等工程项目的不断发展,对给排水工程的建设、管理及养护也有了更高的要求。而传统手工管理的模式依赖于文字档案、图纸档案等以纸为介质的资料,其更新速度慢,且更新工作量大,不能满足现代给排水工程发展的需要。因此,在给排水工程管理应用中,我们应更新观念,尝试运用新方法,引进新技术。
关键词：地理信息系统技术；给排水工程；应用
1 地理信息系统技术概述
关于地理信息系统的定义,目前有许多种,但综合而言,地理信息系统是一个具有地理数据的采集、存储、管理、分析和可视输出的应用软件系统。一个典型的地理信息系统包括3个基本部分。一是计算机系统,除去一些计算机的通用设备外,还包括一些专用设备,例如数字化仪、扫描仪以及一些地理信息系统的专用软件。二是地理数据库系统。它是通过一定标准统一组织起来的地理数据的集合。地理数据库系统由数据库实体和地理数据库管理系统组成,后者主要用于前者的维护、操作和查询检索。地理数据库是地理信息系统开发的重要基础。一般来说,地理信息系统数据库建设占整个系统建设投资的70%或更多。三是地理信息系统的应用人员和组织机构。地理信息系统之所以能够得到迅猛的发展,主要缘于其具有的超过一般管理信息系统的强大功能。概括而言,地理信息系统具有下述功能。一是数据的采集、检验与编辑功能。二是数据操作功能。这一功能主要包括两个方面:首先是数据格式化功能,即不同数据结构的数据间变换；其次是数据转换功能,包括矢量数据与栅格数据之间的转换以及不同比例尺间数据的转换,数据比例尺的转换主要涉及到投影变换。我国地图多采用高斯-克吕格投影,而这种投影在一般的地理信息系统软件中均未予以定义(因为我国目前使用的主要是国外的一些地理信息系统软件)。三是数据的存储与组织功能。通过栅格模型、矢量模型或栅格/矢量混合模型等空间数据组织方法实现对海量地理数据的存储与组织。四是数据的查询、检索与统计、计算功能。由于地理信息系统可以管理海量地理信息,所以通过这一功能可以迅速实现以往需要消耗大量人力、物力才能完成的计算工作。五是空间分析的功能。空间分析功能是地理信息系统的核心功能,也是地理信息系统区别于其它计算机系统的根本点。地理信息系统的空间分析功能具体包括数字地形模型分析、空间特征的几何分析、网络分析、数字影像分析以及地理变量的多元分析等。借助于地理信息系统的空间分析功能,可以轻易地实现地图的包含与叠加、面积的计算、淹没边界与最佳(短)路径的确定、地表形态的自动分类以及缓冲区分析等。六是可视化显示与输出功能。通过地理信息系统的这一功能,可以将分析结果通过生动直观的形式表现出来,既可以在计算机屏幕上直接显示,通过计算机实现总体略图到详细地图之间的迅速切换,也可以通过打印机和绘图仪输出报告、表格和专题地图、综合地图等。
2 地理信息系统技术在给排水工程中的应用
给排水问题通常具有极为明显的空间地理特性,地理信息系统技术具有很大的应用优势,会对给排水工程的管理及决策提供很好的辅助功能,这主要体现在以下几方面:首先,可以提高给排水工程工作人员的工作效率,如可运用空间查询功能迅速得到所需的信息,同时还能显示所对应的空间位置,无需对大量图纸数据进行查阅；其次,地理信息系统技术可帮助改善给排水工程工作质量。运用地理信息管理技术软件可组织数据可视化,能对所需信息进行准确定位；最后,地理信息系统技术可拓展给排水工程工作的范围,如对给排水管网进行分析方面,以前我们只能运用简单的模型进行分析,而地理信息系统技术却可以提供现状分析、路径分析及管网改扩建的模型分析。
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3 给水管网地理信息系统技术的管理与设计
应用地理信息系统技术的功能与给水管网的优化设计及调度的管理模型、水力计算模型等结合,可以很好的对管网信息进行更新,实现模型管理和实测数据的统一,继而避免了工作的重复,极大的提高了工作效率,使管理决策者可以及时有效地掌握重要信息。以地理信息系统技术为基础的给水管网的计算机管理系统其包括数据库、管网模型、地理信息系统技术的优化调度、现状分析等模块。其中地理信息系统提供相关的管网图形信息,具有的功能如下:第一,具有三维显示功能,能任意角度旋转,支持Web访问。第二,具有工程图档资料管理和工程统计功能,可进行海量空间数据管理、查询、统计,可根据平面管道图形设定的横断面,纵剖面参数,管网的空间信息,自动生成任何一处的横断面、纵剖面图,并能进行属性查询,也可对图幅实现自由剪裁、实现管网的自由量算和定位量算,能进行管网有关参数的动态标注。第三,具有辅助设计的功能模块,可实现与CAD的无缝结合及与电子版设计图、竣工图的自动切换。第四,能集成水行业调度监控系统和营业收费系统。可与供水调度系统的互联,能显示调度系统动态数据,对压力点,流量,水质等数据进行实时监测；也可与营业管理系统互联,实现数据共享,能显示抄表数据,用户水费交纳情况;还可与客户服务系统互联,具有查询,浏览功能,发送事故通知单。第五,能够与管网定位系统的结合,可根据GPS的定位测量功能,实现管网设备定位、事故定位,监视抢修、阀门开关、车辆位置及行走路线等,并能实现给水管线日常巡检工作。最后该系统也具有抢修决策功能。管网现状分析是用来对地理信息系统的基础数据实施校正,保证地理信息系统满足实际工作需求；管网模型是用来对管网系统的水力进行分析,其基础数据来自地理信息系统；改扩建模型可以对新建及扩建管网实施分析;水量的预测预报系统是对数据库中历史数据进行分析;SCADA系统则是进行数据的传送；优化设计是在地理信息系统及现状分析基础上进行规划、分析；CAD可利用地理信息系统其基础数据及优化设计结果,完成施工图的设计；报表输出则是按照要求定期生成的报表系统。
4 管网应急预警系统分析
城市给排水管网其功能会在各种类型故障下受到破坏,因此如何快速准确的找出事故点位置,对阀门进行及时调度,尽可能的缩短维修时间,保证停水区域最小且关闭阀门最少,也即是我们所说的阀门应急预警问题,这些都成为保证给排水其可靠性的关键所在。传统处理方法是工程的技术人员在图纸上进行描述,但因工程的图纸量巨大,往往难以准确、及时、全面的提供管网拓扑结构信息,这样不仅仅浪费了人力和物力,且会造成决策的失误。运用地理信息系统管网的应急预警系统,若管网某处发生爆炸,用户便可以打电话向自来水公司及相关排水部门反映,系统的操作人员则可以根据用户所反映的信息,通过随管网地图及属性数据库中相关图档的查找来确定爆管其编号、管材、直径、准确地理位置及埋设日期等,最后根据运行阀门的调度程序,得到阀门优化调度方案,再将资料打印交予施工人员,便可以迅速且准确的准备材料、开展现场抢修。
5 结语
文章主要围绕地理信息系统技术及其在给排水工程中的应用进行了全面分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
参考文献：
[1]寿利冰．论地理信息系统技术及其在给排水工程中的应用分析[J].科技创新导报，2016(10).
[2]陈伟亚，刘芳芳．地理信息系统在水污染控制规划中的应用[J].武汉工程大学学报，2018(01).
作者简介：
姓名：刘伟；性别：女；出生年月：1977年7月；省市：山东德州；学历：本科；职称：工程师；研究方向：信息化建设
论文作者:刘伟
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/17
标签：地理信息系统论文; 管网论文; 数据论文; 功能论文; 给排水论文; 工程论文; 模型论文; 《防护工程》2018年第30期论文;