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1項目研究的技術(shù)路線

本項目的研發(fā)工作，首先要收集現(xiàn)有的原始資料，并進行分類編碼，然后到現(xiàn)場進行實地探測，用GPS對管線及其附屬物進行定位測量，再將探測和定位測量所獲得的數(shù)據(jù)，制成管線探測數(shù)據(jù)成果表，并以此成果表里的數(shù)據(jù)為依據(jù)，建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫，即“點表”和“線表”，把“點表”和“線表”數(shù)據(jù)錄入計算機進行編輯，開發(fā)功能塊后，進行系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試并試運行，若系統(tǒng)運行穩(wěn)定并可達到預(yù)期效果，則系統(tǒng)研發(fā)成功。

2項目的研究實施

供水管線地理信息系統(tǒng)研發(fā)分為供水管線探測和系統(tǒng)開發(fā)兩個階段，第一階段為供水管線探測，這個階段所獲得的成果是第二階段系統(tǒng)開發(fā)的根本依據(jù)，只有管線探測獲得了精準(zhǔn)的信息數(shù)據(jù)，才能開發(fā)出先進的功能完善的實用的地理信息系統(tǒng)。

2.1地下供水管線探測采用現(xiàn)代無損探測技術(shù)和方法來確定地下管線屬性、空間位置的全過程，謂之地下管線探測。利用世界先進的英國產(chǎn)的管線探測儀RD-8000等儀器對公司現(xiàn)有的供水管線進行現(xiàn)場實地精準(zhǔn)的探測，是徹底搞清供水管線現(xiàn)況、研究開發(fā)供水管線地理信息系實用科技統(tǒng)的根本依據(jù)。本次探測的工區(qū)面積約156平方公里，供水管線均為該公司供水的主干管線，分布范圍廣，地表條件復(fù)雜，在城市區(qū)，地面建設(shè)的迅速現(xiàn)代化，擠占供水管線多有發(fā)生，供水管線現(xiàn)況不清，資料不全，向各廠礦供水的每組管線延伸距離長，埋深大，無地面標(biāo)識物，因此探測難度大，管道材質(zhì)有鋼、鑄鐵、水泥、玻璃鋼等多種材質(zhì)，增加了探測難度。我們深入現(xiàn)場進行實地連續(xù)追蹤探測，準(zhǔn)確地查清了供水管線的起點、終點、走向、分布、拐點、分支、連接關(guān)系，對于管線復(fù)雜的地方，采用不同頻率加載搜索模式探測以確保準(zhǔn)確無誤。

2.2地下供水管線測量地下供水管線測量一般包括控制測量和地下管線測量，以地質(zhì)處提供的基準(zhǔn)點為基準(zhǔn)在測區(qū)內(nèi)進行供水管線測量，來獲得地下供水管線坐標(biāo)和高程。為了保證測量精度，我們選用了最新先進的GPS科力達風(fēng)云K9T進行圖根控制網(wǎng)布設(shè)，在基準(zhǔn)控制點上架設(shè)基準(zhǔn)站，在測區(qū)內(nèi)每一個加壓站設(shè)置檢測站，在測區(qū)內(nèi)均勻布設(shè)了15個圖根控制點，把外業(yè)測量所獲得的數(shù)據(jù)，嚴格的按規(guī)定記錄并及時導(dǎo)入計算機，以確保數(shù)據(jù)安全無誤，切實做到一個不丟，一個不漏，將測量的管線點數(shù)據(jù)全部列入地下管線點成果表中。

2.3依據(jù)供水管線信息數(shù)據(jù)，按要求建立數(shù)據(jù)庫以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，以供水管線外業(yè)探測所獲得的管線信息數(shù)據(jù)為依據(jù)，研究開發(fā)先進的供水管線地理信息系統(tǒng)。①首先優(yōu)選大型MapGIS軟件為開發(fā)平臺，MapGIS是我國具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的地理信息系統(tǒng)軟件，是全球領(lǐng)先的搭建式GIS數(shù)據(jù)中心開發(fā)平臺，能實現(xiàn)管線探測與GIS的完全融合。②利用MapGIS的轉(zhuǎn)換功能，把CAD格式的地形圖轉(zhuǎn)換成MapGIS格式，作為供水管線地理信息系統(tǒng)的底圖數(shù)據(jù)，以便系統(tǒng)的開發(fā)。③把外業(yè)探測所獲得管線數(shù)據(jù)，按MapGIS數(shù)據(jù)管理的要求，建立了“管線點屬性數(shù)據(jù)庫”<點表>和“管線線屬性數(shù)據(jù)庫”<線表>輸入計算機，MapGIS管網(wǎng)信息系統(tǒng)將自動讀取“點表”和“線表”，依測據(jù)點的編號建立管網(wǎng)拓撲關(guān)系，測點的編號是唯一的，從而建立起依據(jù)外業(yè)探測的供水管網(wǎng)?？⒐D入庫：可直接將紙質(zhì)竣工圖紙進行矢量化處理，并自動接邊建網(wǎng)；提供CAD等電子竣工圖數(shù)據(jù)建網(wǎng)向?qū)?，可便捷地?dǎo)入到供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中。

2.4供水管線地理信息系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計根據(jù)該項目的具體情況和實際需求，整個系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計共分為四個層次，包括軟硬件基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)中心、供水地理信息系統(tǒng)平臺、應(yīng)用層。

3供水管線地理信息系統(tǒng)功能描述

3.1地形圖庫管理功能本系統(tǒng)具有海量的圖庫管理能力，對測區(qū)內(nèi)的地形圖統(tǒng)一管理，包括增加、刪除、編輯、檢索等，具有圖幅無縫拼接和可按多種方式調(diào)圖的功能；能夠提供外業(yè)探測成圖與建庫一體化工具；支持從Access、Ex-cel中導(dǎo)入外業(yè)數(shù)據(jù)并成圖，可進行管點連通度、坐標(biāo)、孤立管點、空值、負值和重復(fù)值等檢查，保證外業(yè)探測數(shù)據(jù)的質(zhì)量；可實現(xiàn)不同格式、不同比例尺的空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

3.2管線數(shù)據(jù)管理輸入與編輯功能系統(tǒng)提供輸入編輯工具（鼠標(biāo)和鍵盤方式），可以在已有管網(wǎng)中進行添加、修改、刪除等操作，達到管網(wǎng)及其設(shè)備的輸入目的；提供對已經(jīng)建庫的管網(wǎng)的圖形、屬性的編輯和修改工具；提供對管網(wǎng)設(shè)備（包括管點設(shè)備和管線設(shè)備）的屬性和參數(shù)的編輯、統(tǒng)改。

3.3管線信息檢查檢查有重復(fù)錯誤的管件屬性；點擊單個管件修改其屬性數(shù)據(jù)，如更換某一鋼材管線為球墨管，更換較大口徑的管線，都可以直接修改屬性更新屬性數(shù)據(jù)；按條件批量修改管件的屬性；按管件圖形參數(shù)批量修改管件屬性數(shù)據(jù)。

3.4管線信息查詢、統(tǒng)計功能系統(tǒng)可實現(xiàn)圖數(shù)互動的聯(lián)動查詢功能，提供圖形檢索屬性和屬性檢索圖形的雙向查詢功能；能夠方便地對閥門及其它管網(wǎng)設(shè)備的定位圖、操作圖等所有信息進行搜索查詢，提供從空間位置和文字（地名、閥門編號等）為信息的交互式查詢；能夠按照所給區(qū)域范圍、任意條件來瀏覽查詢設(shè)備屬性，且所有查詢出來的數(shù)據(jù)都可輸出其它通用數(shù)據(jù)格式。

3.5管線信息分析功能系統(tǒng)可實現(xiàn)對供水分公司的管網(wǎng)系統(tǒng)爆管分析、消防栓搜索分析、緩沖區(qū)分析、連通分析、預(yù)警分析、橫縱斷面分析等功能。全面檢查管網(wǎng)的閥門是否全部處于開狀態(tài)，并產(chǎn)生當(dāng)前關(guān)閉的閥門的列表，由列表可以定位到閥門的空間位置。

3.6地圖量算功能系統(tǒng)提供豐富的量算功能，包括自由量算和定位量算功能。在進行自由量算時，系統(tǒng)提供圓形、矩形、任意多邊形、折線和角度的量算功能。

3.7管網(wǎng)更新與維護系統(tǒng)允許任意修改數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、管網(wǎng)設(shè)備圖示符號，提供對管網(wǎng)數(shù)據(jù)的錯誤、一致性及拓撲完整性進行檢查和自動校正，并可直接輸出管網(wǎng)明碼文件。

3.8管網(wǎng)數(shù)據(jù)輸出功能實現(xiàn)與綜合管網(wǎng)及其它專業(yè)管網(wǎng)信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)交換，還可實現(xiàn)管網(wǎng)圖形和屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成明碼txt格式文檔以及轉(zhuǎn)換成外業(yè)探測數(shù)據(jù)表格。5結(jié)論供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的建立，確保了公司供水管網(wǎng)資料的完整、準(zhǔn)確，方便了管理人員對大量資料進行高效科學(xué)的管理，同時也便于決策者隨時掌握最新的管線數(shù)據(jù)信息，為地下供水管線的維護、檢修、改建提供了準(zhǔn)確的依據(jù)和科學(xué)的檢修方案，提高檢修效率，縮短停水時間，減少經(jīng)濟損失，確保各類用戶的生產(chǎn)和生活用水的穩(wěn)定供給，確保了公司供水事業(yè)穩(wěn)步健康的發(fā)展，是管網(wǎng)運行中的有效管理工具。

作者：盧冰鋒單位：同煤集團供水分公司