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浅析GIS在城市排水管网系统中的应用
浅析GIS在城市排水管网系统中的应用
摘要:本文着重分析阐述GIS技术与城市排水管网系统有机结合的理论和发展趋势。结合传统城市排水管网系统的管理特点,提出以GIS 技术为平台,建立数据管理模块、地图管理模块、管网管理模块、规划设计模块、管网模型模拟模块五大功能模块相结合的管理和辅助决策系统,以便提高管理部门对城市排水管网系统现状的了解程度,加快管理部门对排水管网系统事故的反应速度并丰富应对事故的措施。
关键词:地理信息系统(GIS);排水管网系统;信息管理系统
中图分类号: S276 文献标识码: A
1地理信息系统GIS简介
地理信息系统(Geographical Information System, GIS)又称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”,是以采集、存储、管理、描述、分析地球表面及空间和地理分布有关的数据的信息系统,同时它也是以计算机为工具,具有地理、图形和空间定位功能的空间型数据管理系统。GIS的操作对象是空间数据,即点、线、面、体这类有三维要素的地理实体。空间数据的最根本特点是每一个数据都按统一的地理坐标进行编码,实现对其定位、定性和定量的描述,这是GIS区别于其它类型信息系统的根本标志,也是其技术难点之所在[1]。
国外从20世纪60年代开始研究开发、应用GIS技术,首先是加拿大政府建立的国土资源GIS系统,80年代以后在城市规划、管理等方面应用越来越多。我国从20世纪80年代开始研究和试验,90年代以来对实用性的GIS系统的开发逐渐丰富起来,目前一些城市在建立与城市规划、城市建设、城市管理、土地开发、环境和资源管理相关的GIS系统,并进一步专业化[2]。
2传统城市排水管网系统
城市排水系统是一个庞大而复杂的系统,城市排水工程系统是人工建造的一整套公共排水服务设施,它是由排水支管、支干管、干管和水泵站组成的一个地下管网系统,它是现代化城市不可缺少的重要基础设施,是城市水污染防治和市区防汛排涝的骨干工程系统。
城市的排水管网在国内许多城市排水设施的管理绝大部分采用的是手工管理方式,传统的人工管理存在以下缺点[2]:
(1)管线的属性信息只有一部分通过符号和标注反映在图纸上,其余大部分以文本资料(成果表和调查表)的形式保存,因而只看图纸并不能获得它的全部信息,若将图纸与文本资料对照起来看,即费时、费工,又使人感到难以掌握全局。
(2)用传统的管理方法,若要提高查询速度,则必须要求管理人员熟悉资料的存放位置,而且随着资料的增多还需增加管理人员。即使这样,其查询速度也无法与计算机相比。
(3)存储空间大:存储图纸所占的空间要比存储到磁盘上大得多,这是显而易见的。
(4)难以保存:图纸易破损,而且由于环境温度、湿度的变化造成图纸变形进而影响图纸的精度,这些都给后期图纸维护造成很大的压力。
(5)由于城市排水管网系统缺乏统一协调的空间描述性标注,空间定位精度不明确,往往导致在施工过程中占用排水管道位置,甚至凿穿排水管线,造成重大的经济损失和严重的事故影响。
3 GIS与城市管网系统有机结合的理论与发展趋势
GIS与城市管网系统有机结合形成的城市排水管网地理信息系统就是利用GIS技术和排水专业技术相结合,集采集、管理、更新、综合