城市排水管网测绘及信息系统设计与实现探讨

城市排水管网测绘及信息系统设计与实现探讨

史艳梅 1 侯彦虎 2 赵国剑 3

1. 中国人民解放军 32016部队

2.中国人民解放军32017部队

3.中国人民解放军32016部队

摘要：随着时代的发展，排水管网的建设意义重大，属于基础建设内容，影响城市正常运作，以及城市健康发展。信息技术向各个领域全面渗透的大背景下，城市排水管网管理要做好创新。除了要在测绘中运用新技术手段，确保测绘信息数据精确性，还要推动排水管网信息系统构建与实践应用，全面提升排水管网管理效率。

关键词：城市排水管网测绘；信息系统设计；实现探讨

引言

城市排水管网信息系统的建设作为城市的基础设施建设项目，对城市的健康发展具有重要作用。城市排水管网的布设、管理是城市规划建设与管理的重要内容。目前我国城市管网管理仍然比较落后，主要是因为城市管网种类繁多、形式复杂，再加上城市规划的落后，使得城市排水管网需要不断的布设、修改、增加。在挖掘施工过程中，往往是在没有城市管线现势图的情况下进行的，使得城市管网在施工过程中遭受了不同程度的损坏，给城市人民的生活和生命财产造成了严重的损失。随着我国城市规模的迅速扩大和人口数量的剧增，排水管网等基础设施已不能满足新时代的发展需要。因此，我们亟需运用先进的测绘技术、计算机技术等，获取城市管网数据，并且建设一个具有城市排水管网数据采集、信息化管理、实时监控为一体的城市排水管网信息系统，实现对排水管网的信息化管理和管线数据的可视化显示，这也是实现智慧城市的重要组成部分。

1城市排水管网测绘分析

1.1数据采集

城市排水管网的调查和研究中，需要抓好测量工作，这里针对的是管线，在过程中需要掌握管线铺设的具体位置和整体走向，还要明确其埋设的深度，以及管线自身的属性，比如型号、高度、材质、管径、埋设年代等。在充分了解这些信息后建立坐标系。调查中需要绘制管网所在地的地形图，这个牵扯到比例尺的问题，通常情况下采取的是1:100的比例。测绘先要拿到城市排水管网分布图，做好各项数据记录，同时按照要求绘出现势图。排水管网信息数据化，将其全部输入管网信息系统，为管网更新与维护提供依据。地下管网比较多，必然会出现从主管网上引出分支，还有一些部分是交叉，这些都必须调查清楚，必要时进行开挖，充分掌握情况，事无巨细记录，包含埋设在哪个区域、管线型号、类型、节点号等。排水管网采取联测的方式，全站仪在这个部分得到广泛应用，同时还会运用RKT，采集数据包括排水管网数据、基础数据、管理数据、专业数据、业务数据等。

1.2数据分析

排水管网数据分析是指数据管线探测采集后，由数据处理生产软件生成的管线数据，经过一定的工序后导入到数据库中。在实际生产中，管线数据必须经过严格的数据分析和质量检查后方能入库。一般来讲，数据分析要经过“数据转换→数据整理→数据编辑→数据检查→导入数据”等几个反复的过程才能满足系统中管线数据的生产质量和要求。数据分析采用程序自动分析与人工分析相结合的分析方式：①程序分析，针对不同的数据对象编写对应的检查程序实现自动化的分析方式；②人工分析，把数据成果与数据库设计资料进行人工比对，弥补程序没有办法分析的内容。

1.3数据处理

数据分析基础上，构建包含各种管线信息与自身属性的数据库，具有储存数据、编辑处理、图画整理等能力。借助地理信息管理系统，将排水管网信息直观呈现，使其成图，具有可视化特点，促进管网管理能力提升。

2城市排水管网信息系统设计与实现探讨

2.1系统建设思路

①统一设计、分布实施借鉴国内外排水管网信息化系统设计的先进经验，制定建设的总体要求和技术规范，制定明确的项目建设计划，分清各阶段的任务和目标，按先易后难、急用先行的原则分布开展项目建设工作。②规范标准、高效利用排水管网行业有相关的数据标准和业务标准，系统建设要严格执行国家、地方标准要求，如管网数据字段要求、内容要求、拓扑要求等。并且系统应保证运行流畅、响应速度快，各类数据组织合理，信息查询、更新顺畅，而且不因系统运行时间长、数据量不断增加而影响系统速度。③保障安全、高度可靠排水管网属于保密数据，因此系统建设应遵循安全性原则，设置较为严密的访问级别控制机器、数据加密、电子身份验证等措施，并通过定期自动、人工等方式进行数据备份，在保证系统用户权限合法性的同时，保证数据的准确性，不易破坏和泄密。④便于维护、考虑扩展排水管网管理业务繁忙，数据更新速度较快，因此系统需要便于管理人员维护，在设计上要考虑结构分层，模块设计。另外考虑系统使用是一个循序渐进、不断补充的过程，数据要可扩充可更新，功能要易扩展易对接，为今后系统扩展和集成及远景目标的实现留有扩充余量。

2.2实时监控报警

利用排水管网实时监控子系统实时监测的数据进行分析，对各类运行设备(例如管网、泵站等)的运行状态进行自动判断，并将在线监控的数据与系统预设的标准值进行对比分析，若排水设施运行过程中的监测值超标及监测设备发生故障或监测数据缺失，系统自动发出报警信息，并以不同的警戒颜色显示在地图中，同时监控中心立即生成应急工单，并自动以手机短信方式发送到相关工作人员或部门负责人手机里，提醒相关人员或相关部门异常的位置及警情，相关人员或部门根据获得的信息可以快速启动应急预案，并快速找到异常地点实施抢修，现场人员处理后还可将处理信息机现场照片上传监控中心，监控中心指挥人员对处理结果进行及时审核，从而有力保障城市排水系统安全稳定运行，避免不必要的涝情出现。

2.3数据库设计

城市排水管网地理信息系统数据库内容包括基础地形数据库、排水管网空间数据库、排水管网业务数据库、实时监控数据库。①背景地图数据。包括矢量电子地图、影像电子地图、道路中心线、热点。矢量电子地图内容主要包括行政区划、道路、河流、湖泊、绿地、公园、居民地、道路注记、地名注记等，矢量电子地图和影像电子地图作为基础底图数据，配图后进行切图处理，形成瓦片电子地图。道路中心线和地名热点数据主要用于后台搜索点位。②排水管网空间数据库。包括雨水管网、污水管网、雨污合流管网、污水厂、泵站等。管网数据由管线和管点组成，管线表示排水管道，属性主要包括编号、管径、材质、起点编号、终点编号等。管点表示管网点状设施，属性主要包括编号、类型、高程、埋深等。管线和管点要满足空间拓扑和属性拓扑关系。③排水管网业务数据库。包括排水管网日常巡查养护数据、污水厂业务数据、泵站维护数据。数据内容主要包括日常计划安排、日常工作登记、定期统计资料等。④实时监控数据库。包括液位流量数据、实时视频监控数据、污水厂运行监控数据、泵站运行监控数据，数据通过终端传感设备和SCADA系统采集，通过GPＲS网络和有线网络传输汇总到数据库，在系统上实时显示排水管网实时运行情况。

结语

在城市排水管网地理信息系统中，综合运用GIS技术、地下管线探测技术、测绘技术、数据库技术、计算机技术、网络技术，建立了城市排水管网地理信息系统，将排水管网及其附属设施的地理空间信息和相关属性信息有机结合起来，根据实际需要快速、真实、图文并茂提供给用户，提高了市排水管网管理、公共基础设施突发事件监测、执法监督和指挥的能力，提高了排水管网管理效率和水平，产生了可观的社会效益与经济效益。

参考文献

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[3]李德仁．地理信息系统导论［M］．电子工业出版社，2016．3．