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《西北大学》 2002年
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城市地下管网信息系统的设计与实现

吴波  
【摘要】: 城市地下管网信息系统是利用地理信息系统技术对城市地下管网进行综合管理的信息管理系统。主要用来为城市建设施工准确提供地下管网的走向和埋深等信息,并通过空间检索和空间分析,为城市建设部门进行管网规划、管网改造提供决策支持。 本文分析、比较了国内外多种城市地下管网管理系统,发现当前现有系统普遍存在的数据互操作性不强、与办公自动化结合不紧密、缺少系统的网络分析功能以及决策支持功能弱等几点不足。针对这些问题进行了一些研究,其内容主要集中在以下几个方面: (1)管网数据模型和数据结构研究。针对地下管网数据的特点,设计了管网数据概念模型和组织模型;对融合了栅格数据和矢量数据优点的栅格矢量一体化数据结构进行了改进,设计了适用于管网数据的栅格矢量一体化数据结构;提出了基于条状划分的格网索引方法,提高了空间索引的效率。 (2)城市地下管网信息系统的设计与实现。运用前一章的研究成果,建立了一个合理、高效的空间数据库;提出了城市地下管网信息系统的设计原则,遵照这个原则设计和实现了城市地下管网信息系统。 (3)空间数据仓库技术研究。空间数据仓库技术可以用来提高地理信息系统决策支持能力。在介绍数据仓库技术的基础上,将其引入到地理信息系统中,讨论了空间数据仓库的构建,以及空间数据挖掘的意义、方法和实施过程。 (4)地理信息系统中的网络分析技术研究。介绍了目前常规网络分析内容及求解方法,论述了最短路径算法的研究进展,提出了基于二叉堆优先级队列的Dijkstra算法;描述了遗传算法这一目前流行的优化技术,介绍了遗传算法在地理信息系统网络分析方面的应用。 通过以上研究,笔者针对西北大学地下管网的管理,设计开发了一个支持数据互操作、具有部分办公自动化功能和完整网络分析功能的城市地下管网信息系统。
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