供水管网地理信息系统中爆管分析的设计与实现

【摘要】：供水管网地理信息系统是GIS技术在供水行业中的具体应用,建立供水管网地理信息系统系统的主要目标是实现对供水管网的数字化管理,为供水规划、设计、施工提供大量的信息,为实际的生产运行和领导决策提供可靠的依据,从而提高供水行业的管理水平,降低供水企业成本。 城市供水系统的爆管事故极为普遍,爆管后的抢修工作不容忽视。实现完善的爆管关阀分析功能将减少抢修时间,缩小停水范围,可将因爆管而造成的损失降为最小。因此爆管关阀分析是供水管网地理信息系统中重要的空间分析功能之一,它的有效实现是由三个方面组成的:首先是数据录入时要生成高质量的数据,它是前提;其次是数据拓扑关系的建立,它是核心;最后是爆管分析的算法,它是关键。但是已有的系统都没有很好的做到或者同时实现这三方面,导致分析的结果不准确,与事实情况不符,无法对现场抢修工作有现实的指导意义。 本文根据系统和爆管分析的需求以及供水数据的特点,对上述三个方面进行了不同程度的创新:首先设计了面向供水行业的数据录入模块,引入连接规则和行业规范,使得数据符合要求,确保了数据质量,完成了分析的初步数据准备;而后在对逻辑网络模型的数据描述中根据管网数据的特点和爆管分析的需求提出了“管段”这个概念,把物理上的管线转换为逻辑上的管段,并在此基础上建立逻辑网络模型拓扑关系;在上述数据组织的基础上进行基于图模型和拓扑约束的管网数据一致性检测,这也是进行数据质量控制所必须的,只有经过数据录入时与建立完拓扑关系之后进行的一致性检测这两个数据质量控制的步骤,数据才能具备严密性和准确性,才算完成了数据准备;最后介绍爆管关阀分析的算法与实现,剔除了可关可不关的阀门,得到正确、经济的关阀门方案,并列出了受影响的用户。 上述思想与设计方案应用于“克拉玛依供水地理信息系统”中,成功的实现了爆管分析,并体现出了准确性与高效性,验证了上述方法的正确性与可行性。