浅述天津排水地理信息系统在工程建设中的应用

浅述天津排水地理信息系统在工程建设中的应用

摘要：本文主要论述了天津市排水地理信息系统的建设情况，系统的组织形式、系统的图层分类、系统数据的组织以及对现有CAD图形数据转入地理信息系统所采用的方法。

关键词：排水 地理信息GIS CAD

1、前言

近年来，天津市城市建设步伐明显加快，城市建设规模不断扩大，排水设施是城市的基础设施，排水系统分为合流制和分流制。分流制排水系统分为污水排放系统和雨水排放系统。根据雨水排除方式的不同,又分为完全分流制、截流式分流制和不完全分流制。关系到城市的工农业生产和人民的正常生活。

天津市排水管理处作为承担天津市市区排水设施养护管理和防汛排水工作的专业单位，掌握了大量的市政基础设施资料。但目前由于没有能够将这些资料很好的数字化管理，这些资料不仅不能在内部发挥应有的作用，而且更无法很好地为社会提供服务。天津市排水地理信息系统建设的开展，是促使排水基础资料发挥其应有的作用，促进排水事业以及市政公用事业又好又快发展的必由之路。

2、系统结构

天津市排水地理信息系统的建设是随着天津市市政（公路）设施地理信息系统项目的建设开展而展开的，是天津市市政（公路）设施地理信息系统的一个子系统。

2.1市政（公路）地理信息系统结构

天津市市政（公路）地理信息系统的系统结构为：建成一个总系统、两个子系统、共享一个已有系统。实现各子系统与总系统间的数据共享使用，以及各系统中的数据更新和保存。总系统分为四块，分别为市政局总部办公地局域网络、排管处办公地局域网络、道桥处办公地局域网络、公路局办公地局域网络。

2.2排水地理信息系统结构

排管处信息中心网络范围内运行的是排水设施的地理信息分系统。网络中存在一台数据库服务器（Oracle10G版本），该服务器中有基础地形空间信息库（1/2000地形图、04年天津市影像数据）、排水设施信息库（排管处所管理的全市排水管道分布图、检查井分布图、泵站分布图、闸门分布图、排污河道分布

图、污水处理厂分布图、液位探测点图、积水点分布图等图形数据，挂接个设施对应的主要属性、日常养护维修记录信息、相关资料信息等），服务器中安装并运行有ArcSDE9.1空间数据引擎。

网络中存在另外一台WEB服务器，该服务器中安装并运行有ArcIMS9.1平台软件和本系统WEB服务器端程序，负责地图数据网页发布和信息查询等工作，数据来源于数据库服务器。

网络中存在若干台PC客户机，包括下属各所的客户机，各所客户机同信息中心网络连接，该客户机中安装并运行有本系统客户端程序（C/S结构）。客户端机器在使用本系统时有两种模式，其一是C/S结构的GIS客户端应用程序，主要用来完成图形数据和属性数据的浏览查看、数据查询、数据编辑（新增、修改、删除）、数据统计输出、用户权限管理等高级功能。其二是B/S结构的图形网页发布客户端，客户端不需安装任何软件直接用IE浏览器访问Web服务器主页地址，可进行图形属性数据浏览查看、数据查询等普通功能。

3、主要内容

在排水管理处建立涉及排管处管理范围内的排水设施的地理信息系统，主要建立排水管道、检查井、泵站、闸门、排水河道等排水设施的基础资料数据库，建立针对各设施进行的日常维修养护数据库；通过系统在以全市地形图及影像图为背景的地图上直观显示排水管道、检查井、泵站、闸门、排水河道等排水设施的地理位置，在地图上通过不同颜色显示各类排水设施的分类情况、所属作业单位划分情况、重点设施的合格状况等，临时图层叠加显示和图层显示控制。

4、功能描述

系统的功能从总体的角度分为数据的浏览、查询、统计、分发、数据更新等功能。系统的应用以B/S（Browser/Server）结构形式和C/S（Client/Server）结构形式同时存在表现不同的功能，B/S形式表现为结合地图的数据查询、地图的浏览、相关数据的统计结果、与设施图层对应的二级属性信息的更新、维修养护信息的录入，C/S形式表现的功能除包括B/S形式的功能外还包括对地图数据、一级（关键属性表中）属性数据的更新、用户的操作权限管理。主要功能如下：

4.1编辑功能

AUTOCAD 主要是处理机械图件, 用AUTOCAD 来处理地学图件相当不方便, 有时甚至是不可能的。运用了地理信息技术的排水管理系统, 图形编辑不仅能编辑各种图元的几何信息还要维护拓扑信息, 其中有些内容可通过编程自动调整, 可不参与用户编辑。

4.2浏览功能

在排水管理系统中, 采用了地理信息技术后,图形和数据之间的互相查询变

得十分方便快捷。因此, 建立在地理信息技术基础上的排水管理系统能够以很高的速度进行批量查询和多幅图间的查询: 而建立在AUTOCAD 基础上的排水管理系统则由于图形和属性之间缺乏强有力的纽带联系, 所以在查询的速度和质量上捉襟见肘。

4.3查询功能

可按照管网中的实体空间位置、属性种类或根据条件表达式进行简索。系统强大的图形、数据联动功能可以实现图形和属性数据的同时显示以使管网资料更为直观，如实现数字到图形、图形到数字两种方式的双向查询。

4.4统计功能

可针对某个区域、某类管线或检查井进行各种形式的统计，不仅可以得到表现统计结果的各种统计图，而且可以得到各种所需的统计数据。

4.5定位功能

定位功能可以方便、快捷地定位到管网中特定的区域和设施，提高整个系统的管理效率。采用定位线和地名库两种定位方式，定位线完全按照实际管理的需要划分区域并分三级建立（以具体的标志物或地名来命名）以方便操作人员的使用。地名库则是以管网中重要设施的名称直接实现定位。

4.6图层控制功能

图层控制功能可以控制图层的显示或关闭状态，用户可以将系统以外的、系统兼容格式的、具有与系统具备同一坐标系统的图形数据叠加到图形显示区域对比查看，在图层控制中，还具备分类显示和分色显示功能。

4.7分发功能

可以按用户的需求输出各种管网的管网图、管网数据资料，并可整图输出或进行任意裁剪输出。

5、系统特点

天津市排水管理地理信息系统在充分结合实际工作的基础上，具有鲜明的系统特点，特点如下：实用性： 最大可能满足排水业务的要求，做到灵活实用、便于用户应用、便于系统管理、便于数据更新和系统升级，具有优化的系统结构和完善的数据库系统，以及灵活简便的用户界面。

6、小结

经过多次的需求调研、硬件购置、软件开发、系统测试等工作，天津市

排水地理信息系统的建设和完善工作继续改进。在系统建设开发和不断完善过程中，遇到问题，走过弯路，但积累了不少经验，为今后的综合应用系统的开发建立奠定了基础，提供了数据保证。使用GIS, 通过图形支持、工序处理和流量模型, 用户可以有效地对雨水和污水的排放设施进行维护和分析。使用属性数据库, 可以定期更新工作部署, 作好通知和数据库维护工作。通过空间数据和属性数据之间相联接, 可追溯有害排放和追溯上游的污染源。地理信息技术为构造一个复杂的排水信息管理系统打下了坚实的基础, 它能够被应用到从排水信息管理系统数据模型设计到最后的每一个基本功能的设计中去。因此它是建立一个功能强大的排水管理系统所不可缺少的工具。

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