城市排水管網(wǎng)數(shù)字化管理探析

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城市排水系統(tǒng)是城市重要的基礎設施，隨著城市的進步和發(fā)展，城市排水管網(wǎng)已進入一個加強科學管理，提高安全保障的新時期，尤其是近年來我國城市暴雨事件頻發(fā)，更讓我們清醒地認識到在排水管網(wǎng)科學建設的同時更要加強科學的管理，隨著計算機的應用和測繪技術的發(fā)展使排水管網(wǎng)的數(shù)字化管理應運而生，排水管網(wǎng)的數(shù)字化管理將成為科學管理的發(fā)展方向。

1、排水管網(wǎng)管理的現(xiàn)狀與存在的問題

城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個結構復雜、規(guī)模龐大、隨機性強的巨型網(wǎng)絡系統(tǒng)。因此，實現(xiàn)排水管網(wǎng)系統(tǒng)的科學管理與決策，需建立排水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)和動態(tài)水力模型，用計算機技術仿真管網(wǎng)的實際運行工況，輔助排水管網(wǎng)系統(tǒng)的決策和分析，這是當前排水事業(yè)新發(fā)展的需要，也是目前急需解決的一大課題。

1.1排水設施的管理與查詢仍為手工操作階段效率低下
以密山市為例，密山市排水系統(tǒng)包括各類排水窨井兩萬多個，明溝十幾公里，管渠上百公里，此外還有污水處理廠等，這些排水設施均處于手工操作管理階段。眾所周知，城市的排水管網(wǎng)是一個縱橫交錯的巨型網(wǎng)絡，尤其對于人口多、市政設施建設頻繁且多處管理的城市來說，管網(wǎng)的規(guī)模和復雜程度是難以想象的，人工管理圖紙和文本資料存在以下缺點：

(1)將管網(wǎng)分割在幾張圖上，不便于縱觀全局，也不便弄清管線的來龍去脈；

(2)管線的屬性信息只有一部分通過符號和標注反映在圖紙上，其余大部分以文本資料(成果表和調查表)的形式保存，因而只看圖紙并不能獲得它的全部信息，若將圖紙與文本資料對照起來看，既費時、費工，又使人感到難以掌握全局；

(3)用傳統(tǒng)的管理方法，若要提高查詢速度，則必須要求管理人員熟悉資料的存放位置，而且隨著資料的增多還需增加管理人員。即使這樣，其查詢速度也無法與計算機相比：

(4)存儲量大。存儲圖紙所占的空間要比存儲到磁盤上大得多，這是顯而易見的；

(5)難以保存。由于經(jīng)常翻看，圖紙破損非?？欤矣捎诃h(huán)境溫度、濕度的變化造成圖紙變形進而影響圖紙的精度。這些都給后期圖紙維護造成很大的壓力。

(6)基于現(xiàn)存的管網(wǎng)資料進行統(tǒng)計、綜合分析、決策和預測時，更為困難，且不便于準確定量分析。
由此可見，如果用傳統(tǒng)的管理方法來管理大城市的綜合地下管網(wǎng)資料，難以進行科學有效管理。且近年排水管網(wǎng)建設頻繁，更加大了圖紙管理的難度，應對城市的排水管網(wǎng)建立統(tǒng)一的信息管理系統(tǒng)。

1.2資料缺乏，頻繁發(fā)生施工事故
由于城市排水管網(wǎng)系統(tǒng)缺乏統(tǒng)一協(xié)調的空間描述性標注，空間定位精度不明確、不統(tǒng)一，甚至以施工圖充當竣工圖，或沒有任何相關圖紙資料描述等，給城市排水管網(wǎng)的管理帶來了極大的不便，往往導致在施工過程中占用排水管道位置，甚至鑿穿排水管線，造成重大的經(jīng)濟損失和嚴重的事故影響。

2、城市排水數(shù)字化管理與分析系統(tǒng)的目的與意義

2.1地理信息系統(tǒng)與優(yōu)化分析系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)是對具有空間特征的管網(wǎng)信息進行分析、利用和管理的有效工具。管網(wǎng)信息獲取與處理是最合適，也是最需要應用地理信息系統(tǒng)的領域之一。而優(yōu)化分析系統(tǒng)，是給設計人員、管理者以及系統(tǒng)的維護人員、調度人員提供指導性建議、輔助決策和制定最優(yōu)方案的一個工具。根據(jù)水力模型和優(yōu)化運行模型的計算結果制定決策方案，將徹底改變人為經(jīng)驗決策和運行局面，提高管理和決策的科學性。

(1)利用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集功能，可以提高排水管網(wǎng)信息獲取的效率，方便地將多種數(shù)據(jù)源、多種類型的排水管網(wǎng)信息集成到地理信息系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫中；利用地理信息的數(shù)據(jù)編輯功能，通過友好的用戶界面可對圖形和屬性數(shù)據(jù)進行增添、刪除、修改等操作以及復雜目標的編輯、圖形動態(tài)拖動、旋轉、拷貝、自動建立拓撲關系和維護圖形與屬性的對應關系；利用地理信息系統(tǒng)的信息查詢功能，可以迅速提供用戶所需要的各種管網(wǎng)信息(包括空間信息、屬性信息、統(tǒng)計信息等)；利用地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理功能，可自動管理大量排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)，并進行管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建、數(shù)據(jù)庫操作、數(shù)據(jù)庫維護等工作，還可以調用任何連續(xù)空間的管網(wǎng)數(shù)據(jù)；利用地理信息系統(tǒng)的統(tǒng)計制圖功能，可將大量抽象的管網(wǎng)信息變成直觀的管網(wǎng)專題地圖或統(tǒng)計地圖，形象地展示出排水管網(wǎng)專題內容、管網(wǎng)空間分布與數(shù)據(jù)統(tǒng)計規(guī)律；利用地理信息系統(tǒng)的專業(yè)模型應用功能，可進行管網(wǎng)預測、評價、規(guī)劃、模擬和決策；利用地理信息系統(tǒng)的演示輸出功能，可支持多媒體演示及基于多種介質的管網(wǎng)信息輸出，還可用可視化方法生成各種風格的菜單、對話框等。