摘要：平頂山市自來(lái)水公司擔負著(zhù)全市產(chǎn)業(yè)集聚區的供水動(dòng)脈血管，為提高管網(wǎng)管理和服務(wù)水平，擬建立給水管網(wǎng)地理信息系統工作，2011年普查辦針對此項工作，開(kāi)展了詳細的論證，主要針對建立系統所使用的人、財、物和項目的近、中、遠期目標進(jìn)行論證。
關(guān)鍵字：GPS衛星定位 GIS地理信息系統 數據采集 功能模塊數據庫
平頂山市位于河南省的中南部，東經(jīng)120°14’-133°45’，北緯33°08’-34°20’。西靠伏牛山，東接黃海平原，因市區建在“山頂平坦如削”的平頂山下而得名，被譽(yù)為中原之崛起城市。1957年建市，現已成為以能源，原材料工業(yè)為主體，煤炭、電力、鋼鐵、紡織化工等工業(yè)綜合發(fā)展的新興工業(yè)城市，以其得天獨厚的地理位置、豐富的自然資源、雄厚的經(jīng)濟實(shí)力以及源遠流長(cháng)的燦爛文化，越來(lái)越為中外所矚目。平頂山地處京廣、焦枝兩大鐵路干線(xiàn)之間，并有漯寶鐵路與兩大干線(xiàn)相連。現轄汝州市、舞鋼市、寶豐縣、葉縣、魯山縣、郟縣和新華、衛東、湛河、石龍、新城區五個(gè)區。平頂山市自來(lái)水公司擔負著(zhù)平頂山市新華、衛東、湛河三個(gè)區的供水任務(wù)，縱橫交錯的管道是產(chǎn)業(yè)集聚區的動(dòng)脈血管。管徑DN1200mm以下至DN50mm總計1000公里以上，供水面積約230平方公里，東西長(cháng)約16公里，南北長(cháng)約14公里。平頂山市自來(lái)水公司始建于1958年，現為市屬大二型供水企業(yè)，是集產(chǎn)、供、銷(xiāo)、水質(zhì)監測、水表檢定、工程設計和施工于一體的公益性國有公共供水企業(yè)。在河南省18個(gè)地市自來(lái)水公司主要指標排名中，供水量、售水量和銷(xiāo)售收入均排第三位。設計日供水能力50.6萬(wàn)m3,現有白龜山、周莊、光明路和第四水廠(chǎng)等四座大中型水廠(chǎng)。其中地表水：白龜山水廠(chǎng)設計日供水能力22.2萬(wàn)m3，第四水廠(chǎng)設計日供水能力20萬(wàn)m3；地下水：周莊水廠(chǎng)、光明路水廠(chǎng)共31眼深井，設計日供水能力8.4萬(wàn)m3。目前日平均供水量25萬(wàn)m3，最高日供水量30.4萬(wàn)m3，供水管網(wǎng)覆蓋率達到市區供水區域的70%以上。
供水系統是城市生存、發(fā)展的基礎，供水事業(yè)的發(fā)展與城市的社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展息息相關(guān)，其服務(wù)質(zhì)量的好壞不僅關(guān)系到供水企業(yè)自身的利益，也直接影響到社會(huì )的穩定和政府形象。
隨著(zhù)國家信息化建設的推進(jìn)，使供水管網(wǎng)的管理工作步入定量化、科學(xué)化、自動(dòng)化、現代化的軌道，同時(shí)也是 “數字城市”、“智慧城市”建設的重要組成部分，及城市可持續發(fā)展的迫切要求。
隨著(zhù)城市建設的發(fā)展，供水管網(wǎng)日益龐雜，采用傳統的管理手段已不能滿(mǎn)足供水管網(wǎng)管理的需要。供水管網(wǎng)的規劃、管理、維護、應急均與城市地形的空間形態(tài)和空間分布密切相關(guān)。近十年來(lái)，采用基于GIS（地理信息系統）的供水管網(wǎng)信息系統來(lái)管理城市供水管網(wǎng)已經(jīng)達成行業(yè)共識，許多供水企業(yè)紛紛將供水管網(wǎng)信息系統建設作為整個(gè)供水信息化工作的重點(diǎn)，顯著(zhù)提升了供水企業(yè)管理效率和用戶(hù)服務(wù)水平，為供水企業(yè)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
因此，利用GIS技術(shù)，構建高效、合理、實(shí)用的供水管網(wǎng)信息系統，增強對供水管網(wǎng)的運營(yíng)和監管的能力，實(shí)現城市供水管網(wǎng)智慧運作，提高供水管網(wǎng)管理與服務(wù)的水平，已成為供水企業(yè)發(fā)展的必然選擇。
一、項目概要
平頂山市是我省重要的煤鹽化工基地，市區面積約460平方公里，人口約90萬(wàn)，對城市供水要求較高。平頂山市自來(lái)水公司供水管網(wǎng)是產(chǎn)業(yè)集聚區的動(dòng)脈血管，近年來(lái)，公司已對基礎資料進(jìn)行整理，資料較為完整，特別是隨著(zhù)普查工作的開(kāi)展，各項數據資料將更為豐富。平頂山市自來(lái)水公司始建于1958年，現為市屬大二型供水企業(yè)，是集.產(chǎn)、供、銷(xiāo)、水質(zhì)監測、水表檢定、工程設計和施工于一體的公益性國有公共供水企業(yè)。在河南省18個(gè)地市自來(lái)水公司主要指標排名中，供水量、售水量和銷(xiāo)售收入均排第三位。公司下設17個(gè)科室、28個(gè)基層單位。設計日供水能力50.6萬(wàn)噸,現有白龜山、周莊、光明路和第四水廠(chǎng)等四座大中型水廠(chǎng)。其中地表水：白龜山水廠(chǎng)設計日供水能力22.2萬(wàn)噸，第四水廠(chǎng)設計日供水能力20萬(wàn)噸；地下水：周莊水廠(chǎng)、光明路水廠(chǎng)共31眼深井，設計日供水能力8.4萬(wàn)噸。目前日平均供水量25萬(wàn)噸，最高日供水量30.4萬(wàn)噸。DN80mm以上供水管道430km，供水管網(wǎng)覆蓋路率達到全市供水區域的80%以上。
平頂山市自來(lái)水公司將對地下供水管網(wǎng)進(jìn)行全面普查，預計管網(wǎng)總量達到1000公里，面對如此龐大的數據信息，利用現有供水管網(wǎng)管理模式已遠遠不能滿(mǎn)足城市社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展的需要，比如：事故維修困難，停水時(shí)間長(cháng)；新增管網(wǎng)改擴建周期長(cháng)；供水網(wǎng)絡(luò )龐雜，資產(chǎn)利用率不高，盤(pán)活困難。
另一方面，為適應供水系統今后擴展的需要，滿(mǎn)足社會(huì )對供水企業(yè)越來(lái)越多的業(yè)務(wù)需求，有必要對供水企業(yè)現有的信息化建設進(jìn)行統一規劃，建立信息共享程度高、業(yè)務(wù)處理效率好的供水管網(wǎng)信息系統，以滿(mǎn)足社會(huì )對供水企業(yè)“安全，可靠，高效，經(jīng)濟運行”的現代化要求的需要。同時(shí)，充分利用現有網(wǎng)絡(luò )資源，擴大信息化應用領(lǐng)域，更好地發(fā)揮信息化技術(shù)在供水服務(wù)中的優(yōu)勢，提高供水企業(yè)現代化科技管理水平和社會(huì )、經(jīng)濟效益，建立供水管網(wǎng)信息系統亦勢在必行。
1. 數據條件
1) 第二次全國土地調查工作基本結束，建成區1：500、1：1000等大比例尺地形圖，可作為系統建設的基礎地形數據，平頂山自來(lái)水公司擬采用1：500大比例尺地形圖來(lái)進(jìn)行系統建設；
2) 平頂山自來(lái)水公司已成立管網(wǎng)普查小組，預采購外業(yè)探測設備，供水管網(wǎng)外業(yè)探測可快速準確的建立城市供水管網(wǎng)數據庫；
3) 平頂山規劃局綜合管線(xiàn)外業(yè)探測成果中的供水管線(xiàn)數據，以及現有檔案中電子和紙質(zhì)管線(xiàn)資料可作為管網(wǎng)數據的重要補充。
2. 技術(shù)條件
1) 計算機技術(shù)和GIS技術(shù)的飛速發(fā)展，成熟的GIS平臺，可作為系統的支撐。
2) 3G等現代通訊技術(shù)可為信息傳輸提供保證。
3) 現代空間定位技術(shù)（GPS）和遙感技術(shù)（RS），可為系統應用提供支持。
通過(guò)以上分析不難看出，目前供水管網(wǎng)信息系統建設的客觀(guān)條件是成熟的，只要組織科學(xué)、經(jīng)費到位，是不難完成的。
提供供水管網(wǎng)信息化全面解決方案，以地理信息技術(shù)為基礎，以數據庫技術(shù)、數據中心技術(shù)、通信技術(shù)等技術(shù)為依托，以城市基礎地形圖和供水管網(wǎng)數據為核心，注重供水管網(wǎng)業(yè)務(wù)移動(dòng)化、供水綜合信息集成化、供水管網(wǎng)數據服務(wù)化，實(shí)現供水管網(wǎng)空間和屬性數據統一動(dòng)態(tài)管理，為供水管網(wǎng)的規劃、設計、施工、運營(yíng)、評估提供可靠的依據和服務(wù)，提高供水管網(wǎng)業(yè)務(wù)管理的水平和流轉的效率，從而實(shí)現城市供水管網(wǎng)智慧運作和科學(xué)管理，進(jìn)而塑造供水企業(yè)的良好形象，提高供水企業(yè)的經(jīng)濟和社會(huì )效益。
系統不僅可以滿(mǎn)足傳統的供水管網(wǎng)信息化管理需求，還是供水信息的共享服務(wù)平臺、業(yè)務(wù)系統的可視開(kāi)發(fā)平臺，可作為供水企業(yè)核心資產(chǎn)管理和完整信息化的戰略平臺，助力供水企業(yè)的可持續發(fā)展。
系統建設的分目標體現在：
供水管網(wǎng)數字化。建立平頂山市供水管網(wǎng)數據庫，實(shí)現從水廠(chǎng)到用戶(hù)的供水管網(wǎng)相關(guān)資料的統一信息化管理，如管道、水表、閥門(mén)資料以及相關(guān)的施工、維修、養護資料等。
管網(wǎng)管理動(dòng)態(tài)化。實(shí)現平頂山市供水管網(wǎng)資料的動(dòng)態(tài)管理，系統不但能夠管理原有的管網(wǎng)資料，而且能夠方便地將新建或改造工程的管網(wǎng)資料添加到管網(wǎng)數據庫中，結合GPS和其他測繪數據，實(shí)現管網(wǎng)數據的同步更新，同時(shí)保證管網(wǎng)空間數據的拓撲完整性、屬性數據的準確性、現勢性。
供水管網(wǎng)可視化。實(shí)現管網(wǎng)管線(xiàn)及相關(guān)資料的在地圖上的可視化查詢(xún)、統計、打印以及輸出，提供對地下管線(xiàn)的橫、縱斷面圖查詢(xún)以及三維可視化瀏覽，為供水管網(wǎng)的規劃、設計、改擴建、維修提供準確翔實(shí)的管網(wǎng)資料。
決策支持智能化。當發(fā)生供水事故時(shí)，系統可準確快速定位到事故地點(diǎn)，并提供比原經(jīng)驗關(guān)閥更具科學(xué)性、準確性的關(guān)閥方案，輔助及時(shí)排除故障，縮短停水時(shí)間，減少水資源的浪費。借助漏水量計算、漏水點(diǎn)管理、漏水點(diǎn)分布分析等信息化工具，輔助管網(wǎng)部門(mén)更好的開(kāi)展檢漏工作，降低管網(wǎng)漏水率，提高水資源的利用率。
供水信息集成化。實(shí)現供水信息的綜合集成，在地圖上直觀(guān)展現實(shí)時(shí)監測的水質(zhì)水量信息、客戶(hù)用水量情況、供水管網(wǎng)改擴建工程進(jìn)度、當前巡檢人員位置、搶修的情況等，為領(lǐng)導全面準確掌握城市供水系統的運行狀況提供支持。
供水信息服務(wù)化。為企業(yè)、政府、公眾提供供水管網(wǎng)數據和功能服務(wù)，不僅能夠為供水企業(yè)提供供水信息服務(wù)，還能夠在數字城市層面提供供水信息服務(wù)，充分發(fā)揮系統建設的效益。
系統發(fā)展業(yè)務(wù)化。符合“智慧水務(wù)”的SOA架構的總體發(fā)展要求，可在系統基礎上快速搭建配置以供水管網(wǎng)數據為基礎的供水管網(wǎng)巡檢、檢漏、搶修等業(yè)務(wù)信息系統，提高供水管網(wǎng)業(yè)務(wù)管理的水平。
依據平頂山市自來(lái)水公司當前管網(wǎng)管理狀況，需要邁出數字化、信息化管理的第一步，先實(shí)現信息化管理‘從無(wú)到有’，再‘從有到精’。
系統建設以提高管理效率、保證供水安全、促進(jìn)社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展、提高人民生活質(zhì)量為宗旨，以科學(xué)發(fā)展觀(guān)為統領(lǐng)，在遵循“高起點(diǎn)、高標準、高質(zhì)量”的總要求及相關(guān)科學(xué)標準規范條件下，依托現有供水信息化建設資源，整合改造現有供水信息系統的軟硬件設施和相關(guān)數據信息，并在GIS技術(shù)支撐下，采用開(kāi)放的體系架構，實(shí)現多源異構供水信息集成（如管網(wǎng)、調度、營(yíng)業(yè)、水質(zhì)、搶修、服務(wù)等）和可視化展示，最終建成一個(gè)開(kāi)放式的、可擴展的供水管網(wǎng)信息系統。
系統建設遵循以下思路：
為了充分發(fā)揮系統作為供水信息化的基礎支撐平臺的作用，不斷滿(mǎn)足政府、企業(yè)和社會(huì )公眾對城市供水信息共享和服務(wù)的要求，確保系統可持續、健康發(fā)展，系統的建設將遵循如下總體原則：
4) 動(dòng)態(tài)更新，長(cháng)效運維 系統建設技術(shù)上要堅持實(shí)用性，突出先進(jìn)性，把握可擴展性、集成性，循序如下原則：
3.1系統定位
供水管網(wǎng)信息系統是供水企業(yè)信息化建設的核心，是供水企業(yè)內部、政府、公眾供水信息的共享服務(wù)平臺，是供水信息集成的地理空間框架，是“數字城市”的重要組成部分，是實(shí)現“智慧水務(wù)”的基礎。 3.2系統是供水信息的共享服務(wù)平臺
系統除了可以提供針對用戶(hù)的供水管網(wǎng)數據下載、打印、輸出等服務(wù)外，還可以以在線(xiàn)的方式可向城市供水各業(yè)務(wù)系統提供城市行政圖、大比例尺地形圖、遙感影像、供水管網(wǎng)、地名庫、道路中心線(xiàn)、定位區域等空間數據服務(wù)，事故處理等空間分析服務(wù)，定位服務(wù)，以及GPS位置服務(wù)，支持各業(yè)務(wù)系統的二次開(kāi)發(fā)和運行，以共建共享的方式推動(dòng)供水信息化的發(fā)展。 3.3系統是供水業(yè)務(wù)信息系統的可視化開(kāi)發(fā)平臺
系統采用供水數據中心核心技術(shù)，提供供水管網(wǎng)信息化管理所需的數據倉庫、方法倉庫、流程庫、中間件目錄、系統目錄、用戶(hù)目錄的管理和可視化表達，是一個(gè)天然的可視化開(kāi)發(fā)平臺，可方便進(jìn)行供水業(yè)務(wù)信息系統搭建。供水數據中心技術(shù)提供的搭建式配置式系統構建模式實(shí)現了“零編程、巧組合、易搭建”的可視化開(kāi)發(fā)，可采用數據中心集成設計器快速搭建供水業(yè)務(wù)信息系統。 3.4系統是數字城市的重要組成部分
系統在主要滿(mǎn)足供水企業(yè)內部應用的基礎上，需兼顧城市級應用，通過(guò)供水信息資源目錄與數據交換體系和公共服務(wù)體系，系統可向市政公用事業(yè)兄弟部門(mén)（如燃氣、排水、路燈、道橋等）提供供水信息的共享、交換以及定制和擴展服務(wù)。同時(shí)，系統建立數字城市地理信息空間框架的數據交換接口，采用地理框架所提供的地理空間應用共享服務(wù)，實(shí)現城市基礎地理信息數據的實(shí)時(shí)更新。 3.5系統核心技術(shù)-供水數據中心
供水數據中心集成開(kāi)發(fā)技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)“供水數據中心”或“數據中心”，基于新一代GIS架構技術(shù)及新一代開(kāi)發(fā)模式，是集“GIS基礎”與“供水應用”為一體的綜合開(kāi)發(fā)與應用集成技術(shù)。
供水數據中心既是一個(gè)“資源管理器”又是一個(gè)“系統開(kāi)發(fā)器”。“資源管理器”管理“數據資源”和“功能資源”兩大資源。數據資源通過(guò)數據倉庫管理；功能資源通過(guò)功能倉庫管理。“系統開(kāi)發(fā)器”采用柔性設計理念，使系統能夠被快捷地搭建出來(lái)，并且能適應需求的變化迅速做出調整，真正實(shí)現了“零編程、巧組合、易搭建”的可視化開(kāi)發(fā)。
供水數據中心集成開(kāi)發(fā)平臺提供方便強大的集成開(kāi)發(fā)手段，以滿(mǎn)足不同種開(kāi)發(fā)的需求。
1) 通過(guò)數據倉庫，提供供水多源異構數據的統一、層次化管理；
2) 通過(guò)功能倉庫，提供供水多領(lǐng)域應用系統的集成及功能復用手段；
3) 通過(guò)搭建平臺，提供適合于多種供水應用領(lǐng)域的應用系統（包括桌面系統、瀏覽器系統、智能手機系統）快速構建技術(shù)；
4) 通過(guò)工作空間，提供統一的框架，實(shí)現多個(gè)供水應用領(lǐng)域的應用系統的協(xié)調工作；
5) 通過(guò)設計器，提供應用方案的集成搭建和配置可視化界面。
供水數據中心增強了供水管網(wǎng)信息系統適應需求不斷變化的能力，并降低供水業(yè)務(wù)應用系統的開(kāi)發(fā)難度，為開(kāi)發(fā)供水業(yè)務(wù)應用系統提供支撐。
本系統基于供水數據中心核心技術(shù)，采用面向服務(wù)的體系架構（Service Oriented Architecture，簡(jiǎn)稱(chēng)SOA架構）進(jìn)行建設。系統各個(gè)供水管網(wǎng)業(yè)務(wù)功能以“服務(wù)”形式提供給不同的業(yè)務(wù)應用，各功能之間是相互獨立的，以一種“松耦合”的協(xié)議機制來(lái)組合。基于智慧水務(wù)集成開(kāi)發(fā)平臺建立供水管網(wǎng)信息系統，可以提供應用搭建和業(yè)務(wù)協(xié)同機制，支持用戶(hù)對應用模型進(jìn)行定義，并靈活配置、擴展系統，實(shí)現數據與功能共享，以適應不斷變化的城市供水客戶(hù)與市場(chǎng)需求，使供水管理信息化工作步入持續快速的發(fā)展軌道。
3.7智慧水務(wù)集成開(kāi)發(fā)平臺 智慧水務(wù)集成開(kāi)發(fā)平臺內建的數據中心技術(shù)提供了GIS數據與供水企業(yè)業(yè)務(wù)數據分布式管理和功能整合的解決方案。智慧水務(wù)集成開(kāi)發(fā)平臺包含數據倉庫、功能倉庫及搭建平臺。智慧水務(wù)集成開(kāi)發(fā)平臺不僅可以為供水系統解決多源異構數據的處理難題，而且可以充分利用現有系統資源，提供先進(jìn)的搭建式、配置式、插件式二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，力圖從界面表現到數據管理各個(gè)層面上實(shí)現搭建，為用戶(hù)提供一個(gè)可持續發(fā)展的供水完整信息化解決方案。
智慧水務(wù)服務(wù)平臺充分考慮水務(wù)服務(wù)模式和服務(wù)內容的實(shí)際需求，采用面向服務(wù)的體系架構（SOA），主要提供供水數據服務(wù)、供水功能服務(wù)、供水業(yè)務(wù)位置服務(wù)。
供水二維地圖可視化服務(wù)提供包括地形圖、政區圖、交通圖、影像圖、管網(wǎng)圖以及各類(lèi)供水專(zhuān)題地圖（等水壓線(xiàn)圖、水質(zhì)/水壓監測點(diǎn)分布圖、大客戶(hù)分布圖、爆管點(diǎn)分布圖、漏水點(diǎn)分布圖）等服務(wù)。
供水三維地圖可視化服務(wù)提供多分辨率遙感影像和DEM構建的三維地形場(chǎng)景，以及地上、地面、地下的三維供水管線(xiàn)場(chǎng)景等。
2) 供水功能服務(wù)
供水功能服務(wù)遵循OGC的WPS規范，面向供水業(yè)務(wù)流程，提供數據瀏覽、供水管網(wǎng)空間檢索、水量水壓分析、漏水量計算、關(guān)閥搜索、消防栓搜索、水質(zhì)分析等服務(wù)。
3) 供水業(yè)務(wù)位置服務(wù)
供水業(yè)務(wù)位置服務(wù)基于GPS、GIS技術(shù)，提供巡檢人員和車(chē)輛、搶修人員和車(chē)輛的在供水管網(wǎng)圖上的實(shí)時(shí)定位服務(wù)、車(chē)輛和人員的歷史軌跡查詢(xún)服務(wù)和最短路徑服務(wù)。
針對不同用戶(hù)的不同使用目的，供水管網(wǎng)信息系統提供了面向不同應用的功能模塊，如圖1.1所示。
圖1.1功能模塊劃分
管網(wǎng)入庫、數據更新、數據管理、系統管理、離線(xiàn)編輯模塊主要實(shí)現對供水管網(wǎng)及相關(guān)數據的管理、入庫、更新，為供水管網(wǎng)應用提供數據支撐。供水管網(wǎng)應用包含管網(wǎng)分析、水力計算、管網(wǎng)信息發(fā)布子系統、瀏覽器業(yè)務(wù)應用系統和管網(wǎng)寶。
通過(guò)瀏覽器業(yè)務(wù)應用系統，用戶(hù)可以在任意一臺聯(lián)網(wǎng)的計算機上實(shí)現對供水管網(wǎng)信息的瀏覽以及管網(wǎng)查詢(xún)、統計、瀏覽、管網(wǎng)資產(chǎn)管理等。
管網(wǎng)寶可將海量的城市供水管網(wǎng)數據裝載到智能手機中，人們直接使用日常生活中的智能手機就能達到高效、隨時(shí)、隨地管理管網(wǎng)資產(chǎn)的目的，待普查的深入和 GIS系統的建立，逐步開(kāi)發(fā)各項功能。
供水管網(wǎng)數據的準確完整與否，是系統建設成敗的關(guān)鍵，我們對系統所需的數據來(lái)源、特點(diǎn)，做了深入仔細的分析，制定出一套針對不同數據來(lái)源、不同數據特點(diǎn)的行之有效的解決方案，能完全滿(mǎn)足系統建設的需要。
地形圖主要描述城市或區域的地形地貌，是系統顯示、查找、定位的基礎，地形圖具有圖層多、圖幅多、海量數據的特點(diǎn)，系統采用地圖集形式來(lái)管理海量的基礎地形數據，地圖集從縱向上由多個(gè)層類(lèi)組成，在橫向上地圖集由多個(gè)圖幅組成。
地形圖入庫方案如圖1.2所示。
在建立地形圖庫時(shí)，一定要注意數據分層，地形圖建議分層如下：道路層、重要建筑層、居民地層、水系層、其它層，等等。
供水管網(wǎng)的現有數據一般包括：外業(yè)探測數據、管線(xiàn)竣工圖數據、已建系統數據等。這些數據有電子數據和紙質(zhì)文檔數據，對于不同的數據格式需要采取不同的數據處理方式。針對不同的數據格式，下面分別介紹空間數據的建庫流程。
系統提供“外業(yè)探測數據—成圖與數據檢查—將成果表直接轉入管線(xiàn)系統”的一體化建庫方式，自動(dòng)形成管線(xiàn)、管點(diǎn)的空間數據和屬性數據，并將管段、管點(diǎn)連接起來(lái)，建立正確的拓撲網(wǎng)絡(luò )。
竣工圖的錄入可以采用三種模式，第一種是將圖紙掃描矢量化或使用數字化儀輸入，直接引入系統；第二種是將掃描后形成的圖像經(jīng)過(guò)校準后作為襯底，以“描紅”的形式手工錄入管網(wǎng)；第三種模式用于使用地物進(jìn)行相對定位的竣工圖紙，如果地形圖上有對應的地物數據，則可以采用各種解析方法輸入管網(wǎng)設備。
平臺提供了較齊備的數據轉換模塊，可以將已有的如ARCINFO、MAPINFO、AutoCAD、EXF、SHAPE、TIGER、DLG等多種通用格式數據，通過(guò)平臺所提供的接口，轉換成平臺格式數據，然后轉換成網(wǎng)絡(luò )文件，進(jìn)行拓撲建網(wǎng)。針對新舊系統坐標系的不同，可利用GIS功能進(jìn)行投影轉換，將點(diǎn)線(xiàn)要素進(jìn)行耦合，建立管網(wǎng)拓撲。轉換過(guò)程遵守建庫流程，見(jiàn)圖4.3所示。
在輸入管線(xiàn)及管件的同時(shí)進(jìn)行管線(xiàn)屬性數據的整理、建庫，完成對已有屬性數據庫的輸入。
對于已經(jīng)有管件屬性表的管網(wǎng)，可以采取關(guān)鍵字掛接外部數據庫的方式掛接到相應的管件上。如通過(guò)管網(wǎng)設備編碼為關(guān)鍵字段，掛接屬性數據。對于沒(méi)有建立數據表的管件，可以采用手工錄入的方式：(1)可以一邊輸入管件圖形數據，一邊錄入相應管件的屬性和編碼信息；(2)或者批量手工錄入成數據庫表、Excel表格等等，再通過(guò)關(guān)鍵字（設備編碼等）掛接到相應的管件上去。
Ø 檢查有重復錯誤的管件屬性；
Ø 點(diǎn)擊單個(gè)管件修改其屬性數據；如更換某一鋼材管線(xiàn)為球墨管，更換較大口徑的管線(xiàn)，都可以直接修改屬性更新屬性數據；
Ø 按條件批量修改管件的屬性；
Ø 按管件圖形參數批量修改管件屬性數據。
（帶*號的功能模塊建議后期建設）
外業(yè)探測成圖與檢查一體化工具：支持從Access、Excel中導入外業(yè)數據并成圖，可進(jìn)行管點(diǎn)連通度，坐標，孤立管點(diǎn)，空值、負值和重復值等檢查，檢查無(wú)誤的數據可以直接導入供水管網(wǎng)數據庫。
外業(yè)探測數據入庫：外業(yè)探測數據建網(wǎng)向導直接導入外業(yè)探測管網(wǎng)數據，并能夠進(jìn)行數據的完整性和一致性檢查，自動(dòng)生成供水管網(wǎng)數據庫。 數據轉換：系統可實(shí)現不同格式、不同比例尺的空間數據轉換。 竣工圖入庫：可直接將紙質(zhì)竣工圖紙進(jìn)行矢量化處理，并自動(dòng)接邊、建網(wǎng)；提供CAD等電子竣工圖數據建網(wǎng)向導，可便捷地導入到供水管網(wǎng)數據庫中。
錄入工具：可實(shí)現圖形與屬性數據的同步編輯，建立通用的地形圖圖式和專(zhuān)業(yè)用的供水管道圖例等圖素的調用庫，用來(lái)制作標準的管網(wǎng)圖形。提供強大的解析錄入工具如兩點(diǎn)拴點(diǎn)、兩邊交點(diǎn)、垂直邊、平行邊等錄入紙質(zhì)竣工圖。在錄入數據時(shí)，既可以點(diǎn)中需錄入的設備進(jìn)行單一錄入，也可以成批地快速錄入。
編輯工具：供水管網(wǎng)空間數據的刪除、移動(dòng)、復制、剪斷、聯(lián)接、線(xiàn)上點(diǎn)操作等工具，對管網(wǎng)的屬性和參數的編輯、統改，可根據關(guān)鍵字實(shí)現管網(wǎng)屬性與外部數據庫的直接連接。
選擇工具：系統采用選擇集支持矩形、圓形、多邊形、單選等多種區域選擇方式，及替換、反向、增加、移除、交叉等多種選擇模式，用戶(hù)可以很簡(jiǎn)捷的選擇需要操作的實(shí)體。
動(dòng)態(tài)捕捉工具：系統提供對點(diǎn)、線(xiàn)端點(diǎn)、線(xiàn)折點(diǎn)、點(diǎn)對線(xiàn)的垂點(diǎn)、線(xiàn)與線(xiàn)交點(diǎn)、線(xiàn)的延長(cháng)線(xiàn)等特征點(diǎn)的捕捉。
附屬數據更新：可對接水點(diǎn)掛接的用戶(hù)水表、管段閥門(mén)維修數據等附屬數據進(jìn)行增加、刪除和修改。
GPS竣工測量數據導入：系統支持將GPS竣工測量數據方便地導入系統中。
地形圖管理：系統采用地圖集對地形圖進(jìn)行管理，支持按分幅或目錄管理地形圖，無(wú)縫拼接大數據量地形圖數據，并且能夠管理具有相同空間參考的多幅矢量地圖數據，方便快捷實(shí)現地形圖數據的查詢(xún)、檢索及輸出。具體包括圖幅自動(dòng)入庫、圖幅接邊、地圖更新等功能。
管網(wǎng)查詢(xún)統計：提供圖形檢索屬性和屬性檢索圖形的雙向查詢(xún)功能，以及按不同條件進(jìn)行不同的管網(wǎng)統計，如按屬性、區域、條件、管網(wǎng)資料以及專(zhuān)項等信息進(jìn)行統計。
版面打印：系統可實(shí)現制圖版面設計、版本設計與地圖輸出等功能，并且支持分幅打印、布局打印、自定義范圍打印以及柵格數據集和影像文件輸出。
設備庫管理：提供對管網(wǎng)設備分級管理方式，對于相同類(lèi)型的設備進(jìn)行歸類(lèi)統計，管理形式更加多樣化。
管網(wǎng)自動(dòng)編碼：按照用戶(hù)自定義的編碼規則，自動(dòng)對管網(wǎng)設備進(jìn)行編碼，簡(jiǎn)化管網(wǎng)設備信息管理。
管網(wǎng)自動(dòng)分層：可按管徑進(jìn)行分層，可顯示管網(wǎng)的主干網(wǎng)，直觀(guān)展現干管分布情況。
變焦分層顯示：可根據管段的管材或管徑等屬性進(jìn)行分類(lèi)，將不同屬性的管網(wǎng)分在不同圖層中，可用不同的顏色或粗細進(jìn)行顯示，并能在不同的顯示比例下顯示不同的管網(wǎng)。
附屬數據管理：提供對用戶(hù)數據、管道閥門(mén)維修數據的查詢(xún)、統計。
輔助數據管理：提供對如地名庫、道路中心線(xiàn)、定位線(xiàn)、管井、大樣圖等輔助數據的定位、瀏覽、查詢(xún)、統計。
多媒體數據管理：系統可實(shí)現多媒體數據與管件實(shí)體的掛接管理。
管網(wǎng)數據維護：系統允許任意修改數據庫結構、管網(wǎng)設備圖示符號，提供對管網(wǎng)數據的錯誤、一致性及拓撲完整性進(jìn)行檢查和自動(dòng)校正，并可直接輸出管網(wǎng)明碼文件。
占壓管線(xiàn)檢查：系統通過(guò)可擴充的占壓管線(xiàn)規則庫，進(jìn)行占壓管線(xiàn)的檢查，統計出指定區域內的占壓管線(xiàn)，提供供水管線(xiàn)事故隱患預警。 漏水分析：系統提供漏水分析來(lái)輔助管網(wǎng)部門(mén)更好的開(kāi)展檢漏工作，包含漏水量計算、漏水點(diǎn)管理、漏水點(diǎn)分布分析等功能。
關(guān)閥搜索：當供水管網(wǎng)突發(fā)爆管或漏水等事故后，用戶(hù)只需指定事故發(fā)生處，系統能夠自動(dòng)搜索出需要關(guān)閉的閥門(mén)、停水用戶(hù)、停水區域或周?chē)罱南浪ㄐ畔⒌龋⒅贫ǔ龊侠淼奶幚矸桨福⒖勺詣?dòng)生成閥門(mén)啟閉通知單、現場(chǎng)維修圖、用戶(hù)停水通知單等協(xié)助搶修人員進(jìn)行施工。
消防栓搜索：發(fā)生火警時(shí)，系統能夠根據火警的具體地點(diǎn)尋找最近的消防栓，方便消防人員進(jìn)行事故處理。
連通分析：根據用戶(hù)在圖形上選取的管點(diǎn)，系統會(huì )自動(dòng)與管點(diǎn)相連的管段高亮度顯示，可對供水管網(wǎng)的聯(lián)接情況進(jìn)行檢查。
緩沖區分析：可根據改造管線(xiàn)的緩沖半徑進(jìn)行影響范圍的分析，了解管線(xiàn)鋪設導致的開(kāi)挖道路所影響的道路及建筑物的情況，有助于輔助規劃設計人員的規劃決策。
預警分析：對于設備超出安全運行年限的管線(xiàn)、閥門(mén)等實(shí)施，系統自動(dòng)提出預警。
管線(xiàn)橫縱斷面：選擇需要分析的位置，可自動(dòng)繪制出符合規范的橫、縱斷面圖，并可在橫、縱斷面圖與管線(xiàn)地圖之間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)操作，并可以查詢(xún)管線(xiàn)和剖點(diǎn)處的屬性信息。
地上、地面、地下管線(xiàn)三維：提供地上、地面、地下全要素三位建模和三維展現，用戶(hù)可以在任意范圍內生成三維立體圖，從不同的角度直觀(guān)察看管線(xiàn)的走向和相對地面的埋深及空間關(guān)系和管網(wǎng)的圖形參數和屬性信息。
管網(wǎng)簡(jiǎn)化：為建立起既可真實(shí)反映管網(wǎng)水力狀況，又能保證計算速度的管網(wǎng)水力模型，提供了管網(wǎng)簡(jiǎn)化功能，即略去次要管線(xiàn)，保留主要管線(xiàn)。
水力計算：可在管段管材、管徑、管長(cháng)確定，各節點(diǎn)流量已知，水源輸出流量、壓力確定的情況下，計算出管網(wǎng)中每根管段的流量、流速、水頭損失，每個(gè)管點(diǎn)的壓力，從而模擬管網(wǎng)的水力狀態(tài)。
結果表現：管網(wǎng)運行狀態(tài)模擬、管網(wǎng)運行狀態(tài)評估、管網(wǎng)等水壓線(xiàn)、供水路徑查詢(xún)、水源供水區域圖、用水分布圖、壓力滿(mǎn)足區域、靈活多樣的報表圖形輸出。
基于工作流的離線(xiàn)編輯可很好的與供水企業(yè)的“任務(wù)分配-數據獲取-數據錄入－數據審核－數據入庫-任務(wù)結束”的供水管網(wǎng)更新業(yè)務(wù)相契合，為數據更新規范和制度提供技術(shù)支撐，同時(shí)保證管網(wǎng)空間數據的拓撲完整性、屬性數據的準確性，實(shí)現管網(wǎng)數據更新一體化管理。
提供模板管理、權限控制、網(wǎng)絡(luò )監控、日志管理、備份管理等功能，保證系統穩定、安全地運行。
通過(guò)開(kāi)放的系統接口和服務(wù)，可實(shí)現與客戶(hù)服務(wù)系統、營(yíng)業(yè)收費系統、調度系統、管網(wǎng)建模系統、CAD系統、工程管理系統的無(wú)縫集成，實(shí)現系統間數據的共享，系統可在地圖上直觀(guān)展現供水管網(wǎng)埋設情況、實(shí)時(shí)監測的水質(zhì)水量信息、客戶(hù)用水量情況、供水管網(wǎng)改擴建工程進(jìn)度、當前巡檢人員位置、搶修的情況等，將海量復雜的供水系統資產(chǎn)及動(dòng)態(tài)運營(yíng)信息通過(guò)地圖的方式直觀(guān)可視化的表現，無(wú)疑會(huì )為供水業(yè)務(wù)的管理和領(lǐng)導的決策產(chǎn)生積極的影響。
用戶(hù)可以在任意一臺可以上網(wǎng)的計算機上實(shí)現對供水管網(wǎng)信息的瀏覽。
系統提供管網(wǎng)圖形的任意放大、縮小、復位、移動(dòng)等基本圖形操作功能，還提供了管網(wǎng)查詢(xún)、統計、瀏覽、打印、輸出等功能。
水量分析：系統能夠通過(guò)與營(yíng)業(yè)系統的接口，制訂GIS系統中水表與營(yíng)業(yè)系統中的營(yíng)業(yè)用戶(hù)記錄的對應關(guān)系，獲取到營(yíng)業(yè)用水量，實(shí)現水表水量的查詢(xún)，以及水量曲線(xiàn)的生成。
水壓分析：系統能夠通過(guò)與調度系統的接口，將調度系統中的水壓數據實(shí)時(shí)顯示在系統中并對其進(jìn)行分析，當管網(wǎng)中某處水壓低于設定范圍，系統就會(huì )報警提示，供決策者參考。
事故處理：系統可根據爆管或火警事故報告位置，快速在地圖上實(shí)現定位，并進(jìn)行關(guān)閥搜索或消防栓搜索，給出事故處理方案和影響的范圍和用戶(hù)，提高搶修效率。
〔1〕在項目建設周期上，要分階段；
〔2〕在項目建設內容上，要分重點(diǎn)；
〔3〕在開(kāi)發(fā)商的選擇上，要有經(jīng)驗；
〔4〕在軟件的選擇上，要成熟、實(shí)用；
〔5〕在項目的后期維護上，要有長(cháng)期保障。
（1） 成立項目領(lǐng)導小組，并確定人員對項目進(jìn)行前期協(xié)調、管理、調研，確保項目順利實(shí)施。
（2） 制定項目工作計劃。
（3） 劃定試驗區范圍。
（4） 選擇軟件以及軟件開(kāi)發(fā)商。
（5） 對外協(xié)調城市最新地形圖的獲取問(wèn)題，為項目建設提供便利；對內整理管網(wǎng)及相關(guān)檔案資料，為項目數據建設提供便利。
2) 試點(diǎn)階段
（1） 完成系統調研和需求分析，提交調研報告和需求分析規格說(shuō)明書(shū)。
（2） 編制概要設計說(shuō)明書(shū)。
（3） 轉換、提交試驗區數據。
（4） 完成系統開(kāi)發(fā)。
（5） 組織試驗區內試運行。
（6） 總結經(jīng)驗，提交下一步項目實(shí)施工作計劃和方案。
3) 全面建設階段
（1） 確定全面建設階段的總體目標。
（2） 根據上一個(gè)階段的工作經(jīng)驗，在全市范圍內全面開(kāi)展工作。
（3） 進(jìn)一步深化軟件功能，更好滿(mǎn)足供水企業(yè)的需要，滿(mǎn)足行業(yè)快速建設的需要。
（4） 建立各項系統、數據運營(yíng)維護制度，保證系統有生命力。
（5） 系統運行、驗收。
由平頂山自來(lái)水公司項目組具體負責項目實(shí)施管理，制定項目執行規程；定期舉行項目組的會(huì )商制度；制定項目進(jìn)度計劃，嚴格進(jìn)度檢查與控制；項目經(jīng)理負責項目的規劃、技術(shù)咨詢(xún)、技術(shù)監測；項目接受項目領(lǐng)導小組的指導和監督；項目協(xié)調負責代表項目承擔單位和參加單位對項目負責，監督項目的實(shí)施；由軟件系統開(kāi)發(fā)組、數據處理組、技術(shù)支持組對項目的各自部分對項目總負責人負責，并負責組內的協(xié)調和進(jìn)度安排。
為了優(yōu)化資源，保證項目的順利建設，特此對此項目有關(guān)的工程人員組織安排，見(jiàn)圖6.1所示。
圖1.9項目人員組織
1) 充分挖掘已有數據的潛在價(jià)值, 降低系統建設成本與建設周期；
2) 全程參與數據入庫工作, 徹底摸清城市供水管網(wǎng)建設情況；
3) 注意相關(guān)供水信息的采集，建立完整的供水管網(wǎng)數據庫；
4) 領(lǐng)導重視，組織有力，確保項目順利進(jìn)行；
5) 選擇試驗區，積累經(jīng)驗，逐步推進(jìn)；
6) 制定完善的系統管理制度，保證系統正常運行；
7) 引導系統解決管理難題，發(fā)揮系統效益。
系統的建設能夠極大提升供水企業(yè)的對外形象，同時(shí)也提高了管理部門(mén)的辦公效率和業(yè)務(wù)部門(mén)的工作效率，降低了經(jīng)營(yíng)管理成本，加快了企業(yè)反應速度，提高了供水企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量，為城市基礎設施的建設添磚加瓦，更加有利于促進(jìn)城市的經(jīng)濟發(fā)展，有利于創(chuàng )建良好的投資環(huán)境。
（1） 整合并盤(pán)活城市供水信息資源；
（2） 降低管網(wǎng)漏水率，建設節約型社會(huì )；
（3） 提高企業(yè)管理效率；
（4） 提高供水客戶(hù)服務(wù)水平；
（5） 增強供水企業(yè)快速反應和適應能力；
（1） 減少供水企業(yè)無(wú)收入水量，降低產(chǎn)銷(xiāo)差
（2） 提高搶修效率，縮短停水時(shí)間
（3） 減少因資料不全造成的供水事故
1〕 可定制自己的系統。系統允許用戶(hù)通過(guò)拖曳地方式定制滿(mǎn)足自己實(shí)際需求的供水管網(wǎng)信息系統，更加貼進(jìn)業(yè)務(wù)需求和使用習慣。 2〕 供水綜合信息一張圖。系統可在城市地圖上直觀(guān)展現供水管網(wǎng)埋設情況、實(shí)時(shí)監測的水質(zhì)水量信息、工程進(jìn)度、巡檢人員位置、漏水點(diǎn)分布等，將海量復雜的供水系統資產(chǎn)及動(dòng)態(tài)運營(yíng)信息通過(guò)地圖的方式直觀(guān)可視化的表現。
3〕 豐富的供水信息服務(wù)。系統提供豐富的供水管網(wǎng)數據和功能服務(wù)，最大化系統和數據的效益，全面提升供水業(yè)務(wù)管理的層次和水平。
4〕 供水業(yè)務(wù)系統搭建配置式快速構建。系統提供了構建供水管網(wǎng)業(yè)務(wù)信息系統的搭建平臺、供水功能倉庫、可擴展多場(chǎng)景的框架，用戶(hù)可專(zhuān)注于供水管網(wǎng)的業(yè)務(wù)流程，快速構建供水業(yè)務(wù)信息系統，縮短應用的周期，節省成本。
5〕 管網(wǎng)數據模型簡(jiǎn)單靈活。系統采用面向實(shí)體的網(wǎng)絡(luò )數據模型，實(shí)現了幾何網(wǎng)絡(luò )與邏輯網(wǎng)絡(luò )的分離，并可修改、刪除、增加設備的元數據，數據模型更加簡(jiǎn)單靈活。
6〕 高效的海量管網(wǎng)數據管理。系統通過(guò)內嵌的空間數據引擎高效管理存儲在數據庫中的圖形和屬性數據，支持特大城市供水管網(wǎng)海量數據（>1TB）的存儲和管理。
7〕 完整的管網(wǎng)數據管理。全面管理與管網(wǎng)設備相關(guān)的水量、水壓、維修、施工、多媒體等資料，真正實(shí)現管網(wǎng)數據的全面管理。 8〕 方便的一戶(hù)一表管理。系統通過(guò)外掛附屬數據表的模式進(jìn)行戶(hù)表管理，大大減輕了管網(wǎng)圖形數據的負擔，同時(shí)也增強了戶(hù)表管理的條理性。
9〕 CAD數據的直接讀取。CAD中間件可實(shí)現CAD數據的直接讀取和CAD系統的無(wú)縫集成，實(shí)現CAD格式的設計管網(wǎng)圖和竣工管網(wǎng)圖與供水管網(wǎng)現狀圖疊加顯示。
10〕 靈活強大的報表定制與輸出。可方便快捷的定制輸出任意復雜的報表，在報表輸出時(shí)自動(dòng)將計算處理后的管網(wǎng)地圖或統計數據填入Excel文件，顯著(zhù)節省報表制作的時(shí)間，提升辦公的效率。
11〕 方便快捷的管網(wǎng)更新工具。提供方便快捷的操作模式錄入管網(wǎng)數據，支持極軸模式，提供豐富的管網(wǎng)設備捕捉方式，可以在錄入過(guò)程中直接輸入長(cháng)度、角度，并支持撤銷(xiāo)與重做。
12〕 地上、地面、地下一體化管線(xiàn)三維。地上、地面、地下管網(wǎng)及地形圖全要素真三維建模和三維展現，使供水管網(wǎng)的顯示效果更加真實(shí)，更好的展現供水管網(wǎng)建設情況，提升供水企業(yè)的形象。
13〕 分布式體系，滿(mǎn)足二級管理需求。針對供水企業(yè)分公司的管理模式，采用分布式的供水管網(wǎng)數據庫管理手段，滿(mǎn)足分公司二級管理的需要。
14〕 海量供水管網(wǎng)數據隨身攜帶*。移動(dòng)式手持應用終端—管網(wǎng)寶，將整個(gè)城市海量供水管網(wǎng)數據裝入輕薄的智能手機中，可達到高效、隨時(shí)、隨地管理管網(wǎng)資產(chǎn)的目的。
15〕 可定制流程的離線(xiàn)更新模式*。基于工作流的離線(xiàn)編輯可很好的與供水企業(yè)的供水管網(wǎng)更新業(yè)務(wù)相契合，為數據更新規范和制度提供技術(shù)支撐，實(shí)現管網(wǎng)數據更新一體化管理。 （公司管網(wǎng)普查辦公室/ 馮亞梅/顧愷）
作者簡(jiǎn)介：馮亞梅，中共黨員，本科畢業(yè)學(xué)士學(xué)位，副處長(cháng)；多年來(lái)從事管網(wǎng)管理和建設工作，在白龜山水廠(chǎng)籌建處技術(shù)科、公司基建科、公司給水工程設計室和管網(wǎng)管理處工作，具有豐富的給水管網(wǎng)設計、施工、預算工作經(jīng)驗，特別是在管網(wǎng)處工作的6年里，積累了豐富的管網(wǎng)管理經(jīng)驗，負責組織完成了全市閘門(mén)建卡工作，目前組織實(shí)施管網(wǎng)普查和管網(wǎng)GIS地理信息系統建立工作。
