地理信息系统在自来水管网信息管理中的应用

城市化进程的快速推进，使得本身具有复杂走向和隐藏特征的自来水管网网络更加复杂，给其维修和维护工作带来极大不便。

但是，科学技术的快速发展极大地促进了信息化管理系统在自来水管网中的应用，并使得供水管网的现代化建设程度不断完善和更新。本文首先简要分析了地理信息系统建设的背景及其具有的特点，然后从理论结合实践的角度阐述了其在自来水行业的实践应用情况，最后对其目前存在的问题及其对应措施进行了简要分析。

在传统的自来水管网管理中，一般是通过图纸图表描述进行管理的，图纸图档资料不便于查询和保存。城市化进程的快速推进急剧增加了自来水的管网密集程度，并且使其纵横交错程度进一步加强。

一旦发生供水事故， 对于错综复杂的管线网络，就无法及时采取相应措施，以致于管理起来非常被动，这也就给供水企业带来巨大的经济损失和不良的社会影响。

所以说，随着管网建设的不断发展，传统的手工管理方式难以做到科学系统的管理，无法满足现代企业管理的发展需要。

为了彻底改变这一现状，必须采用最新的信息技术来管理自来水管网资料，实现管网基础信息管理与业务管理的同步发展，改变供水公司的工作模式，进而提高技术服务信誉和质量。

　　1 地理信息系统在国内供水行业中的应用

　　1.1 地理信息系统具备的特征

(1)实现数据信息共享，进而保证数据信息的一致性与及时性;

(2)实现与监控系统的动态链接，完成当前最新数据的实时查看与调阅读取;

(3)实现对调压站、管网等坐标定位或跟踪，及时完成对指挥车、检测车等采集数据信息的统计和分析;

(4)实现与其他设备的协同作业，进而具备图形、属性和影像等大容量数据信息的处理能力;

(5)实现动态拓扑功能的自动维护。

　　1.2地理信息系统在供水管网系统管理中的实践应用

　　众所周知，地理信息系统在实践之初主要用于统计和查询等基本功能。经过逐渐发展，其已逐步向更深层次的应用方向发展，其在自来水管网信息管理中的应用主要也是日常管理方面，比如图形或数据的录入与管理、管线设备的查询统计和分析、管网出现事故时的仿真分析与实现等。

(1)自来水管网的日常运行管理运行。地理信息系统的应用首先就是管网的日常运行管理。地理信息系统可以提供管网运行的基本数据信息，及时了解管辖范围内的管线、闸井和调压站的动态运行情况。这样可以及时跟踪巡检路线，以确保自来水管网运行更加安全可靠。

(2)实现自来水信息管理的综合调度功能。利用地理信息系统可以快速完成自来水管网的综合调度功能。比如，对调压站进行调压作业时，由于人们在白天工作时间和晚上休息时间对自来水的需求不同，所以说调压站针对此种现实情况可以通过地理信息系统察看可能受影响的区域范围、管网工况参数及用水负荷分析等，及时进行调压。另外，还可以利用地理信息系统完成自来水有关高峰系数、用水量的历史记录等基础数据信息的记录。

(3)实现动态监测与功能分析，为应急抢险指挥提供支持。在日常运行过程中，为了有效预防灾害，当地主管部门对管网经过区域的地表震动位移和速度等相关数据信息进行实时监测，并分析所面临的风险。我国某地的自来水管网服务范围大概涉及150万人，整个供水网络包括3000公里左右的干线网管，3个水厂，45个泵站。当管网出现事故紧急抢修时，需要利用地理信息系统准确获取爆管等需要抢修的地面位置，准确快速地确定故障区域，及时确定抢修方案，这样就能够为应急抢险提供及时支持。所以说，应该利用地理信息系统实现自来水管网与城市地形图的一致统一，使其完成动态管理，为自来水管网的信息管理提供信息服务和数据支持。

(4)实现对腐蚀管网的控制信息管理。对腐蚀管网的数据信息进行登记录入工作，以完成基础数据信息的原始积累工作。这样就可以以此为基准，对腐蚀管网完成控制方案的制定工作，并对系统运行结果进行预测和仿真。

　　2 地理信息系统在实践中面临的问题及解决措施

　　虽然地理信息系统在自来水管网系统中有了广泛应用，但是在将来的使用过程中，还要对系统以下方面进行逐步完善和扩展。

(1)由于地理信息系统的数据量相当庞大，这就造成其对计算机的硬件配置条件要求很高，比如内存和硬盘存储量较大，CPU速度要求较高。所以说资源配置不同的单位仍无法满足地理信息系统的使用性能，并仍有所欠缺。针对这一情况，应将自来水管网的数据信息进行集中管理，并对计算机硬件系统和软件系统进行适时、分批分步地更新，有利于计算机系统整体性能的提高。

(2)在地理信息系统应用于自来水管网初期，其对管网的数据处理能力十分有限。所以说只能满足图纸检索和方案制定等初级业务。系统通过采取扫描数字化等措施进行升级改进，并且搜集与整理管线数据等基础信息，使自来水管网信息系统的管网数据更加完整，以最大限度扩大系统的可用性。

(3)地理信息系统在自来水管网信息系统中的动态管理问题。传统的管理方式只能通过增加查询次数进行不断巡逻来维护管网，这样不仅耗费大量人力，而且工作效率极低。地理信息系统引入到自来水管网系统后，野外勘探测量小组通过采用勘探测量仪器，建立了GPS控制网和常规测量控制网，这样可以利用地理信息系统完成资料整理和可疑管网数据查询问题，以便于现场探查核实，从而保证自来水管网数据的动态性。

　　3 结语

　　地理信息系统在自来水管网系统中的实践应用，不仅使得自来水管网系统实现了数据采集在广度和深度方向上都有了极大提高，为供水部门提供详细的供水信息平台，快速准确地提供数据信息，而且对自来水管网系统的管理工作有了很大扩充，实现了信息处理的量化、可视化和资源共享，极大地方便了自来水管网系统在生产运营管理上的应用。

　　作者：董欣 来源：中国科技纵横 2016年4期