基于GIS的城市給水管網(wǎng)三維可視化研究.pdf

1、城市給水管網(wǎng)是支撐和保證城市居民生產(chǎn)、生活的重要基礎(chǔ)設(shè)施。目前絕大多數(shù)城市采用傳統(tǒng)人工管理方法已難以滿足管網(wǎng)實(shí)際需要。通過GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化功能,以地形為依托,實(shí)現(xiàn)給水管網(wǎng)的可視、動(dòng)態(tài)模擬,正確分析和全面了解系統(tǒng)運(yùn)行情況,不僅能提高給水管網(wǎng)管理的效率、質(zhì)量和水平,還可為城市給水管網(wǎng)的改建和擴(kuò)建、運(yùn)行、維護(hù)與管理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。 本文以兩個(gè)實(shí)際項(xiàng)目“陜西省府谷縣給水管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)”和“西安市給水管網(wǎng)系統(tǒng)水壓可視化管理”為

2、支撐,分析了目前城市給水管網(wǎng)管理中存在的問題,根據(jù)GIS技術(shù)和城市管網(wǎng)可視化的國內(nèi)外研究進(jìn)展,利用ArcGIS平臺,進(jìn)行了城市給水管網(wǎng)的三維可視性研究。其研究內(nèi)容主要包括： (1)利用ArcGIS中數(shù)據(jù)組織方式Shapefile存儲空間數(shù)據(jù),創(chuàng)建Microsoft Access數(shù)據(jù)庫管理屬性數(shù)據(jù),通過公共數(shù)據(jù)項(xiàng)Obiect ID建立實(shí)時(shí)匹配關(guān)聯(lián),實(shí)現(xiàn)圖屬數(shù)據(jù)庫的一體化連接；利用VB進(jìn)行城市給水管網(wǎng)三維可視系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì),并實(shí)現(xiàn)了

3、編輯、查詢、統(tǒng)計(jì)、可視性分析、打印報(bào)表等功能。 (2)根據(jù)陜西省府谷縣城區(qū)給水管網(wǎng)區(qū)域地形情況,建立GIS數(shù)字高程模型,利用MapGIS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)校核,同時(shí)在ArcScene模塊中以三維圖形直觀顯示了府谷縣城區(qū)“水源地→一水廠→二水廠”地形,并根據(jù)地形情況設(shè)計(jì)了管網(wǎng)支線的鋪設(shè),實(shí)現(xiàn)了地形與管網(wǎng)的疊加,明確了管網(wǎng)的具體位置。 (3)在運(yùn)行工況下,通過分析管網(wǎng)的壓力特征,依靠西安市給水管網(wǎng)范圍內(nèi)42個(gè)測壓點(diǎn)的壓力實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)

4、據(jù),將ArcMap與Raster 2 Vector(R2V)矢量化軟件相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了集平面標(biāo)注圖、二維著色圖、三維立體圖為一體的管網(wǎng)水壓三維透視圖,直觀反映了管網(wǎng)的運(yùn)行情況。 (4)在設(shè)計(jì)工況下,根據(jù)水力計(jì)算結(jié)果,利用Surfer軟件對府谷縣城區(qū)給水管網(wǎng)在現(xiàn)狀年、近期、遠(yuǎn)期三個(gè)階段中,最大轉(zhuǎn)輸時(shí)、最大消防時(shí)、最不利管段損壞時(shí)三種工況下的節(jié)點(diǎn)壓力進(jìn)行二維分區(qū)、著色顯示,模擬管網(wǎng)水壓分布狀態(tài),并進(jìn)行了可視性分析,為府谷縣自來水公司進(jìn)