基于广度优先的排水管网连通性分析算法设计

针对衡阳市石鼓区雨污水管网合流带来的各种问题,在对排水管网数据特征进行分析的基础上,依据定向和物探点号唯一的特征以及基于广度优先搜索的基本思想,设计并实现了基于广度优先的排水管网连通性分析算法,并将此算法应用于衡阳市石鼓区地下综合管线系统,实现了高效、科学的排水管网连通性分析,精确获取管网流动物质来源,为排水系统末端污水处理、科学化的城区污水排放规划和管理提供辅助决策支持。     

排水管网数据采集方法的探讨

排水管网的规划、建设和科学管理对保障城市水环境安全具有十分重要的意义,而全面、准确、可靠的排水管网数据,是排水管网规划和管理的基础。结合上海市排水管网测绘项目的实践经验,介绍了排水管网数据采集的内容、特性、流程及质量检查的方法,为城市排水管网系统信息化建设提供了可靠的数据支持。     

利用管道胶囊进行排水管网协同检测的新方法

排水管网是城市基础设施的重要组成部分,对排水管网进行周期性的全面检测是快速发现管道病害、及时进行维修整改和提高管道建设质量的关键。管道胶囊是一种新型管道检测设备,可以在管道内部随流体运动时拍摄管道内壁图像,智能高效地检测出管道病害。该方法弥补了传统方法检测效率低、作业成本高等不足。在大范围管网检测工作中,多名工作人员可以相互配合,同时,操作多胶囊进行协同检测。因此,设计胶囊的投放、打捞位置,以及规划工作人员运动路径对于提高检测效率至关重要。提出了一种基于管道胶囊的排水管网协同检测方法,以最短工作时间、最短运动距离、最大检测范围、最大检测度为目标,利用模拟退火算法求解出最优协同检测方案。实验结果显示,基于管道胶囊的排水管网协同检测方法能够在实际检测作业中高效地完成管网检测任务,准确地识别管道病害区域。     

CCTV检测技术在新建小区排水管网验收中的应用

全面掌握新建小区排水管网的健康状况是城市雨污分流改造的重要内容之一,可为城市规划、建设、后续管养维护以及制定管网养护和修复计划提供依据。本文从实际生产应用的角度出发,针对传统的新建小区排水管网验收时存在“通球试验”局限性大、排水管段隐蔽点多等问题,提出了基于管道机器人（CCTV）检测技术进行排水管网验收的方法,并得出了可行的排水管道数据采集和验收方案。以济南市部分新建小区为研究对象,从雨污分流、市政接驳、管道结构性状况、管道功能性状况和检修井及雨水口这五个方面进行检测,总结分析了雨污混接风险点、管道缺陷影响因素等,证明了利用CCTV检测技术进行排水管网验收的可行性和有效性,同时为其他城市排水管网验收提供参考。     

排水管网GIS数据入库与更新方法研究

在对排水管网数据特征进行分析的基础上,设计了其在排水管网GIS系统中的入库算法,对新测管网数据和历史管网数据先进行缓冲区分析确定数据更新范围,然后叠加分析并进行相应数据编辑,实现排水管网GIS系统中数据的更新。     

基于SWMM的城市排水管网承载力评价与优化研究

近年来在城市化快速推进、“城市雨岛”效应及极端气候频现的背景下,每逢汛期中国诸多城市屡遭内涝侵袭,造成了重大社会、经济和环境损失。文章以东莞市新旧城区为试点,建立基于SWMM的城市排水管网水力模型,展开承载力研究和评价,并给出优化结果。以辅助排水管网科学决策、合理规划,减弱排水管网基础设施与城市快速发展之间日益尖锐的矛盾,构建和谐、宜居的城市环境。     

排水管网多尺度几何语义建模

针对排水管网管理业务的不同需求,研究排水管网的多尺度几何语义表达方法,本文提出了包含“源—网—厂—汇”的排水管网多尺度几何语义模型。通过对排水管网组成要素及其相互间的关系进行系统地分析,并参考CityGML规范,提出了排水管网多细节层次模型;根据不同排水管网要素的特点,采用符号化及BIM等建模方式分别构建了不同细节层次的排水管网要素模型,支持排水管网多尺度可视化分析。并以某区域的排水管网数据为例,对本文提出的建模方法进行验证。     

城市地下排水管线信息化平台建设——以昆明为例

近年来频繁发生的城市内涝成为困扰城市管理的焦点问题之一。城市地下排水管线信息化平台建设关乎城市安全及人民群众的切身利益,为城市涉水单位提供了数据基础,承担着城市雨、污水排放的重要任务。全面掌握城市排水系统详细资料,可为排水模型的建立提供基础资料,最终成果可用于现状管网的评估,包括现状管网的排水能力、雨污分流改造可行性分析、系统缺陷、排涝能力等。     

面向GIS雨污水管网动态检测系统的排水管网污染普查

介绍了杭州拱墅区为治理城市内河污染而进行的地下排水管网普查和污染源调查实施程序和作业过程,普查成果为拱墅区城市管理部门进行雨污分流改造提供了决策依据,同时也为城区排水管线的信息化管理提供了重要基础数据。针对污染源调查专项工作,从污染源的确定到排污量计算等都做了详细介绍。     

基于SuperMap城市三维综合管网信息系统设计

城市地下管线是城市的生命线,为实现复杂地下综合管网数据的有效、直观管理和利用,建立以SuperMap为基础平台的城市三维综合管网信息系统。该系统以城市地下管线探测技术规程为参考标准,实现了以三维倾斜摄影数据为基础场景,涵盖燃气、电力、排水等八类管网数据的综合信息管理,功能涉及管网数据的导入导出转换、管网数据的编辑修改、查询统计、二维管网与三维管网一体化更新以及三维场景的分析及利用等。     

基于GIS的城市内涝预警预报系统设计与实现

针对当前日益突出的城市内涝问题,研究开发了城市内涝预警预报系统。该系统对排水管网运行的相关参数与城区积水数据、排水管道水位信息、雨量信息以及河道水位等防汛信息数据在线监测,并实时传输到系统,当各项监测参数出现异常或超出系统设定的阈值,系统将会及时报警。同时,系统提供统一的调度平台,结合内涝与防汛数据,为管理决策提供完善的数据支持和调度平台。     

基于排水管网GIS系统开展修补测提高数据现势性

排水管网属于地下隐蔽设施,具有变化慢、变化隐蔽两大特点,因此其空间数据主体相对稳定,而改造节点、更新数据困难。本文通过排水管网GIS系统收集管网管理一线工作人员存在的数据问题,针对这些问题进行修补测及成果确认,从而快速修复管线,完善排水管网数据库,提高数据现势性。     

排水管网系统精细拓扑模型描述与实现

针对当前排水管网拓扑模型简单、拓扑分析能力较弱的现状,提出了一种管网拓扑精细模型,改进了节点单一问题,将节点细分为多类并提出相应的拓扑规则,使之更符合管线客观模型,有利于进行空间分析。在管线和节点数据结构设计中,采用十字链表作为管网数据结构,便于管线与节点双向分析,同时建立R树索引,实现对空间数据管理。结合镇江管网地理信息系统开发实验,实现了基于改进拓扑模型的空间分析算法,结果发现本文提出的拓扑模型结构简单,易于实现,能够模拟管线排水细节,提供更多基于水务模型的空间分析类型,数据访问效率较高。     

地下管网健康档案管理平台的设计与实现

针对地下管网隐患数据管理的应用需求,本文基于三维平台设计实现了地下管网健康档案管理平台,在三维场景加载地上精细模型和地下管网数据,以三维可视化的手段对管网各类隐患问题进行信息管理,结合二维GIS操作,实现了净距分析、覆土分析、占压分析等管线隐患分析功能,通过本平台建立的地下管网健康档案数据库,方便用户对各类管网隐患数据进行信息管理和统计,为管道病害修复、管网改造提升提供数据支撑,保证地下管网的安全运行。     

便于定位施工的城市排水管网GIS系统

从数据准备、数据组织和系统研发三个方面介绍城市排水管网GIS系统的实现方法。以标准化底图为地理背景,用ArcSDE和SQL Server存储数据,采用ArcGIS Engine组件开发,实现了排水管网的查询统计、管线分析、打印输出等功能;借助规范化路灯号和工程化断面图,便于定位施工。     

基于GIS的建设用地管理系统设计与实现

为了适应社会经济快速发展和人口持续增长对建设用地节约集约利用提出的高要求,本系统以建设用地节约集约利用评价、影响因素相关性分析、需求预测等理论方法为基础,运用ArcGIS空间分析、专题图制作等功能实现了用地动态监测、现状评价和趋势预测,为基层国土资源部门的建设用地管理和科学规划决策提供技术保障。本文以湖北省蕲春县漕河镇城区建设用地为例,详细阐述了系统各项功能的实施。     

利用洪涝模型进行城市内涝风险快速识别与预警

中国越来越多的城市面临暴雨内涝问题,如能提前发布内涝预警,可防患于未然。基于水力学的精细化洪涝模型可对城区暴雨、洪水在河道、地表、管网的流动过程进行全程模拟,获得地表内涝积水过程、范围、水深等信息,为实现内涝识别和预警提供数据支撑。在利用精细化洪涝模型构建暴雨-内涝情景库的基础上,提出了利用情景匹配模式针对预报降雨发布城市内涝预警的方法。城市地表复杂,排水设施数据质量参差不齐,采用多模式概化方法尽可能详细地刻画决定内涝模拟效果的局部微地形,地表模型与管网模型采用多种耦合方式,实现了城区内涝的精细化模拟,能够进行内涝风险的精准化快速识别。以中国北京市城区为例,通过城区精细化洪涝模型对多种降雨条件下的暴雨情景进行模拟与分析,构建了北京城区的暴雨-内涝情景库。以道路和桥区为重点关注对象,在暴雨预报之际,结合暴雨与情景库特征参数快速识别有内涝风险的道路、桥区及其他区域并依此进行内涝风险预警,可指导相关部门合理安排交通管制、有效部署排涝力量。     

排水管线探测方法探究

排水管线是城市中非常重要的基础设施,其安全稳定对于城市的正常运行具有非常重要的作用。近年来,全国很多地区为整治城市内涝隐患点,加快推进雨污分流改造,解决城区排水管线破损、淤积及雨污混接、错接等问题,相继开展了排水管线调查、检测工作。针对探测排水管线时不同的接触方式,以及调查过程中排水管井、管道内出现的复杂多样的情况,将常规方法、改进设备、物探手段逐一进行比对,分析出各种探测方法的优劣性及适用条件,以便调查排水管线时选用最合适的方法,既能高效地完成探测工作,又能保证测量精度。     

城市排水GIS系统拓扑模型的建立

当前的排水管网拓扑模型由于忽略了排水管网的细节特征,致使拓扑关系过于简单,不能完成特定排水业务模型空间分析,在一定程度上阻碍了排水GIS系统的发展。基于图论理论,本文提出了城市排水GIS系统细致拓扑模型。首先,基于面向对象方法提出拓扑概念模型和逻辑模型,增加其拓扑关系描述的细节规则,以实现对客观世界的真实模拟。然后在数据结构设计中,采用十字链表作为存储结构,将其改进并与R⁺树进行关联生成空间索引。在空间分析中,本文基于R⁺索引和十字链表提出了空间查询和路径分析典型算法。最后以镇江市城市排水管网地理信息系统开发为例,对拓扑模型进行了开发实践。试验结果表明,本文提出的拓扑模型可以更真实模拟客观世界,提供更多种空间分析,完成海量数据快速访问,为实现城市排水GIS系统海量数据的高效空间分析提供解决方案。     

基于ArcSDE和ArcEngine的管道燃气数据增量更新

采用增量信息文件记录燃气管道的变化信息,将燃气管道及其附属设施数据分为当前数据和历史数据,存储于Oracle数据库中。采用ArcSDE空间数据库引擎和ArcEngine二次开发工具,设计了基于事务机制的更新处理策略,有效地保证了更新过程中数据的完整性和一致性。用C#程序设计语言开发了包括增量信息文件读取,燃气管网数据增量更新、历史数据归档、日志记录等功能的管道燃气数据增量更新自动化处理系统。该系统在海南民生管道燃气有限公司正式应用。本文为管道燃气数据增量更新与历史数据查询提供了一套及时、高效的应用模式。