应用GIS技术建立广州市供水管网信息系统

随着技术的进步及我国各大中城市水资源的日益紧缺，城市自来水管理部门对用（供）水管网信息的管理也越来越迫切。而应用GIS作为基础软件，建立城市自来水管网信息系统，是最好的选择。它的建成，为管好用好水资源起着极其重要的作用，是城市现代化的重要标志，这已是不争的事实。我国已有不少城市正在积极开展此项工作，这是十分可喜的。但也要看到，建立城市自来水管网信息系统是一项基础性的工程，要有周密的规划、要发挥领导（部门）与专业技术人员的积极性，还要投入一定的资金和时间，方能实现既定的目标。广州市供水管网信息系统建立的过程，不失为我国大中城市建立供水管网信息系统的很好例举。

广州市自来水公司担负全市供水的重要使命，是国内第二家特大型供水企业。改革开放以来，随着城市经济的迅速发展，供水事业也日新月异，飞速发展。广州市自来水公司目前已拥有11座水厂，4100多公里供水管线，日供水能力已达到近百万吨，供水范围84平方公里。

为了进一步改进企业的经营管理、提高生产效率、提高为社会服务的水平，经过近三年的前期准备及认真地调研，决定立项建立“广州市供水管网信息系统”（简称GWGIS）。

本项目分三期工程实施。第一期，从1997年10月到1998年10月用一年的时间，先在荔湾区2.4平方公里小区进行试验，以此确定在广州水实施GIS工程的可行性。第二期，1999年4月到2000年4月再用一年的时间，进行推广及完善工作，即在荔湾、越秀、芳村三个供水管理所进行推广，并建立水公司的GIS信息中心，以期达到实用的目标。第三期完成其它四个供水管理所的系统推广及进一步的完善工作，并使系统具备互连网发布供水管网信息的功能及动态水力计算的功能。

到2000年6月，我们在公司领导、三个供水管理所领导的支持及有关科室、GIS项目组全体人员的支持与努力下，按计划完成了GWGIS系统工程所既定的目标。

依据用户需求分析，GWGIS的总体目标是：

l  建立供水管网基础设施的空间数据库。

l         对全市范围内管网图档资料的GIS管理。

l         开发管网设施管理的应用软件。

l         建立Internet/intranet WEB 使系统具备互连网（局域网）查询功能。

通过对图形信息和属性信息进行输入、查询、分析、维护、统计、输出等数据操纵，动态科学管理供水管网基础设施及网上发布，为公司领导及有关部门提供及时准确、有效的信息，并为社会提供服务。

系统总体结构如下图所示：

  广州市自来水管网信息系统逻辑结构图

系统功能及特点

l         分级（公司、区所）的客户服务器的网络拓扑方式，体现了GIS中心与各区所分中心的系统连接的可操作性。发挥了UNIX、NT系统的稳定性、保安性及SICAD/open平台、ORACLE数据库的良好连接关系。

l         调用与任务管理的结合操作，是SICAD/open对空间数据库和对图形文件管理的优化的结合方式。它使系统的操作性及数据的可维护性大大增强，并为用户提供了灵活迅速的调图方式。

         多级的组合查询，可充分地体现GIS系统的图数—图双向查询的功能，达到更完善的链式结合与空间数据库的关联。

l         对空间和属性数据的多种选择维护，满足了用户对数据修改的绝大部分要求。自动地建立网络线、点间的拓扑关系及精度的保证，使最困难的维护作业变得简单易行。

l         快速的管网关闸及连通性分析，符合水公司管理模式，标准格式的报告、图件输出，可使有关供水管理部门及时正确地了解管网的连通情况；当接到报漏通知时，可迅速地确定关闸方案，并及时通知有关用户或组织抢修，使漏水损失降低到最小程度。

l         按不同比例尺由用户在视图上任意圈定绘图范围。仅需填写几个参数，即可绘制输出标准图幅的图件，并可绘制任意范围的工程改造图件。在绘制图件之前还可在视图上做任意管网属性标注及其它标注，使得图件的绘制操作更为简单清晰、美观、并具有较强的实用性。

l         结构化的编程设计，均采用SICAD命令语言，模块化程度高、错误处理完善，可维护性及可读性强，易于根据用户的需求增加新的功能。

l         采用VASUAL C++、VASUAL BASIC 流行的WINDOWS风格汉化界面设计，与SICAD提供的用户接口（CUI）相结合，使操作功能更明确、易于理解，特别适合非计算机专业人员的用户上机使用。

系统建成的效果

广州市供水管网信息系统从1999年4月开始到2000年4 月基本完成，达到了系统设计目标，并投入生产运行。系统功能完善、人机界面良好、操作简单、运行可靠、完全满足用户要求。重要的是，系统的建成，完成了对水公司及各区所供水管网基础设施的图文信息的全面整理和更新建档工作，为现代化管理打下坚实的基础。

1．  已陆续地为各供水业务部门提供完整准确的1:500及1:2000比例尺图件多套，并接纳各种查询、统计报表上千次。

2．  为水公司提供了大量的工程改造图，大大缩短了传统的手工绘制图件的周期。

3．  系统投入运行后，公司领导多次组织有关部门进行了认真的考察，认为系统运行良好，功能完善实用。并组织第三期立项，向其它供水所区所推广。

4．  为三个供水区所（荔湾、越秀、芳村）几百次爆漏抢修事件及工程开叉接驳提供了关闸方案及分析报告、关闸分析图件及阀门绑点图，有效地协助了爆漏事件的抢修及工程开叉接驳的迅速处理。

5．  本系统投入营运后，接待过数批国内同行的参观访问，他们经过对系统功能仔细地了解后，一致认为，利用GIS平台，开发的城市供水管网信息系统，是一项高新技术工程，对城市供水管理具有很强的实用性，是数字化城市重要的组成部分。

本系统第二期工程已成功完成，2000年10 月通过自来水公司组织的验收并正式投产。到目前为止，系统运行正常，每天都要处理大量的管理、查询、分析与工程改造与维护的出图作业，已成为供水管理不可缺少的手段与工具。系统在运行过程中还要不断地完善补充新的功能及数据的及时更新，使系统真正成为自来水公司现代化管理与决策不可缺少的科学手段，为社会提供更为完善的服务。