給水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
南充康源水務(wù)(集團(tuán))責(zé)任有限公司 安理 2017/10/20 15:30:17
摘要:文章通過用戶需求分析,選擇合理的開發(fā)平臺和開發(fā)工具,并對系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:給水管網(wǎng) 地理信息系統(tǒng) Mapinfo 7.0 MapBasic
引言
給水管網(wǎng)的建設(shè)作為城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要一部分,越來越受到供水企業(yè)以及政府相關(guān)部門高度重視。如何應(yīng)對社會快速發(fā)展的要求,給居民日常生活帶來最大的便利,這些都是供水企業(yè)不得不面對的嚴(yán)峻考驗(yàn)。一方面,以往大多數(shù)地下管網(wǎng)圖紙都是手工繪制的,無法在一張圖上簡單明了的識別整個地下管網(wǎng)的現(xiàn)狀,也不可能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新;另一方面,手工繪制的管線圖以紙質(zhì)的形式存放,給工作人員的查詢和保存帶了不便,很多時候施工人員僅憑自己的記憶去進(jìn)行開挖,對人力物力都造成了極大的浪費(fèi),給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響;還有在建設(shè)施工中對地下管線的存在及走向不清楚而造成事故的情況時有發(fā)生,這些問題與城市建設(shè)管理發(fā)展中的矛盾日益突出,難以適應(yīng)供水企業(yè)的快速發(fā)展。因此,加大信息化建設(shè),借助日益完善地理信息系統(tǒng)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對地下給水管線便捷高效的管理,提高給水企業(yè)服務(wù)質(zhì)量,而達(dá)到地下給水管線建設(shè)與城市的高速發(fā)展齊頭并進(jìn),已成為各供水企業(yè)決策層的共識。
一:系統(tǒng)需求分析
結(jié)合目前供水企業(yè)的現(xiàn)狀,給水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)需要把外業(yè)測量的給水管管線相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,然后在系統(tǒng)上進(jìn)行查詢、輸出和智能分析等相關(guān)操作,為相關(guān)技術(shù)人員提供便利,為領(lǐng)導(dǎo)的決策提供有效保障。通過深入探討和研究,總結(jié)了供水企業(yè)對系統(tǒng)的整體需求,大致可分為六個主要的功能模塊,分別是:1.數(shù)據(jù)庫管理功能模塊,主要指管線信息以及管線附屬設(shè)施的信息錄入、修改、刪除和完善并確認(rèn)后存入圖形數(shù)據(jù)庫和屬性數(shù)據(jù)庫中;2.查詢功能模塊,包括空間查詢和屬性查詢,可以進(jìn)行基本查詢和限定條件查詢等,查詢結(jié)果能夠以數(shù)據(jù)表格或圖形的形式反饋,為相關(guān)人員帶來便利和有力支持;3.統(tǒng)計(jì)歸納分析功能模塊,包括基本統(tǒng)計(jì)和限定條件統(tǒng)計(jì),并以數(shù)據(jù)表格或圖形的形式反饋;4.基本圖形功能模塊,主要指地形圖和給水管網(wǎng)相關(guān)附屬設(shè)施的顯示;5.空間分析功能模塊,包括爆管分析功能和橫縱斷面分析功能;6.圖形報(bào)表的輸出功能模塊,是將用戶的查詢的結(jié)果以可視化的形式展現(xiàn)給用戶。
二:相關(guān)技術(shù)背景
1.MapInfo平臺
ArcInfo,MapInfo,MapGIS 作為目前較為主流的地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)軟件平臺,各有各的優(yōu)勢及存在的不足,只有綜合用戶的需求,才能選出最合適的。綜合來看,Arc Info 雖然功能強(qiáng)大,模塊更豐富,但作為行業(yè)里的佼佼者,自然價(jià)格不菲,需要的資金投入和開發(fā)成本太高,完全超過用戶的功能需求,性價(jià)比不高,而mapgis與Mapinfo相比,前者更注重于空間分析,后者則注重于制圖,綜合考慮,本系統(tǒng)選用 Mapinfo 作為主要的開發(fā)工具和支持平臺進(jìn)行研究區(qū)域的供水管網(wǎng)信息系統(tǒng)的開發(fā),不但可以滿足客服需求,又節(jié)約了開發(fā)成本。
2.MapBasic
MapBasic是建立在MapInfo平臺上,致力于為滿足用戶不同應(yīng)用程序需求而使用的編程語言。由于對MapInfo實(shí)行二次開發(fā),進(jìn)一步豐富了它的作用,能夠依據(jù)編程語言對相關(guān)指令予以重復(fù),同時能夠?qū)apInfo與其他應(yīng)用軟件集成。
3.Erwin
ERwin的全稱是ERwin Data Modeler,是CA公司的數(shù)據(jù)建模工具,支持當(dāng)前各類流行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。ERwin具有很強(qiáng)的靈活性,能夠創(chuàng)造多層次的模型結(jié)構(gòu),諸如邏輯、物理乃至更高級別。
三:系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法
該給水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)采用面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法。面向?qū)ο蟛煌诿嫦蜻^程中的按照步驟進(jìn)行逐一編程設(shè)計(jì),而是將整體細(xì)化成獨(dú)立的抽象個體,這些個體可能是某個功能或某個結(jié)果。
2.系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)
C/S結(jié)構(gòu),實(shí)際上就是廣為人知的客戶機(jī)和服務(wù)器結(jié)構(gòu)。給水管網(wǎng)是民生基礎(chǔ)建設(shè),給水管網(wǎng)信息屬于國家規(guī)定的必須高度保密的信息種類之一,C/S結(jié)構(gòu)一般建立在專用網(wǎng)絡(luò)上,局域網(wǎng)使用GIS系統(tǒng),可以做到對信息安全的高度控制。還有,B/S結(jié)構(gòu)在網(wǎng)絡(luò)訪問速度上的要求也更高,而C/S結(jié)構(gòu)則很少考慮。因而采用C/S結(jié)構(gòu)是更好的選擇。
系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)包括:數(shù)據(jù)庫層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、業(yè)務(wù)平臺層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、數(shù)據(jù)表現(xiàn)層。
3.系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
3.1管線空間信息數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
建立以閥門井、三通、四通、消防栓和彎頭為節(jié)點(diǎn),通過給水管網(wǎng)來連接的城市給水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)模型可以為管網(wǎng)的設(shè)計(jì)、施工和改造等提供有效的支持。給水管網(wǎng)包括干管和支(未完,下一頁)
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