基于GIS的城市生命线系统

学术论文 2006.07.21 浏览:18
作者:崔亚萍,熊维,史艳胜
单位:1.河北建筑工程学院;2.中国石油天然气管道局
关键词:生命线;地理信息系统
DOI:10.3969/j.issn.1008-4185.2005.02.037

摘要 城市的生命线系统是城市的命脉,为了对其数据进行更好的管理和维护,并在此基础上进一步研究各生命线系统之间的相互影响,需要建立城市生命线地理信息系统.从总体上介绍了生命线地理信息系统的要求、功能和发展前景.

0前言

城市生命线系统是指公众日常生活必不可少的、城市或联合企业的交通、通讯、供电、供水、供气等系统工程.随着城市居民生活条件、文化与信息需求的不断提高以及城市经济的快速发展,对城市生命线系统的需求与依赖性越来越高,从而促使生命线系统建设的发展.生命线系统覆盖面积大、跨越大,而且排水、供气、通信等管线具有隐蔽性,工程环节多、结构形式复杂,所有这些都给生命线的管理和规划提出了难题

地理信息系统(Geographic Information System简称GIS)是以计算机技术为依托,以具有空间内涵的地理数据为处理对象,运用系统工程和信息科学的理论,通过采集、存储、显示、检索、处理、分析、输出数据,从而适时提供空间和动态的地理信息的计算机系统.GIS将图形、属性和专业模型融为一体,将空间数据处理与计算机技术相结合,通过系统建立、操作和模型分析,产生对资源环境进行区域规划、管理灾害防治等功能方面的决策信息,

GIS在处理数据和输出信息方面的功能能够实现生命线系统的可视化,方便数据的输入输出和查询,有利于系统的维护和更新,从而能更好的为城市生命线系统服务。

1系统的要求

(1)系统应具有完善的生命线系统属性信息的输入编辑功能,从而保证数据库的准确性、安全性、现实性,系统还要提供一些必要的辅助工具来检测输人数据的准确性

(2)系统应界面友好,能实现全图形化维护、管理及查询检索功能和图形对象与属性数据的双向互动,以方便用户了解相关信息,做出相关的分析和决策.

(3)系统应具有强大的数据查询和统计功能,并可以根据查询或统计的结果生成满足要求的属性报表、专业图形等信息,并可输出图形和报表.此外系统还要具备建立正确的政府决策支持模型的能力,以利于政府的宏观决策。

(4)系统建设必须以实用性和可靠性为基本原则,保证能尽快地投人实际运用.系统在运行、维护及海量数据处理、多用户并发的功能方面要有较高的适应性和稳定性

(5)系统必须面向信息的服务、分发、交换、更新和共享,应具有一定的开放性和扩展性,同时,系统设计和建设中应充分考虑各种数据与资料的保密和安全,防止数据的非正常损坏和丢失

2系统的建立

2.1数据的输入

图1在apinfo中生成配有属性的图形

数据的准确采集与输人是最基本、最费时而又最重要的工作,根据数据的不同性质,主要包括:

(1)空间数据的输人.空间数据是用来确定图形和制图特征的位置,主要包括:D在某个已知坐标系中位置,即几何坐标;②实体间的空间相关性,即拓扑关系;

(2)属性数据的输人.属性数据集信息是用来反映与几何位置无关的属性,它是与地理实体相联系的地理变量和地理意义,一般是经

过抽象的概念,通过分类、命名、量算、统计等方法得到;

(3)统计数据的输人.利用GIS强大的统计功能直接显示.

2.2图形的生成

主要包括以下内容:

(1)基本要素的绘制.以供水系统为例,主要是水网节点、管道、供水厂、小区等.在绘制图层的过程中,必须按照点状、线状、面状严格地分层进行:

(2)属性数据图形化.将各种属性特征与所绘图形要素相匹配,从而实现属性的图形化;

(3)图形编辑:在原有图形的基础上润色修饰,使可视化界面更加形象生动,主要是各种要素的颜色和线型的选择

2.3二次开发

在以上工作的基础上,充分发挥GIS工具软件在空间数据处理上的优势及可视化开发工具在应用程序开发上的强大功能,创建各类应用菜单和工具,拓展其他有利于空间分析的功能,从而为城市生命线系统的整体规划和震害分析提供依据.系统建立以后,还要随着时间的变化,对各种数据不断的进行修改,从而使系统处于最新的状态,有利于其作用的更好发挥

图2利用G1S对图形进行开发

3系统的功能

(1)对各类数据的编辑.包括地图编辑、修改、存储;地图数据管理,地图文件的建立、复制、删除等.通过计算机处理各种图形和属性,可以大大节省工作时间,提高工作效率和准确程度.

(2)对各类信息的查询.包括制定专题进行简单查询,指定属性的逻辑条件查询,指定任意空间方位查询,属性和空间条件复合查询.这些信息可以在 GIS 中以文字、数据、图片等形式描述,

(3)三维显示.系统提供的立体图可以将各系统之间复杂的空间特征关系多方式

多角度显示出来

(4)统计分析.包括制定空间范围统计专题属性,指定属性条件进行统计,指定属性和空间范围的复合条件进行统计,并对各种属性分类,转换成二维、三维柱状图形

(5)生命线工程的规划和辅助设计.利用GIS分析、模拟与预测的功能,与专业理论、方法结合,进行深度开发,可以为生命线的规划、设计、施工、优化调度以及事故抢修提供决策支持。

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