引言
       地理信息系统(GIS-Geographic Information System)是人类在生产活动实践中。为描述和处理相关地理信息而逐渐产生的软件系统。它以计算机为手段，对具有地理特征的空间数据进行处理，能以一个空间信息为主线，将其他各种与其有关的空间位置信息结合起来。它的诞生改变了传统的数值信息处理方式，使信息处理由数值领域步入空间领域。GIS的作途十分广泛，可以为各类应用目的服务，如交通、能源、农林、水利、测绘、地矿、环境、航空、国土资源综合利用等等。在未来“数字地球”的建设中，将起到十分重要的作用。研究GIS的理论与技术，开发GIS软件产品以及推进和深化GIS各类应用已经成为国内外科技界和产业界的一大热点。本文将介绍其在城市排水管网中所起的作用。

一、城市排水管理部门已累积了很多排水管网设计、施工、竣工的图件和表册资料，长期以来一直延用人工方式来管理这些资料。随着国民经济的飞速发展，这种人工管理模式很难满足需要，主要表现在：

　　（1）基于图件和表册来表示排水管网以及它们的设施已无法反映管网之间复杂的网络关系，很难展现排水管网的总体特征，很难查寻管线及其他各种设施的详细属性。

　　（2）日益增多的图纸与表册保存困难，查阅不便，也易造成资料的损坏与丢失。

　　（3）排水管网的改造，变动频繁，但相应的图件与表册修改，更加困难，久而久之必然导致资料的遗漏、重复和错误，甚至作废，资料的现势性越来越差。

　　（4）无法以直观方式展现地下管道建设状况。

　　（5）管网日常管理效率与现有数据利用率较低，无法利用现有的数据进行专业上的分析。

　　以上问题的存在，往往造成工程施工浪费，对管网无谓的破坏以及出现对突发事故抢修的延误，这些后果造成的损失是难以估计的。对事故不能及时发现，发现后难以迅速制定和实施应急方案是重要原因。现实表明，必须改变对排水管网信息的人工管理模式。

　　传统的效率低下的人工管理和纸介质的存储方式已无法满足现代化的管理要求，实现排水管网管理的科学化、现代化已成为社会发展的迫切要求。运用计算机和地理信息系统（GIS）技术管理城排水管网系统就越来越重要。

　　二、SiteMapIMS作为城市排水管网信息系统开发平台的独特优势

　　SiteMapIMS是国产GIS基础软件中产品化程度较高，应用较广的系统。相对于国内外其它产品，SiteMapIMS作为GIS开发平台，对于城市排水管网信息系统的开发具有独特优势。

　　1.SiteMapIMS平台功能强大齐备。

　　2.数据模型合理，分析功能较强。

　　3.二次开发手段丰富，技术支持直接有力。

　　三、系统的总体目标及设计原则

　　经过仔细的调研和需求分析，城市排水管网信息系统应满足以下目标：

　　（1）GIS的空间数据库把城市地形图、旅游图、行政图、雨水管线、污水管线以及各种设施的空间分布位置、属性信息完全管理起来，可以随时查阅和输出排水管网的所有信息，既能全面反映一个排水管网总貌，又能查清每一细节，从而实现对排水管网最完整、最彻底的管理。

　　（2）实现城市排水管网基础资料的动态管理。系统不但能够管理转换后的管网资料，而且能够方便地将新建或改造工程的管网资料添加到管网数据库中，实现管网数据的同时更新，同时保证管网空间数据的拓扑完整性，属性数据的准确性。

　　（3）能快速准确地检索、查询、统计、输出排水工程所需的图件、技术资料以及报表。为排水管网的规划、设计和施工提供基础数据支持，提高工程设计施工效率和减少投资。

　　（4）结合排水专业背景与GIS强大的空间与网络分析能力，在排水管网数据基础之上，进行排水区域分析、重现期分析、溢水范围分析、泵站影响范围分析等专业分析，从而为排水管网的深层次应用打下坚实的基础。

　　（5）辅助准确快速进行事故处理。当排水管网发生事故如超标排放、渍水、管道损坏等，系统可通过排水户管理、超标排水户追踪、排水区域分析、重现期分析、事故处理模块等功能高效地查找事故原因、制定抢修方案及通知相关单位。

　　（6）进行管网状态评估，并对管网日常的巡检、养护、维修计算工作量，制定计划，进行核实,从而提高工作效率和管理水平。

　　（7）排水水力计算。系统能自动提取现有数据进行雨污水管网的水力计算。

　　（8）在因特网上或局域网实现管网信息的发布。

　　（9）与排水管理处的其他信息系统如调度（SCADA）系统，收费系统建立接口。实现系统集成、数据共享。

　　（10）系统具有好的性能价格比，有稳定可靠的后续技术支持。

　　四、系统组织结构及模块功能

　　城市排水管网信息系统总体结构

　　（一）地形图库管理

　　本子系统除提供了分别对点、线、区三种图元的空间数据和图形属性进行输入和编辑的功能，以及图形表格输出的功能之外，最主要的是实现地形图建库、对图库灵活的管理和方便的数据转换。

　　（二）管网输入编辑

　　管网输入编辑子系统提供方便的网络输入的手段，构造网络拓扑关系，建立与管网元素相关的属性数据库和提供燃气管网的图形属性编辑工具。包括属性数据输入、空间资料转入、管网编辑。

　　（三）管网管理

　　管网管理子系统是通过一些有效的方法快速对目前的管网信息进行全面的了解和详细的分析，从而能够指导管理人员高效率正确的进行管理和抉择，另外通过提供的查询工具的各种查询方法方便的得到想要的资料和信息。

　　（四）事故处理子系统

　　当管网中发生事故如管道损坏，系统能够根据泵站分布情况和水流方向，制定出合理的处理方案，及时排除故障。系统采用准确的追踪算法和优化算法，能够在最短时间内搜索出需要关闭的上游泵站和溢水阀以及受影响排水户，并能通过与收费系统的接口输出具有行业标准的排水户影响通知单、泵站与溢水阀启闭通知单、维修、施工现场图。大大提高抢修的工作效率和服务质量。

　　（五）管网专业分析子系统

　　在现有排水管网数据的基础上，结合SiteMapIMS的强大分析功能和排水行业知识，对排水管网进行专业分析从而为排水管网的科学规划和改造提供决策支持。包括：重现区分析、 泵站停止（故障）影响范围分析、关阀影响范围分析、排水异常报警 、雨水管道排水区域分析、溢水影响范围分析、超标排水户追踪等。

　　（六）排水水力计算子系统

　　排水水力计算子系统可以根据排水计算公式对管道的某些属性进行计算，并能根据计算的结果在管网上动态显示。包括管道水位流量计算、确定管道流向并动态模拟水流、绘制管网水位曲线等。

　　（七）管网设计子系统

　　采用圈定、设计、竣工、回帖思想，实现排水管网设计的无缝集成。包括绘图工具、捕捉工具、平面量算、编辑工具、管网设备管理、生成管道横纵断面图与材料表。

　　（八）管网信息发布子系统

　　Web信息发布子系统是一个基于Internet的GIS，允许集中建立大范围的GIS地图的数据和应用，并将这些结果提供给内部或者Internet上的广大用户。提供图形的任意放大、缩小、复位、移动等操作，还提供了属性查询、条件查询、地名定位、分层显示、定位线等功能。

　　五、系统技术特点

　　海量图库高效管理

　　管线属性动态标注

　　管线智能分层

　　管线变焦显示输出

　　设计任务及图件管理

　　管线拓扑结构自动管理

　　管线外业探测成果自动入库

　　地名库模糊查询定位

　　渍水问题的计算机辅助处理

　　以GIS为基础的管网巡检养护

　　排水户的统一管理与分析

　　排水事故处理

　　WEBGIS排水管网信息发布

　　运用虚拟现实技术的管线三维查询

　　六、结论

　　“城市排水管网信息管理系统”利用计算机技术、GIS技术、网络技术、数据库技术、多媒体技术并紧密结合排水管网管理的业务流程，实现了排水管网管理的科学化和自动化。利用排水管网信息系统进行排水管网管理，可以达到用户受益、职工受益、单位受益的三重目标，也有利于自然资源的保护和城市的可持续发展。