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水是人类社会进步发展不可缺少的自然资源,而我国是一个水资源短缺的国家,水资源现状非常不容乐观,加上国民对水资源的一些错误认识和相对较低的节水意识,以及一些客观原因都造成了水资源的巨大浪费。近年来,我国的城市供水事业发展非常迅猛,越来越多的人都成为了供水的受益者,城市供水管网已经成为一个城市的生命线。伴随着这些发展的同时,城市供水管网也存在一些问题亟待解决。首先,城市供水规模很大,供水管网覆盖于整个给水区域,管线纵横交错,并且城市输配水管网组成越来越复杂,数据量日益增大,传统的管理方式已经不能满足要求;其次,管网的跑、冒、滴、漏现象很普遍,需要更及时准确对这些现象进行判断分析;再次,同常工作中一些问题(如选址、水资源分配等)在进行决策的时候需要一种直观的科学依据。总之,我国的城市供水事业面临着更高的挑战,要用一种全新的管理方式和手段来提高供水企业的生产、管理效率,合理开发利用水源,从而满足因城市发展加快、城市基础设施增加以及人口的不断增长对供水管网提出的需求。
本论文的研究出发点就是基于上述的一些问题,主要工作有:
首先,认真研究和探讨了GIS在不用领域的应用情况;归纳了供水行业的特点,供水行业涉及的主要都是管网、管网附属设施以及交通网等带有空间信息的数据,而这些正是GIS的研究对象,因此,在发挥GIS管理数据的优势的同时,更要充分运用其网络分析功能,为供水行业服务。
其次,对GIS的网络分析功能进行全方位的研究,包括:常用的网络类型及其应用范围,网络数据的组成结构、要素之间的拓扑及连通规则等,最重要的是网络分析的关键问题——最短路径的求解,文中讲解了两种最具代表性的算法及其常用的解题范围。
再次,以沈阳市供水系统数据为基础,结合供水工作中的实际问题,再现了效用网络和传输网络两种模型的构建过程,并且对查找分离要素、查找环路、寻找最佳路径、计算服务区等功能进行了应用分析。使GIS作为辅助决策工具的作用得以充分体现。