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摘 要：GIS地理信息定位系统在社会的建设中发挥了巨大的作用，无论是在工程勘探中，还是在城市建设中，通过对数据信息的准确捕获，促进了人们在有限的时间内进行完善的工作安排。在城市给水排水的应用中，GIS技术能够构建出庞大的管道网络结构，并能够进行预警、维修等安排。文章通过对城市积水排水系统中GIS 技术的要点分析，总结出了实际工作中的应用。
关键词：GIS；城市建设；给水排水；应用
在科技和经济的带动下，城市的建设也发生了翻天覆地的变化，不仅在建设面积上不断的扩大，还对部分陈旧的社区等进行改造，适应现代化建设，为人们创造出更加舒适的居住环境。那么随着城市规划的不断变更，城市的给水排水系统也做了相应的变革，通过GIS技术的应用，能够代替以往的纸质类图纸管理，不仅能够形成局域网络的供水系统画面，还能够综合安排监测与调度安排，提高了给水排水的专业化操作。
一、给水排水中GIS技术应用概述
随着城市人口增长和建设的发展，城市配水系统的规模和复杂程度日益增大，使得现有的配水系统存在不同程度地供水压力、分布不合理和耗电较多的严重问题。为了充分利用水资源和节约能源，使城市供水安全经济，满足人们需水要求，配水系统的优化是时刻摆在各供水部门面前的重要课题。
给水排水管网是城市的重要基础设施之一，而由于其分布集中性和不可见性使得管理的难度越来越大，传统的图纸图表管理方式已经难以进行有效的管理和应用。而地理信息系统，简称GIS，以强大的信息、技术功能以及图形化方式而具备了广阔的应用前景。地理信息系统，即GIS，是一个基于数据库管理系统的分析和管理空间对象的信息系统，它以地理空间数据为操作对象，经过多年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了广泛的应用。给排水管网GIS主要是把城市的地理位置与给水管网系统设施结合在一起，用于设施的图形管理、供水业务管理、漏水监测和辅助调度作用。GIS是城市给水排水管网信息管理的发展和必然趋势。
二、给排水管网GIS系统数据质量控制的意义
GIS地理信息定位系统通过卫星与电磁波的形式获得地面的信息数据，并通过庞大的数据资源建立数据库，在给水排水系统中，数据库成就了GIS的系统的正常运行，并且隨着科技水平的提高，地理信息系统技术也在不断的完善，在处理数据库信息时，也能够在模型建立中提供更加稳定和高效的运行结果。但是在运用GIS技术时，要针对数据信息进行适当的修改与控制，将计算的数据与真实的信息记录相对比，优化信息的质量评价体系，提高地理信息定位系统在城市给水排水系统中的应用。
1、确保GIS数据的质量，保障GIS使用者的投资目的，减少经济损失。
2、使得GIS系统数据质量评价结果不流于空洞，真正使其成为指导系统运行管理和决策的依据。
3、质量控制是GIS系统生存和发展的保证，能使GIS系统像其它工业产品一样，能通过有效的手段提高其质量，获得用户的信任。
4、质量控制有利于GIS系统的数据查询和分析技术的提高，促进GIS系统更好地发展。
总之，给排水管网GIS系统数据质量控制体系的建立将有利于提高GIS系统的应用水平，使得数据质量评价的成果在实践中得以发挥价值。
三、城市给排水管网的GIS应用
1、国内外在供水系统的网络建模方面进行了大量研究，归纳起来可以将网络分析模型分为两类：宏观模型和微观模型。宏观模型的应用是以统计分析理论为基础，建立系统网络分析模型，适应系统比较差，精度低，使用时需要考虑这些局限；微观模型是在尽可能考虑管网的拓扑结构及管网各元素间的水力关系的基础上，建立起的管网仿真模拟模型，需要利用质量平衡方程、能量平衡方程求解系统工况。
GIS可满足专业管线管理部门对管线的空间定位、属性查询和空间分析，能够建立四维矢量拓扑关系，尤其是网络分析功能，这为城市给排水管网的规划设计、管理调控提供了强有力的支持。城市建立各工业区及生活小区污水排放、污染源空间和属性数据库，将水质模型与各种规划模型扩展到GIS分析模块后，可以建立使用的决策支持系统，以用来优化选择城市或区域的污水厂的数量及其位置分布。
2、城市给水排水管网应急预警系统分析
预警系统是城市给水排水工程中现代科技的体现，并且提高了给水排水系统的安全使用性，避免由于抢修时间不及时造成资源的浪费。在传统的工作形式中，一旦积水排水系统出现了问题，就需要施工人员针对大概的区域开挖，不仅破坏了大面积的城市地表，还浪费了施工人员的时间，由于维修时间较长影响了居民的用水，常出现停水时间长、范围大的现象。通过GIS地理信息系统的应用，能够在数据信息提供与预警技术的分析中，确定出现问题的实际位置，并在最短的时间内进行有效的处理，推进了城市现代化建设。
3、水质污染状况和趋势分析
在城市给水排水系统的应用中，GIS技术不仅仅能够准确的定位物质的坐标信息，还能够对污水处理效果进行显示。通过污水信息数据的采集，在计算机数据库中建立模型处理，分析水质污染的情况，并且能够显示出现阶段水中含有的微生物、矿物质的数量，进而进一步制定污水处理方案。同时，分析的信息数据、图像和表格等都能够储存，便于技术人员在不同的月份、季度进行数据比较，结合规律与技术提高城市给水排水建设。
四、GIS在城市给水排水管网系统中应用的优化和展望
1、寻优方式
将GIS信息管理系统与供水管网优化调度有机的结合起来，实现供水资料的科学管理、信息资源的二次开发，可以提高操作人员的工作效率并且能够提高在调度决策和判断上的准确性与可靠性，为各级管理人员提供调度决策上的有力支持。根据决策变量的选取，可将寻优方式分为：
（1）直接寻优，以各泵站各种泵的数量及泵流量为变量建立直接优化模型。
（2）二级寻优。第一级优化仍是基于多目标决策原理，以各泵站供水量和供水压力为变量建立优化模型。
2、展望
在当前，GIS技术得到了长足的发展，尤其是在城市给水排水系统中的应用，未来的GIS技术发展将使得在给水排水中的应用更加广泛。将神经网络、模糊控制理论和专家系统与GIS集成，将GIS扩张至多维分析，3S（RS、GIS、GPS）集成等等，都会应运而生。而随着计算机技术和通信技术的完善，GIS将在城市给水排水领域的应用广泛的集成GIS技术、GPS技术、多媒体技术、CAD技术和人工智能技术。
结语：我国是一个人口大国，城市给水网错综复杂，为了满足我国城市不断增加的供水排水需求，应用GIS技术建立信息管理系统，有助于提高工作效率、降低事故损失，同时给管理部门提供辅助决策。所以，针对GIS在我国城市给水排水中应用进行深入的研究和探讨是有着十分重要的意义。
参考文献：
[1] 杨超，丁文静.GIS在城市给水排水中的应用[J].城市建设理论研究，2014（03）.
[2] 宋序彤，陈冰，邸达.气候变化给城镇给水排水系统带来的挑战[J].中国给水排水，2012（02）.
关键词：GIS；城市建设；给水排水；应用
在科技和经济的带动下，城市的建设也发生了翻天覆地的变化，不仅在建设面积上不断的扩大，还对部分陈旧的社区等进行改造，适应现代化建设，为人们创造出更加舒适的居住环境。那么随着城市规划的不断变更，城市的给水排水系统也做了相应的变革，通过GIS技术的应用，能够代替以往的纸质类图纸管理，不仅能够形成局域网络的供水系统画面，还能够综合安排监测与调度安排，提高了给水排水的专业化操作。
一、给水排水中GIS技术应用概述
随着城市人口增长和建设的发展，城市配水系统的规模和复杂程度日益增大，使得现有的配水系统存在不同程度地供水压力、分布不合理和耗电较多的严重问题。为了充分利用水资源和节约能源，使城市供水安全经济，满足人们需水要求，配水系统的优化是时刻摆在各供水部门面前的重要课题。
给水排水管网是城市的重要基础设施之一，而由于其分布集中性和不可见性使得管理的难度越来越大，传统的图纸图表管理方式已经难以进行有效的管理和应用。而地理信息系统，简称GIS，以强大的信息、技术功能以及图形化方式而具备了广阔的应用前景。地理信息系统，即GIS，是一个基于数据库管理系统的分析和管理空间对象的信息系统，它以地理空间数据为操作对象，经过多年的发展，到今天已经逐渐成为一门相当成熟的技术，并且得到了广泛的应用。给排水管网GIS主要是把城市的地理位置与给水管网系统设施结合在一起，用于设施的图形管理、供水业务管理、漏水监测和辅助调度作用。GIS是城市给水排水管网信息管理的发展和必然趋势。
二、给排水管网GIS系统数据质量控制的意义
GIS地理信息定位系统通过卫星与电磁波的形式获得地面的信息数据，并通过庞大的数据资源建立数据库，在给水排水系统中，数据库成就了GIS的系统的正常运行，并且隨着科技水平的提高，地理信息系统技术也在不断的完善，在处理数据库信息时，也能够在模型建立中提供更加稳定和高效的运行结果。但是在运用GIS技术时，要针对数据信息进行适当的修改与控制，将计算的数据与真实的信息记录相对比，优化信息的质量评价体系，提高地理信息定位系统在城市给水排水系统中的应用。
1、确保GIS数据的质量，保障GIS使用者的投资目的，减少经济损失。
2、使得GIS系统数据质量评价结果不流于空洞，真正使其成为指导系统运行管理和决策的依据。
3、质量控制是GIS系统生存和发展的保证，能使GIS系统像其它工业产品一样，能通过有效的手段提高其质量，获得用户的信任。
4、质量控制有利于GIS系统的数据查询和分析技术的提高，促进GIS系统更好地发展。
总之，给排水管网GIS系统数据质量控制体系的建立将有利于提高GIS系统的应用水平，使得数据质量评价的成果在实践中得以发挥价值。
三、城市给排水管网的GIS应用
1、国内外在供水系统的网络建模方面进行了大量研究，归纳起来可以将网络分析模型分为两类：宏观模型和微观模型。宏观模型的应用是以统计分析理论为基础，建立系统网络分析模型，适应系统比较差，精度低，使用时需要考虑这些局限；微观模型是在尽可能考虑管网的拓扑结构及管网各元素间的水力关系的基础上，建立起的管网仿真模拟模型，需要利用质量平衡方程、能量平衡方程求解系统工况。
GIS可满足专业管线管理部门对管线的空间定位、属性查询和空间分析，能够建立四维矢量拓扑关系，尤其是网络分析功能，这为城市给排水管网的规划设计、管理调控提供了强有力的支持。城市建立各工业区及生活小区污水排放、污染源空间和属性数据库，将水质模型与各种规划模型扩展到GIS分析模块后，可以建立使用的决策支持系统，以用来优化选择城市或区域的污水厂的数量及其位置分布。
2、城市给水排水管网应急预警系统分析
预警系统是城市给水排水工程中现代科技的体现，并且提高了给水排水系统的安全使用性，避免由于抢修时间不及时造成资源的浪费。在传统的工作形式中，一旦积水排水系统出现了问题，就需要施工人员针对大概的区域开挖，不仅破坏了大面积的城市地表，还浪费了施工人员的时间，由于维修时间较长影响了居民的用水，常出现停水时间长、范围大的现象。通过GIS地理信息系统的应用，能够在数据信息提供与预警技术的分析中，确定出现问题的实际位置，并在最短的时间内进行有效的处理，推进了城市现代化建设。
3、水质污染状况和趋势分析
在城市给水排水系统的应用中，GIS技术不仅仅能够准确的定位物质的坐标信息，还能够对污水处理效果进行显示。通过污水信息数据的采集，在计算机数据库中建立模型处理，分析水质污染的情况，并且能够显示出现阶段水中含有的微生物、矿物质的数量，进而进一步制定污水处理方案。同时，分析的信息数据、图像和表格等都能够储存，便于技术人员在不同的月份、季度进行数据比较，结合规律与技术提高城市给水排水建设。
四、GIS在城市给水排水管网系统中应用的优化和展望
1、寻优方式
将GIS信息管理系统与供水管网优化调度有机的结合起来，实现供水资料的科学管理、信息资源的二次开发，可以提高操作人员的工作效率并且能够提高在调度决策和判断上的准确性与可靠性，为各级管理人员提供调度决策上的有力支持。根据决策变量的选取，可将寻优方式分为：
（1）直接寻优，以各泵站各种泵的数量及泵流量为变量建立直接优化模型。
（2）二级寻优。第一级优化仍是基于多目标决策原理，以各泵站供水量和供水压力为变量建立优化模型。
2、展望
在当前，GIS技术得到了长足的发展，尤其是在城市给水排水系统中的应用，未来的GIS技术发展将使得在给水排水中的应用更加广泛。将神经网络、模糊控制理论和专家系统与GIS集成，将GIS扩张至多维分析，3S（RS、GIS、GPS）集成等等，都会应运而生。而随着计算机技术和通信技术的完善，GIS将在城市给水排水领域的应用广泛的集成GIS技术、GPS技术、多媒体技术、CAD技术和人工智能技术。
结语：我国是一个人口大国，城市给水网错综复杂，为了满足我国城市不断增加的供水排水需求，应用GIS技术建立信息管理系统，有助于提高工作效率、降低事故损失，同时给管理部门提供辅助决策。所以，针对GIS在我国城市给水排水中应用进行深入的研究和探讨是有着十分重要的意义。
参考文献：
[1] 杨超，丁文静.GIS在城市给水排水中的应用[J].城市建设理论研究，2014（03）.
[2] 宋序彤，陈冰，邸达.气候变化给城镇给水排水系统带来的挑战[J].中国给水排水，2012（02）.