蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)

PAGEPAGE37目錄目錄 1第一章 立項(xiàng)報(bào)告 51.1引言 51.2系統(tǒng)簡介 51.3建設(shè)必要性 61.4投資概算 71.5附件 8第二章 可行性分析 92.1引言 92.2現(xiàn)行系統(tǒng)分析 92.3擬建候選方案 122.4可行性分析 14第三章 需求分析 223.1引言 223.2概述 223.3用戶需求 233.4技術(shù)文檔 27第四章 總體設(shè)計(jì) 314.1引言 314.2模塊設(shè)計(jì) 314.3代碼設(shè)計(jì) 324.4輸入設(shè)計(jì) 334.5輸出設(shè)計(jì) 344.6數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 344.7模型庫設(shè)計(jì) 404.8模型庫及方法庫設(shè)計(jì) 424.9網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 424.10安全保密設(shè)計(jì) 434.11評價(jià)驗(yàn)收 434.12實(shí)施方案說明書 44第五章 詳細(xì)設(shè)計(jì) 465.1引言 465.2模塊系統(tǒng)地的組織結(jié)構(gòu) 465.3模塊設(shè)計(jì)說明 475.4用戶界面設(shè)計(jì) 56第六章 系統(tǒng)建設(shè)總結(jié)報(bào)告 576.1引言 576.2開發(fā)成果簡介 576.3開發(fā)工作評價(jià) 57摘要蘭州市人口集中，城建密集，商業(yè)繁榮，為甘肅省省會(huì)。經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的不斷提高，對蘭州市的生活用水造成了不小的壓力：一方面居民生活用水的需求日益增加；另一方面水源和生活用水的管理手段十分落后。因此，在解決蘭州市居民生活用水問題上，不但要考慮增加自來水的供求量，還要考慮提高自來水管網(wǎng)的管理水平。GIS技術(shù)是近年來廣泛應(yīng)用于城市生活用水的規(guī)劃和管理的科學(xué)手段。本文在分析蘭州生活用水的基礎(chǔ)上開發(fā)了蘭州市自來水管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)（GIS ）是建立在地球科學(xué)之上的新興學(xué)科，是對描述地理信息環(huán)境信息的地理坐標(biāo)及相關(guān)信息的采集、管理、查詢、分析和制圖輸出的系統(tǒng)。是融合地理學(xué)、測繪科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)等各類應(yīng)用對象為一體的綜合性高新技術(shù)。其最大特點(diǎn)為把社會(huì)生活中的各種信息與反映地理信息的圖形有機(jī)的結(jié)合在一起，并可以根據(jù)用戶的需求對信息進(jìn)行分析，把分析結(jié)果作為有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門的決策的依據(jù)，并為有關(guān)職能部門提供簡潔、有效、直觀快速處理與地理信息有關(guān)的數(shù)據(jù)的方法。蘭州市位于甘肅中南部，黃河正好從中間穿過，居民的飲用水都來源于此。在如何利用GIS建立水管網(wǎng)管理模型中，傳統(tǒng)的方法容易導(dǎo)致模型繼承數(shù)據(jù)更新不及時(shí)、處理突發(fā)問題不完善、系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用高等問題。本文提出建立共享數(shù)據(jù)庫的方法和基于網(wǎng)絡(luò)的管理方式從根本上解決了這些問題。實(shí)現(xiàn)了給水管網(wǎng)和GIS之間的無縫連接。同傳統(tǒng)的方法相比，建模更準(zhǔn)確，而且減少了重復(fù)開發(fā)，節(jié)約了項(xiàng)目投資和維護(hù)資金。關(guān)鍵詞：自來水管網(wǎng)（GIS）地理信息系統(tǒng)需求分析工程設(shè)計(jì)立項(xiàng)報(bào)告1.1引言城市自來水管網(wǎng)是一個(gè)縱橫交錯(cuò)的巨大網(wǎng)絡(luò)，具有十分復(fù)雜的空間和非空間屬性。在傳統(tǒng)工作方式中，這些信息一般經(jīng)圖紙、圖表描述（例如施工和竣工資料圖表）、采用人工管理，各種圖檔資料的不齊全使我們再管理這樣一個(gè)龐大的管網(wǎng)時(shí)感到力不存心。自來水輸配調(diào)度缺乏依據(jù)，遇到緊急情況時(shí)無法及時(shí)得到有關(guān)信息并采取相應(yīng)措施。有關(guān)資料只存在一些有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員的頭腦里，因大規(guī)模市政建設(shè)而日益變化的參照建筑，使有些管網(wǎng)資料失去了其原有價(jià)值，設(shè)備管理相當(dāng)困難，管網(wǎng)設(shè)計(jì)也很難優(yōu)化。為徹底改變這一現(xiàn)狀，引入計(jì)算機(jī)技術(shù)——地理信息系統(tǒng)（GIS）來管理管網(wǎng)資料。1.2系統(tǒng)簡介蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)是建立在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之上的，以全面、準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的供水管網(wǎng)現(xiàn)勢圖為基礎(chǔ)，處理以供水管網(wǎng)為核心的空間信息以及其相關(guān)信息的綜合信息系統(tǒng)。它為供水行業(yè)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、調(diào)度、搶修和圖籍資料的檔案管理提供了強(qiáng)有力的科學(xué)研究依據(jù)，實(shí)現(xiàn)了供水企業(yè)的管理、分析、決策的全計(jì)算機(jī)操作過程。旨在建立一個(gè)以數(shù)字化的管網(wǎng)基礎(chǔ)測繪資料為主要內(nèi)容，以城市地下供水管網(wǎng)基礎(chǔ)測繪資料為主要內(nèi)容，以城市地下供水管網(wǎng)為對象，以完善的地理空間數(shù)據(jù)管理體系和數(shù)據(jù)服務(wù)體系為主要結(jié)構(gòu)的信息系統(tǒng)。綜合運(yùn)用GIS技術(shù)、AUTOCAD技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)對地下供水管網(wǎng)信息的采集、錄入、處理、存儲(chǔ)、查詢、分析、顯示、輸出、信息更新并提供其他專題系統(tǒng)應(yīng)用。總體上，《蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)》要滿足幾方面的要求：1）為城市供水所有涉及管網(wǎng)信息的部門提供專業(yè)的業(yè)務(wù)流服務(wù)2）針對管網(wǎng)圖籍資料、城市供水的設(shè)備、設(shè)施進(jìn)行管理3）能夠快速提供準(zhǔn)確的搶修、施工方案和決策支持4）查詢統(tǒng)計(jì)各種供水管網(wǎng)信息，提供標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)圖紙5）實(shí)施有效的管網(wǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測分析，為供水調(diào)度決策提供支持6）進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況分析，對管網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和現(xiàn)勢管網(wǎng)做出適當(dāng)?shù)脑u估7）對管網(wǎng)工程進(jìn)行綜合管理8）網(wǎng)上統(tǒng)計(jì)和發(fā)布各種供水信息初步擬訂該系統(tǒng)的處理業(yè)務(wù)流程如下：其中管網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的錄入、圖形編輯、圖幅管理、數(shù)據(jù)輸出、坐標(biāo)量算、符號管理、數(shù)據(jù)的符號轉(zhuǎn)換等。而設(shè)備設(shè)施管理主要包括資產(chǎn)管理和維修管理。管網(wǎng)輔助設(shè)計(jì)主要指根據(jù)相應(yīng)信息，確定最優(yōu)管網(wǎng)設(shè)計(jì)方案。工作流管理指對管網(wǎng)維修管理、工程管理過程中的審批、會(huì)簽等業(yè)務(wù)流程動(dòng)態(tài)配置、監(jiān)控管理。管網(wǎng)工程管理主要包括用戶增容流程、施工進(jìn)度管理，質(zhì)量管理，財(cái)務(wù)管理。查詢統(tǒng)計(jì)，按各種條件進(jìn)行管網(wǎng)設(shè)備信息（如閥門、消防栓）的圖文互查，統(tǒng)計(jì)輸出和分析管理。管網(wǎng)分析，包括碰撞分析、縱橫剖面繪制、爆管分析、關(guān)閥分析、水力計(jì)算、三維分析。網(wǎng)上發(fā)布可以通過瀏覽器，查看動(dòng)態(tài)的管網(wǎng)信息，也可向公眾發(fā)布相關(guān)信息。系統(tǒng)管理，主要包括設(shè)置和修改系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)境變量、設(shè)置和修改模塊權(quán)限及用戶權(quán)限、連機(jī)幫助三部分。1.3建設(shè)必要性水是生命之源，城市供水系統(tǒng)對市民的生活質(zhì)量和生活水平起著決定性的作用，它的發(fā)展?fàn)顩r也直接影響著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市建設(shè)。因此擔(dān)負(fù)著輸水配水的供水管網(wǎng)，在城市基礎(chǔ)設(shè)施中也占有極其重要的位置。蘭州市的飛速發(fā)展也伴隨著對自來水管網(wǎng)管理提出了高標(biāo)準(zhǔn)的要求。建立供水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、輸配管理、圖檔管理、搶修輔助決策及綜合查詢、統(tǒng)計(jì)等項(xiàng)工作的科學(xué)化、自動(dòng)化，已迫在眉睫。蘭州市自來水集團(tuán)公司擔(dān)負(fù)著整個(gè)蘭州市人民的生活生產(chǎn)用水的主要任務(wù)。自來水的輸水配水網(wǎng)絡(luò)中有DN15到DN2600等二十多種管徑。鋼管、球墨鑄鐵、PVC等多種管材混合使用。此外蘭州市狹長的地理特征也直接意味著輸水配水網(wǎng)絡(luò)必定要經(jīng)歷很長的跨度。這無形中增加了管網(wǎng)管理的難度。為了對著龐大的供水管網(wǎng)進(jìn)行高效的、科學(xué)的管理，我們考慮將GIS引入到管網(wǎng)管理中來。目前給水管網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行管理中存在的問題有：在進(jìn)行給水管網(wǎng)現(xiàn)狀核算與改擴(kuò)建時(shí)，需要管網(wǎng)計(jì)算。給水管網(wǎng)計(jì)算需要的資料包括：管網(wǎng)準(zhǔn)確的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、管網(wǎng)附件（如閥門、消火栓）等準(zhǔn)確位置，集中用水量位置（大用戶位置），分散用水量位置（小用戶位置）泵站進(jìn)出水管道與管網(wǎng)連接情況，城市地面標(biāo)高等。給水管道布置在街道下，管道多、管徑級數(shù)差別大。并且城市地下供水管網(wǎng)管理水平參差不齊（如管線資料丟失、管網(wǎng)設(shè)備與管道資料不齊全等），給管網(wǎng)計(jì)算造成困難。運(yùn)用管網(wǎng)的數(shù)據(jù)管理則大大減輕了這些困難。1.4投資概算由于軟件技術(shù)的發(fā)展，軟件的性能和功能日趨成熟，而軟件成本大幅下調(diào)，對于開發(fā)系統(tǒng)的GIS組件和網(wǎng)絡(luò)軟件的購買也相對便宜。同時(shí)由于計(jì)算機(jī)硬件的快速發(fā)展，其性能提高，成本下降。這些使得開發(fā)系統(tǒng)的可行性大為提高。因此預(yù)算不需要太多的資金就可以到達(dá)很好的效果。數(shù)據(jù)可以到政府部門獲取，軟硬件都不需要太多的資金。所以管網(wǎng)管理信息系統(tǒng)所提供的對業(yè)務(wù)過程的采集、錄入、處理、存儲(chǔ)、查詢、分析、顯示、輸出、信息更新等管理功能，為蘭州市自來水集團(tuán)公司的政務(wù)公開和社會(huì)服務(wù)承諾提供了切實(shí)可行的實(shí)施手段和高效率的辦公環(huán)境，達(dá)到了“投資省、見效快、影響大”的預(yù)期目標(biāo)，使自來水管網(wǎng)管理工作邁上新臺(tái)階。人員需求：項(xiàng)目經(jīng)理有GIS基礎(chǔ)知識，相關(guān)地學(xué)知識，項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，較好的溝通與表達(dá)能力。開發(fā)人員對城市地理信息公眾查詢系統(tǒng)專業(yè)知識掌握較好。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)比較豐富。編程人員，能夠熟練運(yùn)用visual開發(fā)平臺(tái)，熟悉webgis客戶服務(wù)端的開發(fā)。測試人員，有豐富的測試經(jīng)驗(yàn)。軟硬件資源需求：數(shù)據(jù)庫軟件（SQLsever）MicrosoftvisualArcEngine組件、Geodatabase數(shù)據(jù)庫。開發(fā)本系統(tǒng)具體的投資如下：人力資源：角色知識技能要求建議人數(shù)項(xiàng)目經(jīng)理有關(guān)項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，較好的溝通與表達(dá)能力，以及分析問題解決問題的能力1需求開發(fā)人員對管網(wǎng)信息的相關(guān)內(nèi)容有較為專業(yè)的知識。4系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面比較有經(jīng)驗(yàn)。3編程人員熟悉VB開發(fā)平臺(tái)，熟悉ArcEngine系統(tǒng)構(gòu)架和SQLsever.5測試人員有較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力，具有相關(guān)項(xiàng)目的測試實(shí)驗(yàn)。3調(diào)查人員交際能力強(qiáng)，并有一定經(jīng)驗(yàn)。5銷售人員推銷能力強(qiáng)，有一定經(jīng)驗(yàn)。5軟硬件資源：資源名稱詳細(xì)配置獲取方式費(fèi)用（RMB）開發(fā)及測試用機(jī)5臺(tái)HPLH4雙CPUPII450內(nèi)存1G硬盤160G可采用陣列方式擴(kuò)充顯示器17光驅(qū)24XCD買690000元MicrosoftVB略買10000元ArcGIS軟件ArcEngine買50000元數(shù)據(jù)庫軟件SQLsever買30000元網(wǎng)絡(luò)集線器3Com3C1695112口16800噴墨繪圖儀HPDJ750C5*300015000票據(jù)打印機(jī)HPSON2*800016000掃描儀A4幅面5*400020000軟硬件資源合計(jì)837800元綜上所述總的項(xiàng)目資金預(yù)算如下：類型成本（RMB/半年（元））備注人力資源624000工資平均每月4000元辦公資源50000辦公室及辦公設(shè)備等不可預(yù)見費(fèi)用50000用于社會(huì)調(diào)查等軟硬件資源837800租用購買等總計(jì)15618001.5附件《可視化面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)》《城市給水管網(wǎng)地理信息管理系統(tǒng)》《ArcGIS設(shè)計(jì)與開發(fā)》《自來水地理信息系統(tǒng)解決方案》蘭州市自來水管網(wǎng)圖等?？尚行苑治鲆援?dāng)今世界是一個(gè)搶奪資源的世界，而21世紀(jì)最重要的資源或許不是現(xiàn)在價(jià)格高漲的石油，而是人類賴以生存的水。為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的號召，在自來水管網(wǎng)管理上應(yīng)該建立一套科學(xué)的管理體系，使得自來水管網(wǎng)的管理更加科學(xué)化，水的利用率得到提高。蘭州作為西北重鎮(zhèn)，雖然有黃河穿城而過，但畢竟屬于西北干旱區(qū)，如何使有限的水資源發(fā)揮更大的作用，為西北的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)，這才是我們所應(yīng)該關(guān)心的。2.1.1系統(tǒng)簡介：城市自來水供水管網(wǎng)是城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，是維持城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的大動(dòng)脈。建立科學(xué)、準(zhǔn)確、完整、動(dòng)態(tài)的自來水2.1.2參考資料=1\*GB3①.GDInfo供水管線信息管理系統(tǒng)=2\*GB3②.關(guān)于開發(fā)蘭州市自來水輸配管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)的探討=3\*GB3③.GIS軟件工程原理與方法=4\*GB3④GIS技術(shù)支持下的給水管網(wǎng)模型與網(wǎng)絡(luò)分析（南京師范大學(xué)陶陶閭國年張書亮）對現(xiàn)行系統(tǒng)的分析在傳統(tǒng)管理方式中，對自來水管道信息保存、調(diào)用均以圖紙和紙質(zhì)檔案的方式進(jìn)行。隨著管網(wǎng)建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大及時(shí)間的流逝，新老資料越積越多，許多已鋪設(shè)的管線需要維修、維護(hù)，同一管線由于改造，會(huì)出現(xiàn)多份資料，從而給管理帶來混亂。隨著類似問題的積累，給管網(wǎng)正常，維護(hù)與維修造成困難，影響對故障的搶修，而搶修時(shí)間的延誤會(huì)造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，可以避免以上問題，實(shí)現(xiàn)對自來水管道的高效管理。2.2.1蘭州市給水管網(wǎng)組織結(jié)構(gòu)圖圖庫管理圖庫管理蘭州市自來水管線管理系統(tǒng)管網(wǎng)管理管網(wǎng)分析圖像處理輔助設(shè)置底圖數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換圖形輸入編輯圖形輸出打印地理底圖管理數(shù)據(jù)輸入圖形數(shù)據(jù)編輯編輯選項(xiàng)設(shè)置各類數(shù)據(jù)檢索管線數(shù)據(jù)查詢數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)常用工具分析工具三維工具外業(yè)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)換鍵盤坐標(biāo)輸入管線輸入屬性坐標(biāo)輸入文檔資料輸入圖形編輯數(shù)據(jù)編輯文檔庫編輯按范圍按條件按名稱編號裁剪輸出量算工具靜態(tài)標(biāo)注動(dòng)態(tài)標(biāo)注區(qū)域定位拓?fù)鋽?shù)據(jù)檢查安全等級事故處理三維管線示意橫縱斷面生成=1\*GB3①給水管網(wǎng)檔案管理城市給水管網(wǎng)技術(shù)檔案是機(jī)關(guān)、團(tuán)體、單位或個(gè)人在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)活動(dòng)中形成，是歷史記錄整理留存下來的文獻(xiàn)。目前城市地下管網(wǎng)檔案資料的內(nèi)容、分類、和要求至今尚無統(tǒng)一規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)。尤其一些分類統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)都是各取所需，沒有統(tǒng)一，這使數(shù)據(jù)的實(shí)用性、拓展性、延伸性受到限制。雖然對給水管網(wǎng)管理內(nèi)容沒有統(tǒng)一劃分標(biāo)準(zhǔn)，但從各個(gè)供水企業(yè)及其主管部門建立的檔案管理系統(tǒng)看，一半按管網(wǎng)設(shè)施分類，與生產(chǎn)實(shí)際最為接近。該方法使用管道、閥門、水表、消火栓及相應(yīng)供水設(shè)施的安裝、維護(hù)、運(yùn)行、使用及維修、改造的檔案進(jìn)行分類。主要有：圖紙類、圖表類、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)類、電子信息類、實(shí)驗(yàn)研究類等，如下表：分類內(nèi)容圖紙類管道施工圖、管道竣工圖、分區(qū)索引圖、管線網(wǎng)絡(luò)圖、管道鏈接點(diǎn)大樣圖及安裝、改造、驗(yàn)收說明等圖表類管道設(shè)備圖卡、管道材質(zhì)分類說明、閥門卡、水表卡、消火栓卡、水質(zhì)監(jiān)測卡、水壓監(jiān)測卡、流量監(jiān)測卡及相關(guān)數(shù)據(jù)等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)類全市或某區(qū)域的管線材質(zhì)、管徑、長度的使用情況分類或沿線供水設(shè)施類別、數(shù)量等的使用統(tǒng)計(jì)電子信息類電腦硬件記錄、軟件記錄、管道或設(shè)備的電子地圖資料、地理信息統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果或檢查、維修、改造的效果分析圖等實(shí)驗(yàn)研究類新裝、改擴(kuò)建管道施壓記錄、消毒沖洗實(shí)驗(yàn)說明、附屬設(shè)施管理新技術(shù)實(shí)驗(yàn)記錄、實(shí)驗(yàn)效果說明等技術(shù)攻關(guān)類=2\*GB3②組織管理的方法的發(fā)展a.手工管理階段這是目前我國大多數(shù)城市管網(wǎng)的管理手段。這種方法以紙質(zhì)為存儲(chǔ)介質(zhì)。特點(diǎn)如下特點(diǎn)圖紙修改等操作繁瑣，可靠性不高不能用一套完整的圖紙管理整個(gè)給水管網(wǎng)，根據(jù)用途滑冰窟若干套圖紙，然后采用一定的檢索手段來實(shí)現(xiàn)管理管線的排設(shè)階段、運(yùn)行階段、管理使用階段分別產(chǎn)生不同類型圖紙，手工管理記錄復(fù)雜，管理資料完整性差管網(wǎng)資料圖紙、說明記錄性資料龐大，存放圖紙的場地大統(tǒng)計(jì)分析管理效率低b.計(jì)算機(jī)初級輔助管理階段以計(jì)算機(jī)為媒介，吧圖紙數(shù)字化為電子文檔特點(diǎn)存放圖紙的介質(zhì)從紙張變?yōu)橛?jì)算機(jī)，場地變小圖紙方便修改、拼接、刪除等操作有一定程度的統(tǒng)計(jì)分析管理功能，但數(shù)量方法有限計(jì)算機(jī)初級輔助管理是從手工管理方式向計(jì)算機(jī)高級輔助管理的過渡，在利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行給水管網(wǎng)資料記錄、分析、輔助決策等智能化管理已經(jīng)取得國內(nèi)供水行業(yè)各方人士的共識。c.計(jì)算機(jī)高級輔助管理階段即信息化階段特點(diǎn)利用計(jì)算機(jī)全面記錄給水管網(wǎng)各方面圖紙及數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)資料完整圖紙數(shù)據(jù)資料齊全，修改、移動(dòng)、拼接、刪除等操作靈活給水管網(wǎng)中水流狀態(tài)模擬，全面掌握給水管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析、空間拓?fù)浞治龉芾砉δ苣壳疤m州市自來水管理還沒有達(dá)到信息化的程度，在管理的過程中還存在很多難以解決的問題。2.2供水企業(yè)的管網(wǎng)管理系統(tǒng)不同于一般企業(yè)管理的特殊性供水企業(yè)一般企業(yè)企業(yè)性質(zhì)公共行業(yè)。產(chǎn)供銷一體私人或者股份制企業(yè)，以營利為目的，屬于產(chǎn)供銷中間某個(gè)環(huán)節(jié)管理地域整個(gè)城市區(qū)域，地理特征明顯管理本公司設(shè)計(jì)區(qū)域，一般不涉及地理區(qū)域分析信息化信息化范圍廣，生產(chǎn)管理信息化內(nèi)容復(fù)雜，各個(gè)信息化系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度大本企業(yè)檔案管理內(nèi)容信息化，各個(gè)信息化系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度不大蘭州市自來水管理系統(tǒng)還基本處于計(jì)算機(jī)初級輔助階段，其業(yè)務(wù)流程如下圖：準(zhǔn)備工作準(zhǔn)備工作管線設(shè)計(jì)方案資料收集勘探計(jì)劃實(shí)地調(diào)查準(zhǔn)備材料設(shè)備購買人員培訓(xùn)實(shí)地調(diào)查調(diào)查問卷現(xiàn)場答辯草圖繪制走訪市民調(diào)查各企事業(yè)單位及政府機(jī)關(guān)實(shí)施階段管線埋設(shè)安裝到戶系統(tǒng)建立投入運(yùn)營意見反饋，系統(tǒng)維修調(diào)整出現(xiàn)問題爆管裂管水壓過低……..2.2.1現(xiàn)行系統(tǒng)費(fèi)用設(shè)備名稱配置數(shù)量單價(jià)經(jīng)費(fèi)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器HPLH4雙CPUPII450內(nèi)存512M硬盤40G可采用陣列方式擴(kuò)充顯示器17’光驅(qū)24XCD1138000138000客戶機(jī)（微機(jī)）聯(lián)想IBMPII4008890071200網(wǎng)絡(luò)集線器3Com3C1695112口168006800網(wǎng)卡3Com3c905BTX85004000網(wǎng)絡(luò)設(shè)備附件網(wǎng)絡(luò)連線、墻柜等一套約20002000噴墨繪圖儀HPDJ750C1票據(jù)打印機(jī)HPSON2800016000掃描儀A3幅面1600060002現(xiàn)行系統(tǒng)人員：人是開發(fā)中的一個(gè)非常重要的資源，它除了具有一般資源的特性外還具有不確定性。軟件是一種特殊的商品，它是智力的結(jié)晶，它需要多種可見資源和參與者的相互配合，但人力資源和其他資源的一個(gè)區(qū)別在于不會(huì)由于人力的增加就會(huì)使得生產(chǎn)率得到線性提高，過多的投入人力會(huì)增加通信費(fèi)用和成本開支，因此，必須合理安排人員的結(jié)構(gòu)和數(shù)量?，F(xiàn)行系統(tǒng)中的人員只是進(jìn)過一定的培訓(xùn)，并沒有具備專業(yè)的GIS知識，如果進(jìn)行系統(tǒng)改造之后還必須進(jìn)行進(jìn)一步的培訓(xùn)。3設(shè)備：1).硬件設(shè)備：信息服務(wù)器，管理客戶機(jī)，大幅面繪圖儀，打印機(jī)，數(shù)字化儀，光盤刻錄機(jī)，GPS設(shè)備，局域網(wǎng)設(shè)備2).軟件設(shè)備：現(xiàn)行系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)簡單，所需的軟件有：Windows操作系統(tǒng)、常用辦公軟件、商用統(tǒng)計(jì)分析軟件、SQL2000數(shù)據(jù)庫軟件。4現(xiàn)行給水管網(wǎng)系統(tǒng)所面臨的問題用戶對供水安全性的要求提高1).給水管網(wǎng)系統(tǒng)是一個(gè)龐大復(fù)雜的“反應(yīng)器”，經(jīng)水廠處理合格的水，在管網(wǎng)中會(huì)發(fā)生一系列的物理、化學(xué)及生物反應(yīng)而導(dǎo)致水質(zhì)下降。用戶對水量和水質(zhì)要求的提高也加大了供水系統(tǒng)的運(yùn)行難度。2).供水效益亟待提高在滿足社會(huì)需求和環(huán)境保護(hù)要求的前提下，必須盡量減少供水成本。電費(fèi)在自來水成本中所占比例較大(一般為30%～40%[1])，故降低電耗始終是貫徹節(jié)能方針、提高供水企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。管網(wǎng)漏失在計(jì)算供水成本時(shí)往往被忽視，實(shí)際上它應(yīng)是影響供水企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最重要因素。一般采用供水產(chǎn)銷差代替漏失量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。供水產(chǎn)銷差過大是長期困擾我國供水行業(yè)的一個(gè)老大難問題。隨著近年來勞動(dòng)力價(jià)格的提高，勞動(dòng)力成本成為供水成本中一個(gè)不可忽視的項(xiàng)目。3).管網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行要求管網(wǎng)布局科學(xué)由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、城市化發(fā)展快、自來水普及率提高迅速而導(dǎo)致供水系統(tǒng)布局和規(guī)劃有欠科學(xué)，忽略了供水系統(tǒng)是一個(gè)多目標(biāo)問題，致使管線連接復(fù)雜、鋪設(shè)冗余，出現(xiàn)了管理困難、停留時(shí)間長、事故影響范圍大等問題，故應(yīng)逐步改善管網(wǎng)布局以實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)的優(yōu)化運(yùn)行。擬建系統(tǒng)候選方案2.3.1擬建系統(tǒng)的目標(biāo)根據(jù)自來水公司對供水管網(wǎng)等設(shè)施信息管理的要求，以及數(shù)字化、信息化發(fā)展趨勢，供水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)是：=1\*GB3①．建立供水管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)施數(shù)據(jù)庫及基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)各類信息的數(shù)字化存儲(chǔ)。=2\*GB3②．建立供水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)匯集供水管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)施和地形的綜合信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、屬性查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、綜合分析、資料輸出等多種功能。=3\*GB3③．實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)及相關(guān)設(shè)施的動(dòng)態(tài)管理，為規(guī)劃、建設(shè)及各有關(guān)部門提供服務(wù)，為管網(wǎng)規(guī)劃、搶險(xiǎn)、改擴(kuò)建決策提供技術(shù)支持。2.3.2供水管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)將利用物探技術(shù)、測繪技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，把管線信息以數(shù)字的形式獲取、存儲(chǔ)、管理、分析、查詢、輸出、更新，為自來水公司的建設(shè)與發(fā)展提供準(zhǔn)確的供水管網(wǎng)基礎(chǔ)資料。系統(tǒng)以地形圖庫和管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在這個(gè)基礎(chǔ)之上，建立了數(shù)據(jù)輸入、GIS基本管理、管網(wǎng)管理、數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)更新、管線綜合分析等子系統(tǒng)。2.3.3自來水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)是一個(gè)較為復(fù)雜的圖形和數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的系統(tǒng)。系統(tǒng)基礎(chǔ)信息資料的規(guī)范化采集輸入以及日后的系統(tǒng)維護(hù)是本項(xiàng)目的難點(diǎn)所在。應(yīng)該本著“統(tǒng)一規(guī)劃，分步實(shí)施”，邊建設(shè)邊應(yīng)用，有投入有效益的原則，既要為公司節(jié)約項(xiàng)目開發(fā)資金，又要建立起穩(wěn)定可靠，切實(shí)可用的自來水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)。任何急功近利，急于求成，幻想一步到位的開發(fā)思想，都是不切實(shí)際的。這樣做的結(jié)果，必將給本項(xiàng)目留下后患，給公司造成損失。采用前期預(yù)研的方法，充分利用當(dāng)?shù)氐募夹g(shù)優(yōu)勢和力量，可避免走彎路，減少系統(tǒng)開發(fā)后續(xù)服務(wù)的費(fèi)用。地理信息系統(tǒng)的最大特點(diǎn)之一是：基礎(chǔ)地理信息采集數(shù)據(jù)量大，信息的現(xiàn)勢性強(qiáng)。應(yīng)充分利用眾多相關(guān)的蘭州市地理信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并考慮逐年更新、充利用這些資源的便利性，有利于開發(fā)后的信息數(shù)據(jù)維護(hù)、城市管網(wǎng)規(guī)劃。避免因到非專業(yè)部門獲取數(shù)據(jù)由于格式不統(tǒng)一而造成的大量問題。

預(yù)研步驟：利用ArcView系統(tǒng)在蘭州市1：10000的電子地圖上進(jìn)行項(xiàng)目預(yù)研。預(yù)研的內(nèi)容有：1．將蘭州市自來水主干管網(wǎng)1：1000的地理信息輸入系統(tǒng)。2．建立系統(tǒng)的信息采集、資料管理、輔助設(shè)計(jì)、信息分析等功能。3．通過預(yù)研，系統(tǒng)應(yīng)基本具備的功能有：(1)查詢(包括：按地段、按型號、按類型等)(2)分析(包括：管網(wǎng)故障影響地域等)(3)統(tǒng)計(jì)(基于地圖數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì),如：管段長度、閥門總數(shù)等)(4)編輯(包括：基本圖形要素<點(diǎn)、線、面、圓、矩形、多邊形等>)的增、刪、改的編輯。并能記錄權(quán)限，若無權(quán)，則禁止修改。(5)屬性數(shù)據(jù)的修改(6)圖形表格輸出另外；還應(yīng)熟悉圖層勘口、測量、視窗變換、數(shù)據(jù)維護(hù)更新、備份，圖例顯示、修改、編輯、立體圖形顯示等功能。2.3.4自來水管網(wǎng)運(yùn)行管理系統(tǒng)要涉及管網(wǎng)情況的了解，熟悉管網(wǎng)的管理以及響應(yīng)的GIS知識是開發(fā)自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)人員的要求。當(dāng)然在操作的過程中不需要專業(yè)的人士。但必須對職工以及相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其對操作過程有大致的了解，這樣才能正確的操作，使該管理系統(tǒng)使用壽命更長。2.3.風(fēng)河供水GIS系統(tǒng)1、供水GIS系統(tǒng)的需求分析GIS技術(shù)在自來水行業(yè)中的功能應(yīng)用已經(jīng)有很多，除了編輯、查詢、統(tǒng)計(jì)和打印等基礎(chǔ)功能外，還有關(guān)閥搜索、運(yùn)行調(diào)度、用水量讀取、管網(wǎng)維修記錄、管網(wǎng)設(shè)計(jì)與WEB發(fā)布等等二次開發(fā)的應(yīng)用功能，但是在實(shí)際工作中這些應(yīng)用功能又被使用了多少呢？由于這些應(yīng)用功能僅存在于GIS系統(tǒng)之內(nèi)，沒有相應(yīng)流程管理的系統(tǒng)與要求予以配合，最后就造成了“孤芳自賞”的局面。就功能而功能，目前的供水GIS軟件都不可避免地存在著這個(gè)問題。本公司風(fēng)河GIS軟件系統(tǒng)具有GIS功能的同時(shí)具有AUTOCAD制圖功能可以化圖組。2、供水GIS系統(tǒng)軟件平臺(tái)的選擇目前可供選擇的GIS系統(tǒng)平臺(tái)非常多，國外的如mapinfo或arcgis產(chǎn)品價(jià)格昂貴，南京風(fēng)河gis系統(tǒng)完全自有g(shù)is平臺(tái)不采用第三方控件，具有較高的性價(jià)比。南京風(fēng)河系統(tǒng)軟件采用oracle數(shù)據(jù)庫采用最新java技術(shù)所以能滿足大型數(shù)據(jù)量的需求。3、海量歷史數(shù)據(jù)的數(shù)字化GIS基礎(chǔ)模塊的運(yùn)用根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，首先開發(fā)出適合本企業(yè)特點(diǎn)的GIS基礎(chǔ)模塊。按照圖形分層和對象類別，在管網(wǎng)象限圖已經(jīng)配準(zhǔn)位置的基礎(chǔ)上，開展供水管線屏幕數(shù)字化的工作。

4、關(guān)于GPS數(shù)據(jù)采集與位置校準(zhǔn)通過屏幕數(shù)字化工作，僅僅實(shí)現(xiàn)了管網(wǎng)資料的數(shù)據(jù)入庫。由于紙質(zhì)圖紙本來就有管線位置上的偏差問題，數(shù)據(jù)入庫后難免會(huì)把這些問題帶入GIS系統(tǒng)。因?yàn)闅v史久遠(yuǎn)，甚至有部分管線找不到任何資料可供參考，所以相應(yīng)的管線探測與測量工作也應(yīng)排入工作日程。測量工作傳統(tǒng)上采用全站儀等儀器測量的方法，目前也出現(xiàn)了采用GPS來定位管線的新方法。5、利用GIS系統(tǒng)管理業(yè)務(wù)信息設(shè)備業(yè)務(wù)信息主要是指針對管網(wǎng)、設(shè)備的一些關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)信息，例如測量信息、操作記錄與維修記錄等等。對不同的設(shè)備有不同的業(yè)務(wù)信息需要管理，且均為一對多的形式，即一個(gè)管段或一個(gè)設(shè)備往往對應(yīng)多條業(yè)務(wù)信息。例如：管線漏水記錄、管線爆管記錄、管線養(yǎng)護(hù)記錄、閥門操作記錄、閥門維修記錄、消火栓測壓記錄等等，這些業(yè)務(wù)信息與供水行業(yè)有極其密切的關(guān)系。由于這些業(yè)務(wù)信息數(shù)據(jù)量實(shí)在太大，用舊的管理模式根本無法有效管理，事實(shí)上造成了許多問題。曾經(jīng)有某個(gè)地區(qū)反映供水能力不足，現(xiàn)場勘測后發(fā)現(xiàn)有一個(gè)比較重要的閥門被關(guān)閉，造成該地區(qū)供水問題。經(jīng)調(diào)查原來是工作人員疏忽，斷水工程后忘記開啟該閥門了。這種情況很有可能會(huì)發(fā)生，并且事后查處起來的難度也很高。如果把每個(gè)閥門的開關(guān)記錄保存在GIS系統(tǒng)內(nèi)，今后在查找問題時(shí)就縮小了范圍，可以有效提高解決問題的效率。通過管線的養(yǎng)護(hù)記錄，可以按條件或者按區(qū)域查詢統(tǒng)計(jì)管線漏水問題的趨勢和特點(diǎn)，及早發(fā)現(xiàn)問題并予以及時(shí)處理，有效提高管網(wǎng)管理工作水平。6、管網(wǎng)供停水情況的模擬在管網(wǎng)日常管理工作中，本功能可以輔助用戶用于模擬分析管網(wǎng)的供停水狀態(tài)。對不同口徑的可操作設(shè)備進(jìn)行打開或閉合的模擬操作，并對操作后的供停水影響范圍進(jìn)行分析，動(dòng)態(tài)著色，將結(jié)果顯示在管網(wǎng)圖形上。用藍(lán)色表示管線處于有水狀態(tài)，而用紅色表示管線處于停水狀態(tài)。這項(xiàng)功能今后可以與管網(wǎng)管理系統(tǒng)結(jié)合起來，對于計(jì)劃斷水或搶修工程由系統(tǒng)自動(dòng)或?qū)ｉT人員來模擬閥門的啟閉情況。通過管網(wǎng)MIS系統(tǒng)，公司內(nèi)任何人都可以實(shí)時(shí)了解管網(wǎng)的供停水情況與原因，對于服務(wù)中心的客服人員在回答用戶問題時(shí)更有實(shí)用價(jià)值。7、與帳務(wù)系統(tǒng)的連接對于地下水表可以通過水表的用戶帳號實(shí)現(xiàn)與帳務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)聯(lián)接，并在GIS系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)查詢用水量信息。對于室內(nèi)套室表，由于在GIS系統(tǒng)內(nèi)不繪制室內(nèi)表，這個(gè)問題又該怎么解決呢？考慮在每幢樓每個(gè)單元的進(jìn)水管上繪制一個(gè)“用戶接水點(diǎn)”，相當(dāng)于一個(gè)虛擬的地下水表，然后再建立一個(gè)“用戶接水點(diǎn)”關(guān)鍵字與室內(nèi)水表用戶帳號連接關(guān)系的數(shù)據(jù)庫，即可以實(shí)現(xiàn)在GIS系統(tǒng)內(nèi)實(shí)時(shí)查詢每個(gè)套室表的用水量信息。通過比對某小區(qū)每個(gè)月份監(jiān)視表的抄見水量與全部套室表的水量總和，即可以實(shí)現(xiàn)校對表的校對作用?？尚行匝芯?.4.1系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)可行性—1系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境系統(tǒng)開發(fā)硬件環(huán)境建設(shè)原則是：依托公司現(xiàn)有的或即將建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及設(shè)備基礎(chǔ)，增加具有適合地理信息系統(tǒng)開發(fā)的圖形工作站，可進(jìn)行數(shù)據(jù)共享的網(wǎng)管地理信息服務(wù)器。2系統(tǒng)軟件系統(tǒng)采用windowsNT或(windows2000)操作系統(tǒng)。GIS軟件的選擇：經(jīng)考察國內(nèi)已建成的自來水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，大多采用國外的GIS軟件。國內(nèi)自行研制的GIS軟件，雖經(jīng)幾年發(fā)展有了相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)，但在功能的穩(wěn)定性和二次開發(fā)上與國外軟件尚存在距離。經(jīng)調(diào)研分析，專業(yè)軟件采用美國ESRI公司的ARCGIS系列產(chǎn)品。

理由如下：1）ESRI公司于20世紀(jì)70年代開始研制GIS軟件產(chǎn)品，是公認(rèn)的GIS軟件鼻祖，現(xiàn)仍是GIS軟件的領(lǐng)頭羊。產(chǎn)品系列全，穩(wěn)定性。2）ARCGIS系列產(chǎn)品不僅具有強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理功能，而且其分析功能是其它GIS軟件所無法比擬的。尤其是網(wǎng)絡(luò)分析功能十分強(qiáng)大，這一功能在管網(wǎng)故障分析中是不可或缺的，它對系統(tǒng)的深層次開發(fā)具有重要意義。3）在數(shù)據(jù)兼容方面具有優(yōu)勢。由于系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)開放功能，可直接讀取關(guān)系數(shù)據(jù)庫文件，可無須轉(zhuǎn)換直接讀取AUTOCAD圖形文件。目前，設(shè)計(jì)室采用的AUTOCAD設(shè)計(jì)圖紙，本系統(tǒng)可直接引用。4）蘭州市規(guī)劃局及蘭州市房地產(chǎn)局所建的市區(qū)1：10000和1：500電子地圖均可采用ARCGIS系統(tǒng)，為以后使用大比例尺圖提供可能。國內(nèi)一些城市所使用的開發(fā)軟件如下表：單位名稱GIS軟件GIS應(yīng)用部門應(yīng)用時(shí)間上海市北水司ArcGIS總公司各部門、基層單位2005北京市水司ArcGIS管理生產(chǎn)部門2005深圳市水司ArcGIS集團(tuán)生產(chǎn)、管理部門及下屬分公司2005沈陽市水司ArcGIS總公司部門、區(qū)營業(yè)所、直屬單位2003廣州市水司SICAD管網(wǎng)部2000南京市水司Mapinfo公司各部門2000佛山市水司MapGISGIS室2001大慶市水司TopMap給排水管網(wǎng)2003長沙市水司ArcGIS供水管網(wǎng)――蘇州市水司MapGIS供水管網(wǎng)――2.4.2系統(tǒng)建設(shè)的經(jīng)濟(jì)可行性—系統(tǒng)的效益分析隨系統(tǒng)的特性而異，如下表所示，大多數(shù)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的基本目的是開發(fā)具有較大信息容量、高質(zhì)量、響應(yīng)及時(shí)、組織完善的系統(tǒng)。表中，CR＝降價(jià)成本，ER＝減少錯(cuò)誤，IF＝增加靈活性，IS＝增加活動(dòng)速度，MC＝改進(jìn)管理計(jì)劃和控制。改進(jìn)計(jì)算于打印工作多得到的效益降低每個(gè)單元的計(jì)算于打印成本（CR）提高計(jì)算任務(wù)的精確度（ER）有能力快速改變計(jì)算程序中的變量與值（IF）大大提高計(jì)算和打印的速度（IS）改進(jìn)記錄保存工作所得到的效益能夠“自動(dòng)”為記錄收集和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)（CR、IS、ER）更安全、系統(tǒng)的保持記錄（CR、ER）根據(jù)空間和成本，增加記錄保存的容量（CR）記錄保存標(biāo)準(zhǔn)化（IS）增加每個(gè)記錄中可存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量（CR、IS）改進(jìn)記錄存儲(chǔ)的安全性（ER、CR、MC）改進(jìn)記錄的可移植性（IF、CR、IS）改進(jìn)記錄查找工作所得到的效益快速的檢索記錄（IS）改進(jìn)從大型數(shù)據(jù)庫中記錄的能力（IF）改進(jìn)變更數(shù)據(jù)庫中記錄能力（IF、CR）通過遠(yuǎn)程通訊、鏈接要求查找的地點(diǎn)的能力（IF、IS）改進(jìn)登記記錄的能力，登記哪些記錄存儲(chǔ)及被讀存取過（ER、MC）審計(jì)和分析分析記錄查找活動(dòng)的能力（MC、ER）改進(jìn)系統(tǒng)重構(gòu)能力所得到的效益同時(shí)變更整個(gè)記錄類的能力（IS、IF、CR）傳輸大型數(shù)據(jù)文件的能力（IS、IF）歸并其他文件建立新文件的能力（IS、IF）改進(jìn)分析和模擬能力所得到的效益快速執(zhí)行復(fù)雜的、同時(shí)發(fā)生地計(jì)算的能力（IS、IF、ER）建立復(fù)雜想象的模擬，解答“如果…，則…”問題的能力（MC、IF）為計(jì)劃和決策的制定，聚集大量可用數(shù)據(jù)的能力（MC、IF）改進(jìn)過程和資源管理所得到的效益減少在過程和資源管理方面所需要的工作量（CR）改進(jìn)“精細(xì)調(diào)?！边^程的能力（CR、MC、IS、ER）改進(jìn)保持對可用資源進(jìn)行不間斷監(jiān)控的能力（MC、ER、IF）系統(tǒng)開發(fā)的成本如下表籌辦費(fèi)用咨詢費(fèi)實(shí)際購置設(shè)備或租用設(shè)備費(fèi)用安裝設(shè)備費(fèi)改建設(shè)備場所費(fèi)（空調(diào)、安全設(shè)施等）資本與籌辦相關(guān)的管理和人員的費(fèi)用開辦費(fèi)用操作系統(tǒng)軟件費(fèi)用安裝通訊設(shè)備費(fèi)用（電話線、數(shù)據(jù)線等）開辦人員的費(fèi)用人員尋找與聘用活動(dòng)所需費(fèi)用破壞其他機(jī)構(gòu)所需費(fèi)用指導(dǎo)開辦活動(dòng)所需的管理費(fèi)用項(xiàng)目相關(guān)費(fèi)用應(yīng)用軟件購置費(fèi)為適應(yīng)局域系統(tǒng)修改軟件的費(fèi)用公司內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)所需的人員工資、經(jīng)常性開銷等培訓(xùn)用戶人員使用應(yīng)用系統(tǒng)的費(fèi)用數(shù)據(jù)收集和建立數(shù)據(jù)收集過程所需的費(fèi)用準(zhǔn)備文檔所需費(fèi)用開發(fā)管理費(fèi)用運(yùn)行費(fèi)用系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用（硬件、軟件和設(shè)備）租借費(fèi)用（電費(fèi)、電話費(fèi)）硬件折舊費(fèi)信息系統(tǒng)管理、操作及計(jì)劃活動(dòng)中涉及的人員的費(fèi)用蘭州市自來水管理系統(tǒng)現(xiàn)狀與本系統(tǒng)設(shè)計(jì)相比較，可以發(fā)現(xiàn)有很大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性：=1\*GB3①、蘭州市部分自來水管網(wǎng)已經(jīng)多年沒有更換，運(yùn)營成本不斷加大，給自來水公司帶來很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。=2\*GB3②一些新的管網(wǎng)由于口徑的不合理配置，也使運(yùn)營成本提高，若采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，就可以節(jié)約很大的資金。服務(wù)器端配置：硬件配置名稱最低配置建議配置CPUP3700M及以上P44G內(nèi)存512及以上2G硬盤80G以上的自由空間250G的自由空間數(shù)據(jù)冗余RAID5或鏡像顯示器真彩顯卡鼠標(biāo)器各種類型的鼠標(biāo)均可網(wǎng)卡512M以太網(wǎng)卡MODEN56KMODEN（選配）軟件配置操作系統(tǒng)WindowsNT+SP5,Windows2000/XP+SP2,UNIXGIS平臺(tái)ArcGIS9.0網(wǎng)絡(luò)環(huán)境TCP/IP數(shù)據(jù)庫軟件Geodatabase,VB.NET客戶端配置硬件設(shè)備名稱最低配置建議配置CPUP3700M及以上P42G內(nèi)存256M以上1G硬盤20G以上自由空間80G自由空間顯示器真彩顯示鼠標(biāo)器各種類型的鼠標(biāo)網(wǎng)卡256M以太網(wǎng)卡MODEN56KMODEN軟件配置操作系統(tǒng)Windows2000/XP中文版網(wǎng)絡(luò)環(huán)境TCP/IP數(shù)據(jù)庫SQLServer,VB.NET,Geodatabase本系統(tǒng)開發(fā)估計(jì)所用費(fèi)用：軟件開發(fā)所用的費(fèi)用類型成本（RMB/半年（元））備注人力資源504000工資平均每月4000元辦公資源50000辦公室及辦公設(shè)備等不可預(yù)見費(fèi)用50000用于社會(huì)調(diào)查等軟硬件資源837800租用購買等總計(jì)1441800系統(tǒng)運(yùn)行后每年所花費(fèi)的費(fèi)用所需費(fèi)用項(xiàng)目費(fèi)用（RMB/年）系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用（硬件、軟件和設(shè)備）500000租借費(fèi)用（電費(fèi)、電話費(fèi)）100000硬件折舊費(fèi)200000信息系統(tǒng)管理、操作及計(jì)劃活動(dòng)中涉及的人員的費(fèi)用808000總計(jì)1608000因?yàn)樽詠硭到y(tǒng)本來就屬于市政工程，所以贏利不會(huì)很大，每年需要政府撥款，與現(xiàn)有系統(tǒng)相比較而言，在收入基本不變的情況下，系統(tǒng)維護(hù)比原系統(tǒng)所投入的費(fèi)用要少很多。最重要的一點(diǎn)就是為廣大市民提供了方便，也為自來水公司在管線管理上提供了很大的方便，今后還可以對系統(tǒng)進(jìn)行升級，是該系統(tǒng)達(dá)到更優(yōu)。2.4.3系統(tǒng)運(yùn)行可行性分析—社會(huì)環(huán)境的可行性至少包括兩種因素：市場與政策。其中市場又可以分為未成熟的市場、成熟的市場和將要消亡的市場，政策主要涉及到法律和知識產(chǎn)權(quán)。環(huán)境分析就是明確系統(tǒng)的目的和限制條件；使用單位的狀況、經(jīng)營方針和組織機(jī)構(gòu)、使用單位的計(jì)算機(jī)利用情況；相關(guān)的硬件、軟件及其它接口部分；用戶的操作環(huán)境及操作要求；習(xí)慣、法律、制度上對軟件的制約；開發(fā)能具備的基數(shù)條件和設(shè)備條件。2.4.41開發(fā)語言即數(shù)據(jù)庫的比較1)SQLServer是Microsoft(微軟)的數(shù)據(jù)產(chǎn)品，它的易用性強(qiáng)。有友好的用戶界面。適用于C/S結(jié)構(gòu)，只支持windows客戶，可以用ADO,DAO,OLEDB,ODBC連接.但只能在windows上運(yùn)行，沒有絲毫的開放性，而且windows平臺(tái)的可靠性，安全性和伸縮性是非常有限的。多用戶時(shí)性能不佳。適用于中端市場,價(jià)格也比較適中.但在安全性方面沒受到任何安全認(rèn)證。2)VB.NET是Microsoft(微軟)公司最新推出的VisualStudio.NET可視化應(yīng)用程序開發(fā)工具組中的一個(gè)重要成員。其主要特點(diǎn)是完全支持面向?qū)ο缶幊?，使用ADO.NET進(jìn)行數(shù)據(jù)訪問，能夠方便的進(jìn)行Web應(yīng)用程序的開發(fā)。3)兩者的比較4.基于以上各種原因，我們選擇VB.NET作為開發(fā)工具。2開發(fā)平臺(tái)的比較主要對ArcGIS、MapInfo等國內(nèi)外主要GIS軟件進(jìn)行比較，并結(jié)合我們自身的特點(diǎn)，我們認(rèn)為選擇ArcGIS在國內(nèi)有很大的市場，技術(shù)也比較成熟，使用選擇ArcGIS開發(fā)平臺(tái)。ArcGISMapInfo空間分析能力很強(qiáng)弱空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)ArcSDEMapinfospatialware組件開發(fā)平臺(tái)Mapobject/ArcobjectMapX桌面開發(fā)平臺(tái)ArcmapMapinfo數(shù)據(jù)采集軟件無專業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件，直接使用Arcmap無專業(yè)數(shù)據(jù)采集軟件，直接使用Mapinfo3系統(tǒng)功能比較1.數(shù)據(jù)組織：（1）在應(yīng)用需求的推動(dòng)下，ArcGIS先后推出了多種文件格式，如Arc/Info的Coverage、ArcView的Shape文件、ArcSDE的空間數(shù)據(jù)庫、GeoDatase的空間數(shù)據(jù)庫、交換文件格式E00等等，ArcMap推出后又出現(xiàn)了新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這些數(shù)據(jù)格式所支持的功能各不相同，比如Coverage和GeoDatabase有拓?fù)潢P(guān)系，Shape和SDE沒有拓?fù)潢P(guān)系，數(shù)據(jù)對象結(jié)構(gòu)也相差極大，以至于各格式之間相互轉(zhuǎn)換頻繁，且這樣或多或少地會(huì)損失信息和功能。（2）MapInfo的數(shù)據(jù)格式相對比較單一，即基于文件的TAB數(shù)據(jù)格式，另一種就是基于數(shù)據(jù)庫的MapInfoSpatialware。MapInfo也能比較方便地在兩種數(shù)據(jù)格式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換。不足之處在于MapInfo的數(shù)據(jù)格式都不支持拓?fù)潢P(guān)系，MapInfo整個(gè)軟件也不支持拓?fù)潢P(guān)系。對比明細(xì)表如下：項(xiàng)目ArcGISMapinfo本地文件類型Coverage、shapeTAB組文件個(gè)數(shù)一個(gè)目錄下的多個(gè)文件，不便于管理多個(gè)（一般多余5個(gè)），不便于管理一組文件可管理數(shù)據(jù)集數(shù)量一個(gè)數(shù)據(jù)集1個(gè)數(shù)據(jù)集數(shù)據(jù)加密與信息安全不具備數(shù)據(jù)加密的功能不具備加密功能是否存儲(chǔ)拓?fù)潢P(guān)系√×是否存儲(chǔ)對象風(fēng)格×√是否支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮××支持復(fù)雜集合對象××（支持，但對象類型不夠豐富）大數(shù)據(jù)量管理能力性能較高性能較高地圖范圍無限制√×是否支持Oracle√√2.拓?fù)潢P(guān)系對比項(xiàng)目ArcGISMapinfo拓?fù)溴e(cuò)誤檢查√×建立網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系√×建立多邊形拓?fù)潢P(guān)系√×網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治觥獭潦欠裰С忠粋€(gè)管線中多條通信線纜的網(wǎng)絡(luò)路徑搜索××編輯時(shí)是否支持動(dòng)態(tài)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)潢P(guān)系××是否支持節(jié)點(diǎn)連接關(guān)系矩陣××3.空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫和對象關(guān)系數(shù)據(jù)庫的空間數(shù)據(jù)庫技術(shù)是現(xiàn)今大型GIS應(yīng)用項(xiàng)目中廣泛采用的空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)，這一點(diǎn)在大型應(yīng)用項(xiàng)目的GIS軟件選型對比中一直受到高度重視。項(xiàng)目ArcGISMapinfo技術(shù)名稱SDEspatialdatabaseengine，geodatabase）Spatialware支持sqlsever√√支持oracle√√支持oraclespatial√√支持?jǐn)?shù)據(jù)類型僅僅支持點(diǎn)、線、面、注記。CAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入后參數(shù)化對象轉(zhuǎn)換為簡單線、面狀象，造成大量數(shù)據(jù)膨脹。點(diǎn)、線、面、注記、圓弧、圓、橢圓、曲線等。由于支持參數(shù)對象，CAD數(shù)據(jù)導(dǎo)入后膨脹較小。數(shù)據(jù)保密與信息安全利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制，具有良好的數(shù)據(jù)安全策略利用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限控制，具有很好的數(shù)據(jù)安全策略是否支持拓?fù)潢P(guān)系SDE不支持、Geodatabase支持不支持是否存儲(chǔ)對象風(fēng)格×√是否支持?jǐn)?shù)據(jù)壓縮××常事務(wù)支持√×地圖范圍無限制×（SDE的地圖范圍僅能向北和東方擴(kuò)展，向南和向西側(cè)受限制）×針對以上比較，并根據(jù)我們自身的優(yōu)勢，對ArcGIS比較熟悉，操作起來也很方便，所以我們采用ArcGIS平臺(tái)。通過上面各點(diǎn)分析，我們認(rèn)為，蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等3方面都是可行的。需求分析引言我國城市建設(shè)迅速發(fā)展，給水設(shè)施不斷完善升級，給水管網(wǎng)及其附屬設(shè)施的信息量隨之越來越大。信息技術(shù)的成熟與應(yīng)用為解決給水管網(wǎng)系統(tǒng)手工管理的弊端提供了現(xiàn)代化手段。給水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)正在逐漸得到推廣應(yīng)用，但作為專業(yè)地理信息系統(tǒng)尚缺乏系統(tǒng)性原則和方法。給水管網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大使信息量劇增，導(dǎo)致許多給水企業(yè)對給水管網(wǎng)信息化管理范圍比較模糊，管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)缺乏規(guī)范化的設(shè)計(jì)與應(yīng)用方法。本節(jié)內(nèi)容通過詳細(xì)的系統(tǒng)需求分析對地理信息系統(tǒng)在給水管網(wǎng)信息化管理中的地位、與其他系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行探討。將給水管地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)定位為：管理管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、屬性信息等地理信息及專業(yè)屬性數(shù)據(jù)，同時(shí)通過空間分析功能實(shí)現(xiàn)水管網(wǎng)管道或附屬設(shè)施等資產(chǎn)管理，并為更高級的管理決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。本系統(tǒng)從供水企業(yè)使用GIS的部門、業(yè)務(wù)流程及系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)與模式等需求分析出發(fā)，將給水管網(wǎng)數(shù)據(jù)分類為靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分類管理。給水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)的功能劃分為地圖管理，管網(wǎng)輸入與編輯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故維護(hù)、設(shè)備管理五個(gè)模塊，重點(diǎn)提出了管網(wǎng)附屬設(shè)備與動(dòng)態(tài)管理的數(shù)據(jù)模塊組織策略，實(shí)現(xiàn)對閥門消火栓、水表等設(shè)備層、文字層、區(qū)域?qū)?。屬性?shù)據(jù)存放管網(wǎng)實(shí)體屬性如管徑、管道材料、埋深等靜態(tài)信息?？臻g數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫通過賦予圖素和屬性表對記錄標(biāo)志號（ID）實(shí)現(xiàn)鏈接。我國城市建設(shè)迅速發(fā)展，給水設(shè)施不斷完善升級，給水管網(wǎng)及其附屬設(shè)施的信息量隨之越來越大。信息技術(shù)的成熟與應(yīng)用為解決給水管網(wǎng)系統(tǒng)手工管理的弊端提供了現(xiàn)代化手段。給水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)正在逐漸得到推廣應(yīng)用，但作為專業(yè)地理信息系統(tǒng)尚缺乏系統(tǒng)性原則和方法。給水管網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大使信息量劇增，導(dǎo)致許多給水企業(yè)對給水管網(wǎng)信息化管理范圍比較模糊，管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)缺乏規(guī)范化的設(shè)計(jì)與應(yīng)用方法。本節(jié)內(nèi)容通過詳細(xì)的系統(tǒng)需求分析對地理信息系統(tǒng)在給水管網(wǎng)信息化管理中的地位、與其他系統(tǒng)的關(guān)系進(jìn)行探討。將給水管地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)定位為：管理管網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、屬性信息等地理信息及專業(yè)屬性數(shù)據(jù)，同時(shí)通過空間分析功能實(shí)現(xiàn)水管網(wǎng)管道或附屬設(shè)施等資產(chǎn)管理，并為更高級的管理決策提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。本系統(tǒng)從供水企業(yè)使用GIS的部門、業(yè)務(wù)流程及系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)與模式等需求分析出發(fā)，將給水管網(wǎng)數(shù)據(jù)分類為靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、設(shè)備動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分類管理。給水管網(wǎng)GIS系統(tǒng)的功能劃分為地圖管理，管網(wǎng)輸入與編輯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故維護(hù)、設(shè)備管理五個(gè)模塊，重點(diǎn)提出了管網(wǎng)附屬設(shè)備與動(dòng)態(tài)管理的數(shù)據(jù)模塊組織策略，實(shí)現(xiàn)對閥門消火栓、水表等設(shè)備層、文字層、區(qū)域?qū)印傩詳?shù)據(jù)存放管網(wǎng)實(shí)體屬性如管徑、管道材料、埋深等靜態(tài)信息?？臻g數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫通過賦予圖素和屬性表對記錄標(biāo)志號（ID）實(shí)現(xiàn)鏈接。概述給水系統(tǒng)是保證城市、工礦企業(yè)等用水的相互聯(lián)系的一系列各項(xiàng)構(gòu)筑物和輸配水管網(wǎng)組成的系統(tǒng)。包括取水構(gòu)筑物、水處理構(gòu)筑物、泵站、輸水管渠和管網(wǎng)及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。其是保證人民正常生活不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)、是城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。輸水管渠、配水管網(wǎng)、水調(diào)節(jié)設(shè)施（泵站、減壓閥）及水量調(diào)節(jié)設(shè)施（清水池，水塔等）等，又稱為輸水與配水系統(tǒng)，即給水管網(wǎng)系統(tǒng)。其是城市命脈，關(guān)系每個(gè)城鎮(zhèn)劇名的生命健康，埋于地下，屬于隱蔽性工程項(xiàng)目：由數(shù)百條跨越時(shí)空的管線組成，是大規(guī)模、復(fù)雜的可修復(fù)系統(tǒng)：遍布整個(gè)城市，晝夜持續(xù)的以適當(dāng)?shù)姆?wù)壓力及合格的水質(zhì)配水給用戶。給水管網(wǎng)是給水系統(tǒng)中造價(jià)最高并且是極為重要的組成部分，在整個(gè)給水工程中占60％－80％的比例，而且還涉及每年龐大的能量消耗。給水管網(wǎng)由眾多水管、配件、附件及附屬構(gòu)筑物連接而成。給水管網(wǎng)中任何一個(gè)部件損壞，其就不能發(fā)揮輸配水到用戶的功能，給水戶的生活或生產(chǎn)帶來巨大損失。因此管網(wǎng)可靠運(yùn)行和合理管理不但是給水企業(yè)日常管理的重要內(nèi)容，更是關(guān)系到整個(gè)城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)的命脈。（給水原理示意圖）用戶需求供水企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行模式圍繞水源、制水廠，然后經(jīng)由輸配水管網(wǎng)送到千家萬戶。其經(jīng)營模式如圖：（供水企業(yè)經(jīng)營運(yùn)行模式）從圖上看出供水企業(yè)日常生產(chǎn)經(jīng)營管理涉及三個(gè)層次：生產(chǎn)/消費(fèi)、運(yùn)營與服務(wù)。管網(wǎng)管理涉及服務(wù)管理、生產(chǎn)管理兩個(gè)方面。前者基本不涉及地理信息數(shù)據(jù)，而后者因?yàn)樵谡麄€(gè)城市范圍內(nèi)輸送水，涉及到地理信息數(shù)據(jù)很多。生產(chǎn)管理內(nèi)容決定給水管網(wǎng)信息化系統(tǒng)的內(nèi)容，城市給水管網(wǎng)生產(chǎn)管理信息化涉及到的子系統(tǒng)為：管網(wǎng)GIS系統(tǒng)、管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)、管網(wǎng)水力模型系統(tǒng)、管網(wǎng)科學(xué)調(diào)度系統(tǒng)、設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)等。3.3.1功能需求圖形顯示瀏覽功能放大、縮小、漫游、圖形疊加、設(shè)置地圖比例、鷹眼、全幅顯示、圖層切換、要素閃爍。圖形錄入與編輯功能節(jié)點(diǎn)、管道、閥門、消火栓、水表等元素的增加、刪除和移動(dòng)（自動(dòng)維護(hù)拓?fù)潢P(guān)系）；圖形與屬性數(shù)據(jù)通過約定的記錄字段保持緊密，圖素變更，類別屬性數(shù)據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)維護(hù)；添加管網(wǎng)組件時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)判斷添加對象是否占地下已建管線，以及是否符合管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范；地圖中道路、建筑物等可根據(jù)拆遷和新建情況進(jìn)行實(shí)時(shí)刷新；圖例庫和線型庫可根據(jù)用戶需要自定義；建立各類管網(wǎng)GIS系統(tǒng)原件模板。管網(wǎng)地位功能根據(jù)用戶提供的條件，迅速準(zhǔn)確地地位圖幅、街區(qū)、管道、閥門、消火栓等在整個(gè)城市中的位置，并在地圖中以大比例顯示和閃爍地位對象。查詢功能圖形和屬性信息交互查詢：進(jìn)行管網(wǎng)組件的屬性條件查詢、模糊查詢、區(qū)域查詢等；條件查詢：按用戶輸入的條件進(jìn)行分析查詢，結(jié)果以直觀的表格顯示（查詢數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)庫中已有數(shù)據(jù)）。模糊查詢：按用戶輸入的模糊條件進(jìn)行查詢，結(jié)果以直觀的表格顯示；區(qū)域查詢：對用戶指定范圍內(nèi)的供水管網(wǎng)組件進(jìn)行查詢和結(jié)果顯示。統(tǒng)計(jì)分析功能區(qū)域中某類管線、節(jié)點(diǎn)或設(shè)備可以進(jìn)行各種形式的統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果以統(tǒng)計(jì)圖或統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)形式顯示或輸出（統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)庫中已有數(shù)據(jù)）。管網(wǎng)資產(chǎn)管理功能管道年齡估算、替換時(shí)間估算等，需要管理部門現(xiàn)場實(shí)測并提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立相應(yīng)資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫。管網(wǎng)故障分析功能在圖上根據(jù)用戶指定的事故圖素（管道、閥門、水表等），自動(dòng)給出搶修時(shí)的閥門關(guān)閉方案，并統(tǒng)計(jì)停水管段，評估受影響的范圍。輸出管理功能提供某一區(qū)域管線及道路圖形及屬性信輸出；根據(jù)用戶要求，利用計(jì)算機(jī)通過各種外部設(shè)備輸出多種形式的數(shù)據(jù)、表格、圖表或地圖；各種標(biāo)準(zhǔn)（1：500，1：1000比例）分幅地圖輸出、矩形剪裁及編輯、管道縱剖面和橫剖面；圖形整飾與打印輸出。設(shè)備管理功能記錄管網(wǎng)、泵站、設(shè)備的日常維護(hù)情況及根據(jù)用戶報(bào)修情況對設(shè)備的維護(hù)情況進(jìn)行記錄與統(tǒng)計(jì)。水表：與抄表數(shù)據(jù)庫接口，對給水大用戶的水量數(shù)據(jù)可設(shè)置條件查詢，同時(shí)顯示水表的位置坐標(biāo)、標(biāo)高等屬性數(shù)據(jù)。閥門：對閥門的開啟，維修信息建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫，根據(jù)用戶設(shè)定條件檢索某年某月閥門的狀態(tài)信息。消火栓：建立消火栓數(shù)據(jù)庫，對消火栓的維護(hù)、目前狀態(tài)等進(jìn)行檢索。流量計(jì)等設(shè)備：根據(jù)給水管網(wǎng)的實(shí)際情況建立數(shù)據(jù)庫，對每天流量或壓力數(shù)據(jù)建檔。輔助施工圖管道、節(jié)點(diǎn)詳圖等重要管網(wǎng)組件的縱剖面、橫斷面、三維示意圖。準(zhǔn)確定位管道的埋設(shè)位置、埋設(shè)深度、位置、給水管道與其他地下管線的布置和相對位置。管網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析功能管網(wǎng)連通性、孤立節(jié)點(diǎn)、管線重疊、管線碰撞、設(shè)備口徑、埋深檢查、管道長度、角度、區(qū)域面積自動(dòng)幾何量算。系統(tǒng)管理用戶管理（添加、刪除用戶、設(shè)置用戶權(quán)限）；數(shù)據(jù)備份；系統(tǒng)操作日志。系統(tǒng)幫組功能系統(tǒng)信息、系統(tǒng)操作幫助、問題解答，在線支持。用戶所需的功能結(jié)構(gòu)如下：性能需求1）存儲(chǔ)容量：電子地圖的引入使得系統(tǒng)容量大大增加，甚至可以達(dá)到GB級，需要對電子地圖進(jìn)行分層處理，大大壓縮系統(tǒng)容量。系統(tǒng)維護(hù)不會(huì)大幅增加系統(tǒng)容量。2）操作響應(yīng)時(shí)間：本地操作時(shí)間一般不大于1秒，網(wǎng)絡(luò)反映時(shí)間一般不超過10秒。3）接口設(shè)計(jì)：良好的人工操作界面，便于工程技術(shù)人員操作系統(tǒng)；用戶的各種操作，包括錯(cuò)誤操作，系統(tǒng)給出相應(yīng)的提示；方便與其他主流數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。3.3.3數(shù)據(jù)給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)劃分動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，顧名思義，是指與時(shí)間相關(guān)的數(shù)據(jù)。水是流體，其變化是實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的。在給水管網(wǎng)運(yùn)行管理中，與水流相關(guān)的數(shù)據(jù)可以劃分為動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。通常動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)用來分析管網(wǎng)現(xiàn)狀分析，模擬管網(wǎng)水力狀態(tài)或者調(diào)度水泵等用途。給水管網(wǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)表設(shè)備類型動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)項(xiàng)管道流速、流量、管道壓力管道點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）壓力、流量閥門――消火栓――水表（用戶）流量、壓力，用于用戶特性曲線水池水池當(dāng)前水位水泵流量、壓力，用于水泵特性曲線水質(zhì)檢測點(diǎn)所有檢測點(diǎn)的所有檢測的水質(zhì)隨之變化的數(shù)值記錄流量檢測點(diǎn)所有檢測點(diǎn)的流量隨之變化的數(shù)值記錄壓力檢測點(diǎn)所有檢測點(diǎn)的壓力隨之變化的數(shù)值記錄靜態(tài)數(shù)據(jù)靜態(tài)數(shù)據(jù)，顧名思義，是不隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)，在給水管網(wǎng)中一次性建立不再改變的數(shù)據(jù)可以劃分為靜態(tài)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)是相對于管網(wǎng)中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)提出來的，例如管道位置、埋深深度、管底標(biāo)高等。這些數(shù)據(jù)為管網(wǎng)管理動(dòng)態(tài)運(yùn)行的基礎(chǔ)。一次有必要對靜態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分與合理管理。給水靜態(tài)數(shù)據(jù)表設(shè)備類型靜態(tài)數(shù)據(jù)項(xiàng)管道標(biāo)準(zhǔn)管徑、管道材料、長度、敷設(shè)時(shí)間、埋深、管壁厚度、防腐涂料、內(nèi)襯材料、生產(chǎn)廠家、管道詳圖、是否報(bào)廢管道點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）X、Y坐標(biāo)、埋深、標(biāo)高、類型、節(jié)點(diǎn)詳圖閥門X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、類型、口徑、安裝時(shí)間、動(dòng)力方式消火栓X、y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、口徑、安裝時(shí)間水表X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、口徑、最大流量、安裝時(shí)間、用戶名稱水池X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、水池面積、最大水位、最小水位水泵X、y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、泵軸標(biāo)高、靜揚(yáng)程、量表、安裝時(shí)間水質(zhì)檢測點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、通訊方式、安裝時(shí)間流量檢測點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、口徑、最大流量、通訊方式，安裝時(shí)間壓力檢測點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、通訊方式、安裝時(shí)間基于以上分析，我們需要得到的原始數(shù)據(jù)如下：數(shù)據(jù)類別內(nèi)容圖紙類蘭州市1：500道路及基礎(chǔ)設(shè)施coverage格式電子地圖自來水管網(wǎng)圖及相關(guān)資料（2000年以前），為紙質(zhì)掃描得到的jpg格式自來水管網(wǎng)圖及相關(guān)資料（2000年后），為dwg格式的CAD工程圖紙重要節(jié)點(diǎn)詳圖相關(guān)供水設(shè)施施工詳圖（例如閥門位置圖）圖表類閥門卡、消火栓卡、水表卡等技術(shù)資料蘭州市總體規(guī)劃蘭州市給水規(guī)劃國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范軟、硬件環(huán)境經(jīng)過多次和蘭州市自來水公司相關(guān)職能部門負(fù)責(zé)人的溝通之后，從自來水公司的業(yè)務(wù)需求以及本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境等多方面出發(fā)綜合考慮，我們協(xié)商確定本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境如下表所示：硬件配置名稱最低配置建議配置CPUP3700M及以上P44G內(nèi)存512及以上2G硬盤80G以上的自由空間250G的自由空間數(shù)據(jù)冗余RAID5或鏡像顯示器真彩顯卡鼠標(biāo)器各種類型的鼠標(biāo)均可網(wǎng)卡512M以太網(wǎng)卡MODEN56KMODEN（選配）軟件配置操作系統(tǒng)WindowsNT+SP5,Windows2000/XP+SP2,UNIXGIS平臺(tái)ArcGIS9.0網(wǎng)絡(luò)環(huán)境TCP/IP數(shù)據(jù)庫軟件Geodatabase,VB.NET技術(shù)文檔3.4.1數(shù)據(jù)流程圖根據(jù)自來水公司處理業(yè)務(wù)的流程，我們確定本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖如下：3.4.2數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)字典是一組表和視圖結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)圖層詳細(xì)設(shè)置層拓?fù)漕愋蛿?shù)據(jù)地圖層道路層點(diǎn)、線、面存儲(chǔ)道路位置、路面情況等屬性信息數(shù)據(jù)其他層點(diǎn)、線、面除道路外所有地圖信息數(shù)據(jù)管網(wǎng)層管道層線存儲(chǔ)管道、位置及相關(guān)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)層點(diǎn)管道連接點(diǎn)位置、類型信息數(shù)據(jù)設(shè)備層閥門層點(diǎn)閥門位置及相關(guān)屬性信息數(shù)據(jù)消防栓層點(diǎn)消防栓位置及相關(guān)屬性數(shù)據(jù)水表層點(diǎn)水表位置及相關(guān)屬性信息數(shù)據(jù)檢測點(diǎn)層點(diǎn)水質(zhì)、流量、水壓檢測點(diǎn)及相關(guān)屬性數(shù)據(jù)區(qū)域面層面根據(jù)供水區(qū)域劃分管理區(qū)域及相關(guān)信息數(shù)據(jù)實(shí)體屬性數(shù)據(jù)表設(shè)備數(shù)據(jù)項(xiàng)通用表管道標(biāo)準(zhǔn)管徑、管道材料、長度、敷設(shè)時(shí)間、維修日期、埋深、管壁厚、防腐涂料、內(nèi)襯材料、生產(chǎn)廠家、管道詳圖編號模型層位置編輯人日期備注管道點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、埋深、標(biāo)高、類型、節(jié)點(diǎn)詳圖閥門X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、類型、口徑、安裝時(shí)間、維修時(shí)間、動(dòng)力方式、開關(guān)狀態(tài)、操作人、操作動(dòng)作消火栓X．Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、口徑、安裝時(shí)間、維修時(shí)間、動(dòng)力方式、開關(guān)狀態(tài)、操作人、操作動(dòng)作水表X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、口徑、最大流量、安裝時(shí)間、維修時(shí)間、用戶名稱水池X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、水池面積、最大最小水位水泵X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、泵軸標(biāo)高、靜揚(yáng)程、流量、安裝時(shí)間、維修時(shí)間流量監(jiān)測點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、口徑、最大流量、通訊方式水質(zhì)檢測點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、通訊方式、安裝時(shí)間壓力檢測點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、通訊方式、安裝時(shí)間管網(wǎng)層屬性數(shù)據(jù)類型表設(shè)備實(shí)體字段通用字段數(shù)據(jù)類型編號字符模型層字符詳細(xì)位置字符生產(chǎn)廠家字符編輯人字符編輯日期日期管道對應(yīng)節(jié)點(diǎn)字符標(biāo)準(zhǔn)管徑數(shù)字管道材料數(shù)字管道長度數(shù)字管線類型字符敷設(shè)時(shí)間日期維修日期日期管道埋深數(shù)字管壁厚度數(shù)字防腐涂料字符內(nèi)襯材料字符是否報(bào)廢字符節(jié)點(diǎn)X坐標(biāo)數(shù)字Y坐標(biāo)數(shù)字節(jié)點(diǎn)位置字符節(jié)點(diǎn)埋深數(shù)字節(jié)點(diǎn)標(biāo)高數(shù)字節(jié)點(diǎn)類型字符節(jié)點(diǎn)詳圖鏈接設(shè)備層屬性數(shù)據(jù)類型表實(shí)體類型實(shí)體字段通用字段數(shù)據(jù)類型編號字符X、Y坐標(biāo)數(shù)字模型層字符詳細(xì)位置字符地面標(biāo)高數(shù)字口徑數(shù)字安裝時(shí)間日期維修時(shí)間日期生產(chǎn)廠家字符編輯人字符編輯日期日期備注字符閥門閥門類型字符動(dòng)力方式字符開關(guān)狀態(tài)字符操作人字符操作日期日期操作動(dòng)作字符消火栓水表通訊方式字符流量計(jì)最大流量數(shù)字用戶名稱字符型號字符通訊方式字符最大流量數(shù)字測壓點(diǎn)通訊方式字符詳圖鏈接水池水池面積數(shù)字最大水位數(shù)字水泵泵軸標(biāo)高數(shù)字靜揚(yáng)程數(shù)字流量數(shù)字總體設(shè)計(jì)引言蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)是由蘭州大學(xué)遙感與地理信息系統(tǒng)研究所組織，為蘭州市供水集團(tuán)總公司開發(fā)的，屬于蘭州市市政管理信息化建設(shè)項(xiàng)目的子項(xiàng)目。自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)有無生命力，主要取決于系統(tǒng)在處理業(yè)務(wù)的過程中是否滿足自來水管網(wǎng)管理要求，即系統(tǒng)功能處理業(yè)務(wù)的能力。因此，我們在第三章需求分析的所得結(jié)論的基礎(chǔ)上，本著用戶需求至上的原則，并結(jié)合蘭州市經(jīng)濟(jì)、文化等實(shí)際情況，制定了項(xiàng)目的總體設(shè)計(jì)。模塊設(shè)計(jì)供水企業(yè)利用GIS的目的是：通過信息化管理手段完成供水管網(wǎng)的管理工作，而前要比原來手工管理更快捷、高效、方便。為了提高系統(tǒng)可變性，我們采用模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，并從自來水專業(yè)角度出發(fā)，把握“使用結(jié)構(gòu)合理，用戶操作方便”的原則，對本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了5個(gè)子系統(tǒng)，共13個(gè)模塊，模塊結(jié)構(gòu)圖如圖4.1。蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)地圖管理子系統(tǒng)管網(wǎng)編輯子系統(tǒng)查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)管網(wǎng)分析子系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)出地圖顯示地圖數(shù)據(jù)處理圖形數(shù)據(jù)編輯屬性數(shù)據(jù)編輯由圖形查屬性由屬性查圖形設(shè)施統(tǒng)計(jì)關(guān)閥方案分析水力計(jì)算爆管位置分析文本信息標(biāo)注圖4.1模塊結(jié)構(gòu)圖各模塊的功能如下：地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊本模塊有兩個(gè)功能，一是地理底圖數(shù)據(jù)的導(dǎo)入，二是管網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)的導(dǎo)入。地圖數(shù)據(jù)處理模塊提供對地理底圖數(shù)據(jù)的幾何校正、格式轉(zhuǎn)換、投影變換等操作。地圖顯示模塊這是所有應(yīng)用型GIS系統(tǒng)都必須具備的最基本模塊，實(shí)現(xiàn)的功能有圖層的放大、縮小、漫游、圖層疊加、設(shè)置地圖比例、鷹眼、地圖全幅顯示、要素閃爍等功能。地圖數(shù)據(jù)導(dǎo)出模塊本模塊可以將本系統(tǒng)中的地理底圖數(shù)據(jù)和管網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)導(dǎo)出到具有相關(guān)接口的軟硬件設(shè)備。圖形數(shù)據(jù)編輯模塊本模塊實(shí)現(xiàn)對管段、閥門、水表、消火栓等圖形要素的增加、刪除、編輯等操作，并自動(dòng)維護(hù)其拓?fù)潢P(guān)系。屬性數(shù)據(jù)編輯模塊本模塊實(shí)現(xiàn)對管段、閥門、水表、消火栓等各種圖形要素的屬性表中各個(gè)字段的編輯功能。包括字段的添加、閃爍，字段類型及長度等的修改。文本信息標(biāo)注本模塊是為輸出各類專業(yè)圖紙而設(shè)計(jì)的，可以實(shí)現(xiàn)對屬性、名稱、坐標(biāo)、面積、距離等文本信息標(biāo)注，以提高系統(tǒng)輸出的各類圖紙的實(shí)用性。圖形查屬性模塊本模塊可以將用戶感興趣圖形要素的屬性數(shù)據(jù)輸出到具有相關(guān)接口的軟硬件設(shè)備。屬性查圖形模塊本模塊可以根據(jù)用戶的屬性條件查詢處滿足條件的圖形要素。設(shè)施統(tǒng)計(jì)模塊可針對某個(gè)區(qū)域、某類管線、管道連接點(diǎn)或者管網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行各種形式的統(tǒng)計(jì)，比如按照管徑、材料、埋設(shè)年代等的統(tǒng)計(jì)。并以報(bào)表或者直方圖的形式輸出到具有相關(guān)接口的軟硬件設(shè)備。關(guān)閥方案分析模塊當(dāng)自來水管網(wǎng)系統(tǒng)中某個(gè)管段或者節(jié)點(diǎn)等處出現(xiàn)爆管，本模塊可根據(jù)用戶指定的事故管段、水表、閥門等的編號，迅速確定最小停水范圍和需要關(guān)閉的閥門，如果某些閥門由于某種因素不能關(guān)閉，則本模塊可以進(jìn)行向下延伸計(jì)算，重新確定關(guān)閥方案，并將關(guān)閥方案以圖紙的形式輸出，供搶修人員使用。同時(shí)，模塊可以根據(jù)關(guān)閥方案確定受影響用戶情況，并以報(bào)表的形式輸出。水力計(jì)算模塊本模塊根據(jù)自來水管網(wǎng)水力計(jì)算模型，根據(jù)各個(gè)壓力監(jiān)測點(diǎn)監(jiān)測到的壓力數(shù)據(jù)，模擬出管段及管網(wǎng)設(shè)備各處的壓力情況，并以圖紙或者報(bào)表的形式供相關(guān)統(tǒng)計(jì)部門使用。爆管位置分析如果管網(wǎng)在某未知管段處出現(xiàn)爆管，本模塊可以根據(jù)各壓力監(jiān)測點(diǎn)的水壓數(shù)據(jù)，運(yùn)用水力計(jì)算模型，模擬出可能的爆管位置。代碼設(shè)計(jì)代碼設(shè)計(jì)問題是一個(gè)科學(xué)管理的問題，設(shè)計(jì)出一個(gè)好的代碼方案對于系統(tǒng)的開發(fā)工作是一件極為有利的事情。代碼就是用數(shù)字或字符來代表各種客觀實(shí)體。在系統(tǒng)開發(fā)過程中設(shè)計(jì)代碼的目的是：第一，客觀實(shí)體的唯一化；第二，客觀實(shí)體的規(guī)范化；第三，客觀實(shí)體的系統(tǒng)化。編碼問題的關(guān)鍵在于分類。準(zhǔn)確的份了是工作標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、合理化的基礎(chǔ)和保證。在進(jìn)行基礎(chǔ)地理信息和自來水觀望數(shù)據(jù)組織時(shí)，設(shè)計(jì)一套合理的編碼有利于信息的分類管理和排序，可以明顯提高查詢速度并且方便網(wǎng)絡(luò)分析，同時(shí)也方便了用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)維護(hù)，如數(shù)據(jù)的添加、修改等。因此，必須為一些主要的信息對象設(shè)計(jì)編碼。設(shè)計(jì)編碼的原則是采用結(jié)構(gòu)化的編碼方案，以便容易與將來的國家標(biāo)準(zhǔn)接軌，同時(shí)充分考慮到當(dāng)?shù)氐牡乩砬闆r和特點(diǎn)。根據(jù)以上分析，我們在建設(shè)蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)時(shí)，確定道路、管段、節(jié)點(diǎn)、閥門及開口的編碼方式如下：1）道路碼格式為3位數(shù)字編碼：方位及分類碼（1位）+路線碼（2位）。方位及分類碼：“1”表示東西方向的主干道路；“2”表示南北方向主干道；“3”表示西北—東南方向普通道路及市區(qū)老路；“4”表示東北—西南方向的普通道路及市區(qū)老路；“5”表示東西街坊路；“6”表示南北方向街坊路；“7”表示西北2）供水管段用8位字符進(jìn)行編碼：分類碼（2位）+路名碼（3位）+順序碼（3位），其中第一位分類碼字符代表管段的類別，取其漢語拼音的字頭，如，水管用“SG”表示。后六位構(gòu)成水管段碼，由管線所在道路的路名碼和同一道路上的管段的順序碼組成。3）供水節(jié)點(diǎn)的編碼定位7位：分類碼（2位）+路名碼（3位）+順序碼（2位），其中前兩位分類碼字符代表供水節(jié)點(diǎn)的類別，取其漢語拼音字頭，如管段節(jié)點(diǎn)編碼用“SJ”表示。后五位構(gòu)成供水節(jié)點(diǎn)碼，由供水節(jié)點(diǎn)所在道路的路名碼和同一道路上節(jié)點(diǎn)的順序碼組成。4）供水閥門的編碼定為：分類碼（2位）+路名碼（3位）+順序碼（2位），其中前兩位分類碼字符代表閥門的類別，取其漢語拼音的字頭，如，閥門編號用“FM”表示。后五位構(gòu)成供水閥門碼，由供水閥門所在道路的路名碼和同一道路上閥門的順序碼組成。5）供水開口的編碼定為7位：分類碼（2位）+路名碼（3位）+順序碼（2位），其中前兩位分類碼字符代表開口的類別，取其漢語拼音的字頭，如，開口編號用“KK”表示。后六位構(gòu)成供水開口碼，由開口所在道路的路名碼和同一道路上開口的順序組成。輸入設(shè)計(jì)地理信息系統(tǒng)的管理對象是圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量具大并且有很高的精度要求，數(shù)據(jù)錄入在整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)過程中占了一半以上的工作量，并且在系統(tǒng)允許和維護(hù)的過程中發(fā)揮著重要的作用。而且，地理信息系統(tǒng)處理業(yè)務(wù)的過程，也伴隨著數(shù)據(jù)的輸入。所以，設(shè)計(jì)合理的數(shù)據(jù)輸入方案是非常重要的。根據(jù)自來水供水的業(yè)務(wù)需求情況，本系統(tǒng)確定如下的輸入方案：4.2.1系統(tǒng)建立過程中的數(shù)據(jù)輸入1）地理底圖數(shù)據(jù)地理底圖在本系統(tǒng)中起著空間定位和骨架作用，而且，根據(jù)本系統(tǒng)的功能特點(diǎn)，在短期內(nèi)不需要更新。本系統(tǒng)直接采用蘭州市shape格式的地理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，選取若干圖層，經(jīng)過投影轉(zhuǎn)換等前期處理后直接導(dǎo)入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中，如果需要更新地理地圖數(shù)據(jù)，可在“地圖數(shù)據(jù)采集”模塊中完成。2）管網(wǎng)圖形數(shù)據(jù)的輸入對于投入使用年代較早的管網(wǎng)，由于只有紙質(zhì)圖紙，所以只能通過手動(dòng)數(shù)字化得到矢量數(shù)據(jù)后導(dǎo)入本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。對于近年來投入使用的管網(wǎng)，可將其CAD格式的數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為shape格式后進(jìn)行投影變換等處理后導(dǎo)入本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。3）屬性數(shù)據(jù)的輸入根據(jù)紙質(zhì)或電子檔案，錄入各管網(wǎng)設(shè)備對應(yīng)的屬性。4.2.2系統(tǒng)處理業(yè)務(wù)過程中的數(shù)據(jù)輸入在使用本系統(tǒng)處理業(yè)務(wù)的過程中，用戶可以通過鍵盤、鼠標(biāo)等輸入對于模塊所接受的參數(shù)即可。輸出設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)輸出是地理信息處理業(yè)務(wù)結(jié)果的最終表現(xiàn)形式，因此，進(jìn)行合理的輸出設(shè)計(jì)，在建立系統(tǒng)的過程中是非常重要的。根據(jù)自來水管網(wǎng)管理的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，本系統(tǒng)不同的功能模塊具有不同的數(shù)據(jù)輸出方式及輸出類型，可以將其歸納為圖形數(shù)據(jù)輸出和屬性數(shù)據(jù)輸出兩類。4.3.1圖形數(shù)據(jù)輸出向用戶提供矢量圖、柵格圖以及各種專題地圖，可以直接輸出到屏幕，也可以輸出為多種各種地理信息系統(tǒng)軟件和圖像處理軟件所支持的格式，或者輸出到打印設(shè)備。4.3.2文本數(shù)據(jù)的輸出對于查詢統(tǒng)計(jì)結(jié)果、爆管影響用戶等非圖形數(shù)據(jù)的輸出，可以直接輸出到屏幕，也可以導(dǎo)出為excel等軟件所支持的數(shù)據(jù)格式，或者輸出到打印設(shè)備，輸出形式主要為報(bào)表、圖表和直方圖等。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫是GIS的核心，尤其是應(yīng)用型GIS的核心。數(shù)據(jù)庫建立的優(yōu)劣直接影響著一個(gè)系統(tǒng)的成敗。因此，建立自來水管網(wǎng)GIS，首先考慮的應(yīng)是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建立的問題，一切算法的實(shí)現(xiàn)都是基于一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的，一切系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)也都依賴于數(shù)據(jù)庫的建立。地下供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)是一種基本的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)?；緲?gòu)成包括結(jié)點(diǎn)、弧段和附件（供水管網(wǎng)附屬設(shè)施）。供水管網(wǎng)多埋藏于地下，因此可以對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行適當(dāng)簡化，不考慮面狀拓?fù)?，去掉多變形信息，減少數(shù)據(jù)量。由于ESRI公司在地下管網(wǎng)管理方面具有成熟的解決方案，針對地下供水管網(wǎng)數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，我們在系統(tǒng)建設(shè)過程中決定選擇Geodatabase進(jìn)行建庫，因?yàn)镚eodatabase在管理空間數(shù)據(jù)上具有以下優(yōu)點(diǎn)：1）Geodatabase是完全關(guān)系型的數(shù)據(jù)庫，這意味著空間數(shù)據(jù)將以相同格式存放，管理將更加容易和有效。2）在Geodatabase中，要素類可以有定制的行為和方法。3）在Geodatabase中，要素之間的確認(rèn)規(guī)則、連接規(guī)則和空間關(guān)系能夠被定制。4）可以生成幾何網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)移動(dòng)要素時(shí)，邊與邊的連接關(guān)系能夠被維護(hù)，相關(guān)要素的幾何坐標(biāo)會(huì)被自動(dòng)修改。5）Geodatabase將關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的一些數(shù)據(jù)處理方法引入到空間數(shù)據(jù)的管理當(dāng)中來，使得在進(jìn)行Geodatabase的設(shè)計(jì)過程中可以采取與一般關(guān)系型數(shù)據(jù)庫相同的方法和原則。下面將從概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)等三個(gè)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)階段來闡述蘭州市自來水網(wǎng)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。4.4.1概念設(shè)計(jì)概念模型設(shè)計(jì)是數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的第一個(gè)階段。概念模型將現(xiàn)實(shí)世界問題到信息世界問題的抽象，它是獨(dú)立于具體的軟件和硬件的，不涉及在特定的硬件和軟件環(huán)境下實(shí)施的問題，便于非專業(yè)人員理解，因此是用戶和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員之間進(jìn)行交流的有效手段。概念模型的表示方法有UML語言、E-R（實(shí)體-關(guān)系）模型等。本文檔中，我們采用E-R（實(shí)體-關(guān)系）模型來描述蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的概念模型。根據(jù)蘭州市自來水公司提供的基礎(chǔ)資料，我們將系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)大概分為三類：圖紙、圖表和技術(shù)資料。詳見表4.1。表4.1原始數(shù)據(jù)表數(shù)據(jù)類別內(nèi)容圖紙類蘭州市1：500道路及基礎(chǔ)設(shè)施coverage格式電子地圖自來水管網(wǎng)圖及相關(guān)資料（2000年以前），為紙質(zhì)掃描得到的jpg格式自來水管網(wǎng)圖及相關(guān)資料（2000年后），為dwg格式的CAD工程圖紙重要節(jié)點(diǎn)詳圖相關(guān)供水設(shè)施施工詳圖（例如閥門位置圖）圖表類閥門卡、消火栓卡、水表卡等技術(shù)資料蘭州市總體規(guī)劃蘭州市給水規(guī)劃國家相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范在用戶需求分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)以上基礎(chǔ)資料，我們從不同類型的數(shù)據(jù)中抽象出不同的實(shí)體類別，如表4.3所示。表4.2實(shí)體類別數(shù)據(jù)類別包含實(shí)體類型地理地圖數(shù)據(jù)道路、行政區(qū)劃管網(wǎng)數(shù)據(jù)管段、節(jié)點(diǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)閥門、水表、水泵、消火栓、監(jiān)測點(diǎn)、水池根據(jù)以上實(shí)體類型以及自來水管網(wǎng)的工作原理，圖4.2是用E—R圖對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的概念模型的表示。消火栓消火栓道路管段節(jié)點(diǎn)監(jiān)測點(diǎn)水池水表閥門位于位于水泵位于加壓流量測定參數(shù)監(jiān)測流量控制位于連接圖4.2實(shí)體E—R圖其中，各個(gè)實(shí)體的屬性數(shù)據(jù)如表4.2。表4.2實(shí)體屬性表實(shí)體屬性管段管徑、材料、長度、鋪設(shè)時(shí)間、維修日期、埋深、管壁厚、防腐涂料、內(nèi)襯材料、生產(chǎn)廠家管道點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、埋深、標(biāo)高、類型閥門X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、類型、口徑、安裝時(shí)間、維修時(shí)間、動(dòng)力方式、開關(guān)狀態(tài)、操作人、操作動(dòng)作消火栓X．Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、口徑、安裝時(shí)間、維修時(shí)間、動(dòng)力方式、開關(guān)狀態(tài)、操作人水表X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、口徑、最大流量、安裝時(shí)間、維修時(shí)間、用戶名稱水池X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、水池面積、最大最小水位水泵X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、泵軸標(biāo)高、靜揚(yáng)程、流量、安裝時(shí)間、維修時(shí)間、監(jiān)測點(diǎn)X、Y坐標(biāo)、地面標(biāo)高、埋深、監(jiān)測類型、通訊方式4.4.2邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)是把信息世界中的概念模型轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)世界中受數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所支持的數(shù)據(jù)模型，并用數(shù)據(jù)描述語言表達(dá)出來。數(shù)據(jù)庫的邏輯模型與所采用的數(shù)據(jù)庫軟件相關(guān)，但它本身獨(dú)立于物理實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。供水管網(wǎng)具有數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，為了更好的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所需功能，我們在設(shè)計(jì)時(shí)將整個(gè)系統(tǒng)劃分為一些子系統(tǒng)，與此相適應(yīng)，數(shù)據(jù)庫也被劃分為若干子庫。同時(shí)，由于Geodatabase是具有面向?qū)ο筇攸c(diǎn)的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，所以我們通過關(guān)系模式的二維表結(jié)構(gòu)來反映蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及其子數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)如圖4.2。地理底圖數(shù)據(jù)地理底圖數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)行政區(qū)劃標(biāo)志性建筑物道路管網(wǎng)閥門管網(wǎng)結(jié)點(diǎn)水表管段水泵監(jiān)測點(diǎn)水池消火栓蘭州市自來水管網(wǎng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫圖4.2表4.3是管線數(shù)據(jù)表的關(guān)系模式，其主碼為管段編號，外碼為所在道路。表4.3管線數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)字段字段名稱字段類型字段長度小數(shù)位1序號字符型122管段編號字符型123管徑數(shù)值型1204管材字符型125長度數(shù)值型1216埋深浮點(diǎn)型637起點(diǎn)圖號字符型128終點(diǎn)圖號浮點(diǎn)型129其實(shí)節(jié)點(diǎn)號浮點(diǎn)型1210終止節(jié)點(diǎn)號浮點(diǎn)型1211所在道路浮點(diǎn)型2012埋設(shè)年代浮點(diǎn)型12表4.4是節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)表關(guān)系模式，其主碼為節(jié)點(diǎn)編號，外碼為所在管段。表4.4節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)字段字段名稱字段類型字段長度小數(shù)位1節(jié)點(diǎn)編號字符型122所在管段字段型123高程浮點(diǎn)型834節(jié)點(diǎn)流量浮點(diǎn)型835坐標(biāo)X浮點(diǎn)型836坐標(biāo)Y浮點(diǎn)型83表4.5是閥門數(shù)據(jù)表的關(guān)系模式，其主碼為閥門編號，外碼為所在管