GIS在城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2312-5042-8000

通信作者：石善忠（1993—），男，本科，工程師，研究方向?yàn)镚IS。E-maik：scg6221@china-gis.com。

摘 ?要：燃?xì)馐侨藗兩a(chǎn)和生活中不可或缺的要素，而燃?xì)廨斉溥\(yùn)行過程中在燃?xì)庀到y(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和維護(hù)中扮演著至關(guān)重要的角色。隨著城鎮(zhèn)燃?xì)獾母咚侔l(fā)展，對(duì)運(yùn)行管理提出了更高的要求，對(duì)精細(xì)化、科學(xué)化、規(guī)范化管理需求也不斷的提升。為滿足這些需求，地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）在城鎮(zhèn)燃?xì)獾叵鹿芫W(wǎng)中得到了廣泛應(yīng)用。運(yùn)用空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)（Feature Manipulate Engine，F(xiàn)ME）進(jìn)行數(shù)據(jù)建庫和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，ArcMAP用于燃?xì)夤艿涝O(shè)施空間數(shù)據(jù)處理， GeoPandas結(jié)合Sklearn程序包實(shí)現(xiàn)巡檢網(wǎng)格制作及動(dòng)態(tài)分析可實(shí)現(xiàn)地下燃?xì)夤艿赖木?xì)化巡檢，進(jìn)一步提升輸配管道設(shè)施的運(yùn)行管理水平，降低事故發(fā)生，提高管網(wǎng)運(yùn)行效率和安全性。

關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)燃?xì)?輸配運(yùn)行 地理信息系統(tǒng) 空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 精細(xì)化巡檢

中圖分類號(hào)：P209

隨著快節(jié)奏的城市建設(shè)的不斷更新，對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)的運(yùn)行管理提出了更高的要求。我國(guó)正處于城市化建設(shè)的高峰期，城市建設(shè)的不斷演進(jìn)，對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)的運(yùn)行管理提出了挑戰(zhàn)。如何精細(xì)化管理，以滿足長(zhǎng)期發(fā)展需求，成為我國(guó)燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)的難點(diǎn)。此外，目前我國(guó)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)在日常巡檢維護(hù)中也面臨諸多問題。由于燃?xì)夤艿篱L(zhǎng)度較長(zhǎng)、分布范圍廣，管道年限悠久，管道材質(zhì)老化，設(shè)備故障往往難以及時(shí)發(fā)現(xiàn)，這對(duì)燃?xì)夤艿姥矙z維護(hù)工作提出了更高的要求[1]。

GIS是以地理科學(xué)為核心，以計(jì)算機(jī)科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、遙感技術(shù)和信息科學(xué)為工具的一項(xiàng)技術(shù)；通過建立完善的地理空間數(shù)據(jù)庫，以電子信息相關(guān)工具收集、整理、計(jì)算地理空間相關(guān)數(shù)據(jù)并數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與模擬，從而做到對(duì)現(xiàn)實(shí)地理情況的實(shí)時(shí)模擬[1]。GIS系統(tǒng)在燃?xì)饨ㄔO(shè)及日常工作中具有空間數(shù)據(jù)管理特性，管網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，空間沖突分析，運(yùn)行管理和維護(hù)，數(shù)據(jù)共享和決策支持。

1技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

GIS是一項(xiàng)新型的計(jì)算機(jī)技術(shù)，主要功能是用來研究和管理空間數(shù)據(jù)，以提供給人們需要的空間位置或者地理坐標(biāo)。這項(xiàng)技術(shù)需要借助各種軟硬件設(shè)備的支持，通過對(duì)具體的地理位置數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而獲得不同空間之間的關(guān)系[2]。

1.1 GIS軟件處理地理空間數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)

GIS軟件處理地理信息數(shù)據(jù)具有多種優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，使其成為地理信息數(shù)據(jù)處理的重要工具。它能夠整合各種不同格式的地理數(shù)據(jù)，包括CAD、GDB、MDB、SHP等通用格式，還能處理包含空間坐標(biāo)系統(tǒng)的衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)。通過將這些數(shù)據(jù)整合到一個(gè)統(tǒng)一的空間參考坐標(biāo)系中。還能夠?qū)崿F(xiàn)二三維一體化的數(shù)據(jù)可視化、管理、分析和發(fā)布。矢量數(shù)據(jù)的三維化可以通過字段拉伸供貨者符號(hào)配置，且無縫集成了City Engine的規(guī)則建模，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)從主流數(shù)據(jù)格式到專業(yè)建模軟件的平滑過渡。

1.2 GIS系統(tǒng)具有地理空間分析的特點(diǎn)

GIS系統(tǒng)具有空間分析的特點(diǎn)，這是核心功能之一。首先，可以執(zhí)行各種空間查詢操作，如點(diǎn)在多邊形內(nèi)部，線與面相交等。還可以使用這些查詢操作來解決一些復(fù)雜的空間運(yùn)算，從而進(jìn)行后續(xù)的分析和處理。其次，具有空間統(tǒng)計(jì)和聚類分析比如點(diǎn)模式分析、核密度分析等，這些分析功能可以對(duì)探索地理要素的分布和聚集趨勢(shì)具有重要意義。同時(shí)，還有強(qiáng)大路徑分析功能，可以計(jì)算出最佳路徑、最短路徑、服務(wù)區(qū)域等這對(duì)于交通路徑規(guī)劃應(yīng)用非常有用。最后，還具有空間插值，空間建模特性，通過空間建模可以預(yù)測(cè)地理現(xiàn)象，并為決策提供支持。

1.3 GIS具有可視化和制圖的特點(diǎn)

GIS具有可視化和地圖制圖的優(yōu)點(diǎn)，這也使其成為地理信息數(shù)據(jù)處理和展示的重要工具。GIS可以直觀表達(dá)地理數(shù)據(jù)能夠?qū)⒌乩頂?shù)據(jù)以地圖、圖表、圖形等形式進(jìn)行可視化展示，使抽象的地理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為直觀的可視化表達(dá)。通過地圖和圖表，用戶可以更容易地理解釋。通過符號(hào)化技術(shù)可以將地理數(shù)據(jù)的空間屬性可視化展示。通過選擇合適符號(hào)，顏色和漸變等，可以突出地理數(shù)據(jù)的特征和模式。

1.4?GIS在城鎮(zhèn)燃?xì)庀到y(tǒng)中的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

首先，GIS系統(tǒng)可以有效管理和分析大量的空間數(shù)據(jù)，包括管道設(shè)施位置，地形方位等信息。通過GIS系統(tǒng)可以精確的建立地理數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)θ粘９艿姥矙z及搶維修工作帶來極大的幫助，可以快速地到達(dá)事故點(diǎn)并迅速地找到問題設(shè)施或管道。

其次，GIS技術(shù)可以幫助進(jìn)行管網(wǎng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，考慮到城市的發(fā)展需求、環(huán)境條件和現(xiàn)有設(shè)施等因素。通過GIS空間分析和動(dòng)態(tài)模擬技術(shù)可以確定最優(yōu)的管道布局，管容量和連接方式，從而可以提高燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的效率和可靠性，還可以進(jìn)行空間沖突分析在日常運(yùn)行管理中難免有建筑物占?jí)簬戆踩[患。通過GIS空間分析可以做管道與建筑壓蓋分析將壓蓋到管道設(shè)定為隱患管道，可盡早發(fā)現(xiàn)并解決潛在的風(fēng)險(xiǎn)。

可見，將GIS技術(shù)應(yīng)用于城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)工作中，可以提升規(guī)劃設(shè)計(jì)的精度和效率，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)行管理和維護(hù)的優(yōu)化，也可以提前發(fā)現(xiàn)管道構(gòu)建筑物占?jí)旱娘L(fēng)險(xiǎn)。從而提升城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的整體水平。

2關(guān)鍵技術(shù)研究

將GIS應(yīng)用于城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)工作中涉及到多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。其中運(yùn)用FME轉(zhuǎn)換器可進(jìn)行數(shù)據(jù)建庫及多格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，ArcMAP結(jié)合FME軟件實(shí)現(xiàn)Data Interop高效的處理數(shù)據(jù)用于燃?xì)夤艿涝O(shè)施空間數(shù)據(jù)處理；運(yùn)用GeoPandas結(jié)合Sklearn程序包實(shí)現(xiàn)巡檢網(wǎng)格制作及動(dòng)態(tài)分析。這些關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用可以快速提高工作效率，減少人工處理的工作量和操作性錯(cuò)誤。

2.1地下管道的帶屬性數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

地下管道數(shù)字化主要采用CAD進(jìn)行繪制后，對(duì)CAD繪制完的圖形結(jié)合MDB實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)屬性的綁定。原先的CAD和GIS軟件互動(dòng)操作就顯得比較麻煩，只能單幅處理數(shù)據(jù)量較大時(shí)處理效率相對(duì)比較低。本文所研究的利用FME對(duì)CAD到GIS帶屬性數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換解決了數(shù)據(jù)快速綁定賦值提高工作效率降低數(shù)據(jù)處理錯(cuò)誤可能。利用Arcpy對(duì)CAD標(biāo)注文本進(jìn)行處理保證了數(shù)據(jù)無損格式的變換。使用模板化操作可以多次復(fù)用工具不用反復(fù)人工處理，實(shí)現(xiàn)批處理解決數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換問題。

2.1.1 利用FME對(duì)CAD到GIS帶屬性數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換

空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理系統(tǒng)（ Feature Manipulate Engine， FME）由加拿大 Safe Software 公司開發(fā)，通過提供在轉(zhuǎn)換過程中重構(gòu)數(shù)據(jù)的功能，實(shí)現(xiàn)了超過 250 種不同空間數(shù)據(jù)格式（模型）之間的轉(zhuǎn)換，為進(jìn)行快速、高質(zhì)量、多需求的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換應(yīng)用提供了高效、可靠的手段[3]。

（1）制訂方案。?通過CAD加MDB表的方法利用FME轉(zhuǎn)換器工具生成ARCGIS-GDB格式數(shù)據(jù)，通過這個(gè)格式數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中。

（2）模板制作。在完成 CAD 源數(shù)據(jù)整理和質(zhì)檢后就可以在 FME轉(zhuǎn)換平臺(tái)進(jìn)行模塊化創(chuàng)建，首先需要找到屬性關(guān)聯(lián)的唯一編碼，本文選用 CAD 中 HANDLE 號(hào)和 MDB 表中 HANDLE 號(hào)做唯一編碼關(guān)聯(lián)方式以實(shí)現(xiàn) GIS 數(shù)據(jù)帶有屬性的轉(zhuǎn)換，在 CAD 中 HANDLE 號(hào)作為對(duì)象要素的唯一識(shí)別號(hào)只能保證在本圖幅中是唯一的[4]。

利用 FME 加載數(shù)據(jù)后選擇打開相應(yīng)的格式屬性以便后續(xù)做關(guān)聯(lián)。將導(dǎo)入的 CAD 文件打開了autocad_entity_handle、fme_basename 兩個(gè)屬性，選擇這 兩項(xiàng)屬性就可以將 CAD 中的 HANDLE 號(hào)和文件名的圖幅編號(hào)給暴露出來以便后續(xù)轉(zhuǎn)換器獲取并使用[4]。

選用FeatureMerger轉(zhuǎn)換器進(jìn)行關(guān)聯(lián)，其中左側(cè) Requestor 選擇打開的相應(yīng)屬性格式， 右側(cè) Supplier 選擇MDB 表中對(duì)應(yīng)的字段名， 此轉(zhuǎn)換器主要用屬性掛接[4]。

（3）屬性賦值。首先，判斷是否有值，若為空值則需要將編號(hào)字段值設(shè)置為-1以免空記錄無法進(jìn)行后續(xù)操作可以使用AttributeCreator轉(zhuǎn)換器進(jìn)行設(shè)置；其次可以使用StatisticsCalculator對(duì)其編號(hào)數(shù)字進(jìn)行最大值分析輸出complete數(shù)據(jù)；最后如果最大值為-1的話就需要重新編碼可以用Counter轉(zhuǎn)換器從0開始，判斷則使用Test轉(zhuǎn)換器，若最大值不是-1則直接使用_max屬性進(jìn)行計(jì)數(shù)添加。

2.1.2 利用Arcpy對(duì)CAD標(biāo)注文本提取及格式轉(zhuǎn)換

因標(biāo)注數(shù)據(jù)含標(biāo)注引線和標(biāo)注文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成GIS格式對(duì)應(yīng)的是Polyline和Annotation格式，處理Annotation格式要保證字體和字體大小不能隨意變換，目前單單運(yùn)用FME達(dá)不到數(shù)據(jù)快速處理的要求。所以本文研究采用ARCMAP結(jié)合FME模式來解決標(biāo)注文本的提取及格式轉(zhuǎn)換。

ArcPy是 ESRI 提供的一個(gè)Python 站點(diǎn)包，提供了多種函數(shù)和類來訪問和處理地理數(shù)據(jù)。使用 Python 和ArcPy，可開發(fā)出大量的實(shí)用程序，可用于在 ArcGIS 中通過 Python 執(zhí)行地理數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)管理和地圖自動(dòng)化等操作[5]。

本文研究主要在Arcpy采用要素類轉(zhuǎn)Shapefile（conversion.FeatureClassToGeodatabase）和導(dǎo)入CAD注記（ImportCADAnnotation_conversion）兩個(gè)模塊將CAD上面的標(biāo)注文本和引線提取出來，然后使用FME建立快速轉(zhuǎn)換模板對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合并，圖幅要素信息更換。利用Arcpy實(shí)現(xiàn)代碼如圖1所示。

以上程序需要在安裝ARCGIS軟件到C：＼Python27＼ArcgisX環(huán)境下的python執(zhí)行程序可以生成得到Polyline和Annotation這兩個(gè)格式文件。利用上述兩個(gè)生成好的gdb數(shù)據(jù)再放到FME環(huán)境下將數(shù)據(jù)進(jìn)行合并并對(duì)屬性進(jìn)行批量賦值就能得到最后的成果。

2.2 地下管道巡檢網(wǎng)格制作

由于地下管線通常埋在地下，難以直接觀察和檢查，地下管道還存在大量的材質(zhì)，口徑等關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)，巡檢時(shí)通過車輛檢漏設(shè)備可以發(fā)現(xiàn)大概空間位置。但數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)無法判斷是哪根管道，傳統(tǒng)的巡檢方法通過車輛檢漏設(shè)備可以發(fā)現(xiàn)大概的空間位置，但在數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)無法準(zhǔn)確判斷是哪根管道。為了解決這個(gè)問題，采用一種新的技術(shù)方法，即網(wǎng)格化巡檢技術(shù)。該技術(shù)將管道進(jìn)行網(wǎng)格化制作，將區(qū)域和道路進(jìn)行分割，以將人員巡檢和車輛巡檢分離，從而方便巡檢人員按照每日巡檢樣板進(jìn)行安排。

本文主要采用了ArGIS結(jié)合FME相關(guān)工具實(shí)現(xiàn)巡檢網(wǎng)格制作的方法，利用GeoPandas結(jié)合sklearn程序包來實(shí)現(xiàn)巡檢網(wǎng)格的動(dòng)態(tài)分析，以便更好地管理未入網(wǎng)格的管道情況。通過將管道進(jìn)行網(wǎng)格化，可以更好地掌握每個(gè)網(wǎng)格區(qū)域的管道信息，包括管線的位置、屬性和狀態(tài)等。巡檢人員可以根據(jù)網(wǎng)格分配進(jìn)行巡檢工作，確保每個(gè)區(qū)域的管道得到及時(shí)的檢查和維護(hù)。

2.2.1網(wǎng)格制作

網(wǎng)格主要分為道路網(wǎng)格和區(qū)域網(wǎng)格，道路網(wǎng)格采用面狀道路數(shù)據(jù)再加上人行道的面數(shù)據(jù)進(jìn)行合并用ArcGIS工具箱中Merge工具，對(duì)交叉口進(jìn)行面重疊分析使用FME的AreaOnAreaOverlayer后用Dissolver工具并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行融合操作。主要是對(duì)面積小于2000mm2的進(jìn)行融合。再使用道路中心線疊加道路網(wǎng)格將道路信息賦值到道路網(wǎng)格中。對(duì)面狀道路面積小于50mm2的進(jìn)行刪除處理。再使用Clip工具將行政區(qū)劃和道路網(wǎng)格進(jìn)行切割分析即可得出的區(qū)域網(wǎng)格。這樣生成的網(wǎng)格將會(huì)全覆蓋管道。

2.2.2 動(dòng)態(tài)分析

管道數(shù)據(jù)通過數(shù)字化工具實(shí)時(shí)更新入庫，這樣管道會(huì)有增加。隨著城市發(fā)展有些區(qū)域會(huì)有新增道路或變成了新的小區(qū)或者廠家，就需要對(duì)面的數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析是否被有效的包含對(duì)應(yīng)的屬性面數(shù)據(jù)。一般道路網(wǎng)格綁定道路管道，區(qū)域網(wǎng)格綁定街坊或區(qū)域管道。然后這邊主要運(yùn)用GeoPandas程序包中的面與線疊加分析方法取出沒有被網(wǎng)格面疊加的管道再將管道轉(zhuǎn)換成中心點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的聚合。本文主要采用DBSCAN聚合方法。對(duì)多點(diǎn)進(jìn)行聚類生成網(wǎng)格輔助點(diǎn)幫助巡檢人員快速定位相關(guān)位置，又不會(huì)太多數(shù)據(jù)聚集在一起從而對(duì)輔助點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)化展示。

GeoPandas是一個(gè)開源項(xiàng)目，旨在向Pandas類添加對(duì)地理數(shù)據(jù)的支持。它目前實(shí)現(xiàn)了 GeoSeries 和 GeoDataFrame 的子類的類型。GeoPandas中的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是geopandas.GeoDataFrame，它可以存儲(chǔ)幾何圖形列并執(zhí)行空間操作。這個(gè)geopandas.GeoSeries 處理幾何圖形。GeoPandas類可以作用于shapely何對(duì)象并執(zhí)行幾何操作。

DBSCAN是一種很典型的密度聚類算法，和K-Means，BIRCH這些一般只適用于凸樣本集的聚類相比，DBSCAN既可以適用于凸樣本集，也可以適用于非凸樣本集。這個(gè)DBSCAN聚合方法在Python的sklearn包內(nèi)可以直接運(yùn)用，前期需導(dǎo)入pandas和geopandas即可。關(guān)鍵代碼如圖2所示。

網(wǎng)格化巡檢技術(shù)可以提高巡檢工作的效率和準(zhǔn)確性，減少漏檢和遺漏的情況發(fā)生。同時(shí)，通過動(dòng)態(tài)分析未入網(wǎng)格的管道情況，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理未被覆蓋的管道區(qū)域，確保樣板任務(wù)的完整性。通過使用該技術(shù)，地下管道的巡檢工作將變得更加高效和可靠，為管道管理和維護(hù)提供了重要的支持。

3應(yīng)用總結(jié)

3.1 GIS技術(shù)在燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢的應(yīng)用特點(diǎn)

城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的日常管理和維護(hù)非常重要。如果發(fā)生問題，勢(shì)必影響燃?xì)夤芫W(wǎng)的正常使用，對(duì)人們的日常生活產(chǎn)生一定的影響，甚至可能引發(fā)安全事故。[6]（1）GIS技術(shù)可提供直觀的管網(wǎng)分布數(shù)據(jù)。地理信息數(shù)據(jù)含有空間坐標(biāo)及位置信息，可以實(shí)時(shí)提供巡檢人員周邊的管網(wǎng)數(shù)據(jù)，協(xié)助巡檢人員進(jìn)行快速、精準(zhǔn)的設(shè)備定位。（2）GIS技術(shù)可實(shí)現(xiàn)管道網(wǎng)格化巡檢，利用精細(xì)化網(wǎng)格將管道進(jìn)行網(wǎng)格化處理，分為道路網(wǎng)格和街坊網(wǎng)格，并統(tǒng)計(jì)網(wǎng)格內(nèi)的管道總徑數(shù)（即不同壓力、材質(zhì)、口徑的管道長(zhǎng)度），巡檢人員通過對(duì)管理區(qū)域內(nèi)的道路、街坊網(wǎng)格的巡檢上報(bào)完成管道巡檢。（3）GIS技術(shù)可提供實(shí)時(shí)巡檢軌跡，利用GPS+GIS方式能夠?qū)崟r(shí)獲取巡檢車輛和巡檢人員的當(dāng)前位置和歷史軌跡，并通過軌跡和網(wǎng)格進(jìn)行比對(duì)，自動(dòng)計(jì)算巡檢任務(wù)覆蓋率，提升燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢效率和質(zhì)量。

3.2 GIS技術(shù)在安全事故與隱患管理的應(yīng)用特點(diǎn)

地下燃?xì)夤芫W(wǎng)一旦發(fā)生故障，就會(huì)產(chǎn)生較大的影響，影響小的出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失，影響大的會(huì)出現(xiàn)人員傷亡。所以借助GIS+物聯(lián)感知技術(shù)（IoT）實(shí)現(xiàn)調(diào)壓器SCADA監(jiān)控，流量監(jiān)控，利用GIS空間分析及燃?xì)夤芫W(wǎng)輸送算法計(jì)算出管道燃?xì)獾男孤┣闆r進(jìn)行三維仿真模擬。可實(shí)時(shí)監(jiān)控全網(wǎng)區(qū)域的運(yùn)行情況。第一時(shí)間掌握燃?xì)庠O(shè)備故障，從而避免事態(tài)的惡化，阻止安全生產(chǎn)事件的發(fā)生。

在城市燃?xì)饧睋屝藓髮⒕S修點(diǎn)及故障信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)收集，并將故障信息存儲(chǔ)到GIS地理信息數(shù)據(jù)庫中，利用GIS技術(shù)建立重點(diǎn)區(qū)域分布圖能夠針對(duì)隱患管道區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)管理加強(qiáng)巡檢頻次，重新規(guī)劃設(shè)計(jì)管道走向，也可以利用GIS空間分析功能對(duì)事故點(diǎn)周邊的重點(diǎn)場(chǎng)所如醫(yī)院、化工區(qū)、學(xué)校等最近距離分析為疏散居民群眾和應(yīng)急處置救治提供了重要的技術(shù)支撐。

3.3 GIS技術(shù)在爆管分析中的應(yīng)用特點(diǎn)

隨著燃?xì)庑畔⒒潭鹊牟粩嗵岣?，?shù)字化應(yīng)用越來越多。數(shù)字化管道管理是通過將先進(jìn)的信息化技術(shù)應(yīng)用到燃?xì)夤艿廊粘＿\(yùn)維過程中，使得管道日常運(yùn)維更準(zhǔn)確，便于運(yùn)維人員操作，提高日常運(yùn)維效率。由于燃?xì)夤艿郎婕暗綒v史遺留數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀管道數(shù)據(jù)，以及管道本身的屬性屬與市政工程相關(guān)，大多管道都是埋設(shè)在地下，因此存在許多運(yùn)維分析缺陷：比如目前管道泄漏都是根據(jù)泄漏位置來主觀判斷對(duì)應(yīng)周圍的關(guān)聯(lián)設(shè)施設(shè)備，然后通過人工排摸判斷是否受影響，很大一部分都是靠運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)來判斷關(guān)閉設(shè)施位置，這就導(dǎo)致運(yùn)維人員經(jīng)常會(huì)關(guān)閉不必要的設(shè)備，進(jìn)而把影響面擴(kuò)大，造成不必要的受災(zāi)影響面[7]。

GIS技術(shù)可以構(gòu)建管道及設(shè)施的空間索引文件，再構(gòu)建出管道網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，通過管道網(wǎng)絡(luò)文件及其拓?fù)鋽?shù)據(jù)情況可設(shè)置斷點(diǎn)信息并且將閥門和調(diào)壓器做切斷和氣源參與數(shù)據(jù)分析。在管道泄漏時(shí)通過GIS拓?fù)浼夹g(shù)為客戶提供需要切斷的設(shè)備和影響用戶為應(yīng)急指揮提供有力的數(shù)據(jù)應(yīng)用。鑒于 GIS 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)分析功能，通過構(gòu)建幾何網(wǎng)絡(luò)，利用 ArcGIS 的幾何網(wǎng)絡(luò)分析接口及爆管算法等，可實(shí)現(xiàn)停氣過程的程序自動(dòng)預(yù)測(cè)分析。替代了傳統(tǒng)工作模式下的肉眼識(shí)別判斷，可自動(dòng)提取停氣和恢復(fù)過程中受影響的建筑物并生成預(yù)測(cè)報(bào)告，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了準(zhǔn)確性和工作效率，實(shí)現(xiàn)了分析過程的客觀和規(guī)范化，具有很好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)用價(jià)值[8]。

4 結(jié)語

在實(shí)際應(yīng)用中，GIS在城鎮(zhèn)燃?xì)夤芾碇械男Ч彩秋@著的。通過GIS系統(tǒng)的建立和應(yīng)用，可以提高管網(wǎng)數(shù)據(jù)的可靠性和完整性，優(yōu)化巡檢和維護(hù)計(jì)劃，提高維護(hù)效率和降低成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控和預(yù)警，保障燃?xì)夤?yīng)的安全和穩(wěn)定。GIS的應(yīng)用使得管道管理變得更加智能化、精細(xì)化和高效化。

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