排水管网数据采集和建库方法的研究
2022-06-09
摘 要：城市排水管网担负着收集和输送城市污水和降水的重要功能，对经济建设、人民生活、地表水和地下水的安全及生态环境有重大影响，是城市赖以生存和发展的物质基础，被称作城市的“生命线”和“血脉”。论文结合实际项目系统的阐述了排水管网数据采集、处理及建库的整个过程。实践证明在该过程中用到的技术路线及实现方法是行之有效的。这些数据为建设“数字水务”、“数字城市”提供了基础数据。
关键词：排水管网 数据采集 数据库
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0064-02
城市排水管网担负着收集和输送城市污水和雨水的重要功能，对经济建设、人民生活、地表水和地下水的安全及生态环境有重大影响。是城市赖以生存和发展的物质基础，被称作城市的“生命线”和“血脉”。为了进一步完善“数字城市”的建设，实现“数字水务”，需建立排水管网数据库，实现排水管网系统的科学管理与决策，这就需要基础数据作为基础保障。该文以某市的“排水管网测绘”项目为背景，设计并实践验证了一套排水管网数据采集流程和数据库的建立方法，为该市排水管网数据库的建立提供了基础数据，更好地实现排水管网管理的科学化、智能化。
1 数据采集的内容和要求
1.1 数据采集的内容
排水管网测绘工作范围为市属公共排水管网、管网附属设施（窨井、雨水口、出水口等）、泵站和污水处理厂。这些范围内的排水管网均要通过实地测量和探测获取三维空间地理信息。主要包括以下内容。
（1）地形数据，含管线的道路中心线至两侧第一排建筑物（含）内的地形数据，包括道路边线，道路名，权属注记等。以及泵站和污水处理厂的现行地形图。确保管线的准确空间地理位置；（2）排水管道的上、下游窨井，所在道路、路段，排水管道管径、长度、管材、建造年代、建设单位、设计单位、施工单位等；（3）窨井的坐标，井盖标高，窨井上、下游管底标高，窨井规格，井深、落底形式、井盖尺寸、材料等；（4）雨水口坐标、连管管底标高、连管管径、长度、进水口型号；（5）污水处理厂围墙折点坐标；进出水管位置标高、管径、长度；主要建筑物坐标、标高；（6）泵站围墙折点坐标、泵房标高；泵站进出水管管径、长度，管底标高、管材；建造年代、建设单位、设计单位、施工单位。
1.2 数据采集的要求
（1）制定数据标准，并要求其符合相关规定，并能准确地反映现有的排水管网的地理位置、空间特征；（2）数据格式： ArcView的基本数据格式shape格式是国际上通用数据格式，所以本次项目要采用shape格式来存储管网的空间数据。在shape文件中，空间图形数据存储在扩展名为shp的二进制文件中，属性数据存储在FoxPro关系型数据库当中，而数据与属性数据的连接信息用扩展名为shx文件存储。每个Shape文件必须在同一目录下个扩展名分别为.shp、.dbf、.shx，而文件名相同的三个文件组成，Shape文件分为点、线、面三种类型数据分别进行存储；（3）属性数据管理：针对排水管网数据的特点，要对排水数据进行详细的属性描述，比如排水管道的等级、建设年代等数据，因此用Access数据库来对这些属性数据分别进行管理。
2 数据采集流程
在排水管网空间数据入库之前， 需要对数据进行实地外业调查及内业处理， 其技术流程如图1所示。外业调查主要是作业人员以某市其基本比例尺分幅地形图为工作底图， 并对其所要求地形进行地形修测，并对其实地进行调查， 将窨井的平面位置和高程以及其他属性采集完全。内业工作主要是利用AutoCAD制图软件处理工作底图上的窨井管道等相关信息。数据的检验工作应在数据采集的过程中进行控制， 以确保成果的质量。
2.1 控制测量
本次测量的平面坐标系统采用城市平面坐标系统，高程系统采用城市高程系统。平面控制点的测量应不低于图根导线的精度要求，本项目主要使用图根电磁波测距导线或GPSRTK方法测定。高程控制主要采用图根水准测量和GPS高程测量方法测定，主要技术要求依据相关规范。
关键词：排水管网 数据采集 数据库
中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0064-02
城市排水管网担负着收集和输送城市污水和雨水的重要功能，对经济建设、人民生活、地表水和地下水的安全及生态环境有重大影响。是城市赖以生存和发展的物质基础，被称作城市的“生命线”和“血脉”。为了进一步完善“数字城市”的建设，实现“数字水务”，需建立排水管网数据库，实现排水管网系统的科学管理与决策，这就需要基础数据作为基础保障。该文以某市的“排水管网测绘”项目为背景，设计并实践验证了一套排水管网数据采集流程和数据库的建立方法，为该市排水管网数据库的建立提供了基础数据，更好地实现排水管网管理的科学化、智能化。
1 数据采集的内容和要求
1.1 数据采集的内容
排水管网测绘工作范围为市属公共排水管网、管网附属设施（窨井、雨水口、出水口等）、泵站和污水处理厂。这些范围内的排水管网均要通过实地测量和探测获取三维空间地理信息。主要包括以下内容。
（1）地形数据，含管线的道路中心线至两侧第一排建筑物（含）内的地形数据，包括道路边线，道路名，权属注记等。以及泵站和污水处理厂的现行地形图。确保管线的准确空间地理位置；（2）排水管道的上、下游窨井，所在道路、路段，排水管道管径、长度、管材、建造年代、建设单位、设计单位、施工单位等；（3）窨井的坐标，井盖标高，窨井上、下游管底标高，窨井规格，井深、落底形式、井盖尺寸、材料等；（4）雨水口坐标、连管管底标高、连管管径、长度、进水口型号；（5）污水处理厂围墙折点坐标；进出水管位置标高、管径、长度；主要建筑物坐标、标高；（6）泵站围墙折点坐标、泵房标高；泵站进出水管管径、长度，管底标高、管材；建造年代、建设单位、设计单位、施工单位。
1.2 数据采集的要求
（1）制定数据标准，并要求其符合相关规定，并能准确地反映现有的排水管网的地理位置、空间特征；（2）数据格式： ArcView的基本数据格式shape格式是国际上通用数据格式，所以本次项目要采用shape格式来存储管网的空间数据。在shape文件中，空间图形数据存储在扩展名为shp的二进制文件中，属性数据存储在FoxPro关系型数据库当中，而数据与属性数据的连接信息用扩展名为shx文件存储。每个Shape文件必须在同一目录下个扩展名分别为.shp、.dbf、.shx，而文件名相同的三个文件组成，Shape文件分为点、线、面三种类型数据分别进行存储；（3）属性数据管理：针对排水管网数据的特点，要对排水数据进行详细的属性描述，比如排水管道的等级、建设年代等数据，因此用Access数据库来对这些属性数据分别进行管理。
2 数据采集流程
在排水管网空间数据入库之前， 需要对数据进行实地外业调查及内业处理， 其技术流程如图1所示。外业调查主要是作业人员以某市其基本比例尺分幅地形图为工作底图， 并对其所要求地形进行地形修测，并对其实地进行调查， 将窨井的平面位置和高程以及其他属性采集完全。内业工作主要是利用AutoCAD制图软件处理工作底图上的窨井管道等相关信息。数据的检验工作应在数据采集的过程中进行控制， 以确保成果的质量。
2.1 控制测量
本次测量的平面坐标系统采用城市平面坐标系统，高程系统采用城市高程系统。平面控制点的测量应不低于图根导线的精度要求，本项目主要使用图根电磁波测距导线或GPSRTK方法测定。高程控制主要采用图根水准测量和GPS高程测量方法测定，主要技术要求依据相关规范。