CN110287531B - 基于城市市政管线一张图的排水管网模型数据转换方法 - Google Patents

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Abstract

一种基于城市市政管线“一张图”的排水管网模型数据转换方法，属于市政工程信息技术与地理信息***技术交叉领域。本发明从排水管网模型构建的需求出发，基于市政管线“一张图”排水(雨水、污水)管线信息的存储特点，实现市政管线“一张图”排水管线信息到排水管网模型数据的有效转换，为排水管网模型的构建提供便利。无需逐个绘制节点，节点的生成和节点标高数据的录入主要通过计算机自动实现，即提高了工作效率，又保证了排水管网模型属性数据的质量，从而为排水管网模型的质量提供保障。方法具有可操作性，无需进行复杂的程序编写，只需借助现有的软件工具即可完成各个步骤，操作简易，容易实现，保证了可实施性。

Description

基于城市市政管线一张图的排水管网模型数据转换方法
技术领域
本发明涉及一种基于城市市政管线“一张图”的排水管网模型数据转换方法，属于市政工程信息技术与地理信息***技术交叉领域。
背景技术
排水管网***是重要的城市基础设施，担负着收集和输送城市污水和城市降雨、融雪产生的径流的任务，具有保护环境和城市减灾双重功能，被称作城市的“生命线”和“血脉”，在城市规划和建设中的作用不容忽视。在新版《室外排水设计规范》(GB50014—2006)(2016年版)中已明确指出，当汇水面积超过2km2时，宜采用数学模型法。可见排水防涝模型的应用已经被提上了日程。
城市市政管线“一张图”是反映城市最新现状和规划成果的可持续动态更新的市政管线信息***，是规划国土“一张图”的重要组成部分。市政管线“一张图”由现状管线数据和规划管线数据两部分组成，如深圳市市政管线“一张图”现状管线数据以深圳市现状管线勘测数据为准，规划管线数据以最新编制审批的专项规划、法定图则中的市政工程技术文件等为基础进行整合。市政管线“一张图”包括城市给水、污水、雨水、再生水、电力、通信、燃气、综合管廊八类管线，以ArcGIS数据库Shapfile格式存储管线信息，其中雨污水排水管线信息包括管线的QSDM(起始地面标高)、MDDM(终点地面标高)、QSBG(起始管底标高)、MDBG(终点管底标高)、PD(坡度)、LEN(管线长度)、WIDTH(管径(宽度))、HEITH(高度)、LX(流向)等信息，但市政管线“一张图”未单独建设节点信息数据库。
ArcGIS是一个全面的***，用户可用其来收集、组织、管理、分析、交流和发布地理信息，随着计算机技术的发展，ArcGIS在建立地理空间数据库方面的独特优势日益突出，在排水管网模型及排水防涝模型建模中的应用越来越多。应用ArcGIS可以进行数据管理和空间分析，也可以直观、动态地进行建模或可视化管理。ArcGIS数据以点、线、面的形式存储，数据形式统一，管理方便，可以表现图形的空间分布情况和几何状况，记录图形的属性数据。在排水管网模型建设时，ArcGIS模型数据库可以方便的输入至模型软件***，随着排水管网模型技术的发展，如何行之有效的构建ArcGIS排水管网模型数据库显得尤为重要。
ArcGIS排水管网模型数据库通常应包括节点图层数据库和管线图层数据库，节点图层属性数据应包括节点编号、节点类型、x坐标、y坐标、地面高程、井底高程，管线图层属性数据应包括管线编号、上游节点编号、下游节点编号、管线形状、管径、渠宽、渠高、管线长度、上游底高程、下游底高程。市政管线“一张图”排水管线信息虽包含了管线的起始地面标高、终点地面标高、起始底标高即上游底高程、终点底标高即下游底高程、管线长度、管径(宽度)、高度、流向等信息，但不包含管线上下游节点编号信息及节点图层信息数据库，无法直接应用于排水管网模型的建设，仍需进行排水管网模型数据的有效转换。
为了实现市政管线“一张图”排水管线信息到排水管网模型数据的有效转换，本发明提出了一种基于城市市政管线“一张图”的排水管网模型数据转换方法。
发明内容
本发明从排水管网模型构建的需求出发，基于市政管线“一张图”排水管线信息的存储特点，提出了一种基于城市市政管线“一张图”的排水管网模型数据转换方法。
本发明的技术方案如下：
基于城市市政管线“一张图”的排水管网模型数据转换方法，所述方法依次包含以下步骤：
(1)节点图形数据的自动生成
1、在ArcGIS中加载市政管线“一张图”排水(雨水或污水)管线数据，将其另存为“排水管线数据”。
2、在ArcGIS中通过“Feature Vertices To Points”(要素折点转点)工具在管线端点处自动生成点数据，其中“输入要素”选择“排水管线数据”，“输出要素类”命名为“节点数据”，“点类型”选择“BOTH_ENDS”。
3、在ArcGIS中通过“Add XY Coordinates”(添加XY坐标)工具，为“节点数据”自动添加POINT_X和POINT_Y字段并自动计算各节点的XY坐标。
4、在ArcGIS中通过“Delete Identical”(删除相同的)工具将重复的节点删除，其中“输入数据集”选择“节点数据”，字段选择POINT_X和POINT_Y。
(2)管网拓扑关系的建立
在“节点数据”属性表中创建节点编号字段并对节点进行编号，节点编号不能重复；在“排水管线数据”属性表中创建管线编号、上游节点编号和下游节点编号字段，根据市政管线“一张图”排水管线数据中管网流向信息和“节点数据”的节点编号，在属性表中输入上游节点编号和下游节点编号并对管线进行编号，管线编号不能重复。
(3)管线属性数据的处理
根据市政管线“一张图”排水管线数据的存储特点，高度字段值为0的管段为圆管，其他的管段为渠。在“排水管线数据”属性表中分别创建管线形状和管径字段，对于高度字段值为0的管线，通过ArcGIS的“Field Calculator”(字段计算器)工具，分别设置“管线形状＝圆管”、“管径＝WIDTH”，对于高度字段值不为0的管线，通过ArcGIS的“FieldCalculator”(字段计算器)工具，设置“管线形状＝渠”。
(4)节点属性数据的自动转换
1、在“节点数据”属性表中分别创建节点类型、地面高程和井底高程字段。
2、在ArcGIS中通过“Join”(连接)工具将“节点数据”属性表的节点编号字段和“排水管线数据”属性表的上游节点编号字段进行连接，其中“Join Options”选择“Keep onlymatching records”，连接后通过ArcGIS的“Field Calculator”(字段计算器)工具，分别设置“节点数据.地面高程＝排水管线数据.QSDM”、“节点数据.井底高程＝排水管线数据.QSBG”、“节点类型＝检查井”，完成检查井属性数据的自动转换。
3、在ArcGIS中通过“Join”(连接)工具将“节点数据”属性表的节点编号字段和“排水管线数据”属性表的下游节点编号字段进行连接，其中“Join Options”选择“Keep onlymatching records”，连接后选中节点类型值为空的节点，通过ArcGIS的“FieldCalculator”(字段计算器)工具，分别设置“节点数据.地面高程＝排水管线数据.MDDM”、“节点数据.井底高程＝排水管线数据.MDBG”、“节点类型＝出水口”，完成出水口属性数据的自动转换。
本发明所述基于城市市政管线“一张图”的排水管网模型数据转换方法的有益效果主要体现在：
1.采用本发明所述的方法，能够利用现有的城市市政管线“一张图”信息，实现排水管网模型数据的有效转换，为排水管网模型的构建提供便利。
2.本发明无需逐个绘制节点，节点的生成和节点标高数据的录入主要通过计算机自动实现，即提高了工作效率，又保证了排水管网模型属性数据的质量，从而为排水管网模型的质量提供保障。
3.本发明所述方法具有可操作性，无需进行复杂的程序编写，只需借助现有的软件工具即可完成各个步骤，操作简易，容易实现，保证了本发明的可实施性。
附图说明：
图1为本发明工作的流程示意图。
具体实施方式：
本发明的具体实施流程如图1所示，包括以下步骤：
(1)节点图形数据的自动生成
1、在ArcGIS中加载市政管线“一张图”雨水管线或污水管线数据，将其另存为“排水管线数据”。
2、在ArcGIS中通过“Feature Vertices To Points”(要素折点转点)工具在管线端点处自动生成点数据，其中“输入要素”选择“排水管线数据”，“输出要素类”命名为“节点数据”，“点类型”选择“BOTH_ENDS”。
3、在ArcGIS中通过“Add XY Coordinates”(添加XY坐标)工具，为“节点数据”自动添加POINT_X和POINT_Y字段并自动计算各节点的XY坐标。
4、在ArcGIS中通过“Delete Identical”(删除相同的)工具将重复的节点删除，其中“输入数据集”选择“节点数据”，字段选择POINT_X和POINT_Y。
(2)管网拓扑关系的建立
在“节点数据”属性表中创建节点编号字段并对节点进行编号，节点编号不能重复；在“排水管线数据”属性表中创建管线编号、上游节点编号和下游节点编号字段，根据市政管线“一张图”排水管线数据中管网流向信息和“节点数据”的节点编号，在属性表中输入上游节点编号和下游节点编号并对管线进行编号，管线编号不能重复。
(3)管线属性数据的处理
在“排水管线数据”属性表中分别创建管线形状和管径字段，对于高度字段值为0的管线，通过ArcGIS的“Field Calculator”(字段计算器)工具，分别设置“管线形状＝圆管”、“管径＝WIDTH”，对于其他的管线，通过“Field Calculator”(字段计算器)工具，设置“管线形状＝渠”。
(4)节点属性数据的自动转换
1、在“节点数据”属性表中分别创建节点类型、地面高程和井底高程字段。
2、在ArcGIS中通过“Join”(连接)工具将“节点数据”属性表的节点编号字段和“排水管线数据”属性表的上游节点编号字段进行连接，其中“Join Options”选择“Keep onlymatching records”，连接后通过ArcGIS的“Field Calculator”(字段计算器)工具，分别设置“节点数据.地面高程＝排水管线数据.QSDM”、“节点数据.井底高程＝排水管线数据.QSBG”、“节点类型＝检查井”，完成检查井属性数据的自动转换。
3、在ArcGIS中通过“Join”(连接)工具将“节点数据”属性表的节点编号字段和“排水管线数据”属性表的下游节点编号字段进行连接，其中“Join Options”选择“Keep onlymatching records”，连接后选中节点类型值为空的节点，通过ArcGIS的“FieldCalculator”(字段计算器)工具，分别设置“节点数据.地面高程＝排水管线数据.MDDM”、“节点数据.井底高程＝排水管线数据.MDBG”、“节点类型＝出水口”，完成出水口属性数据的自动转换。

Claims (1)

1.基于城市市政管线“一张图”的排水管网模型数据转换方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)节点图形数据的自动生成
1)、在ArcGIS中加载市政排水管线“一张图”排水管线数据，将其另存为“排水管线数据”；
2)、在ArcGIS中通过“Feature Vertices To Points”，即要素折点转点工具在管线端点处自动生成点数据，其中“输入要素”选择“排水管线数据”，“输出要素类”命名为“节点数据”，“点类型”选择“BOTH_ENDS”；
3)、在ArcGIS中通过“Add XY Coordinates”，即添加XY坐标工具，为“节点数据”自动添加POINT_X和POINT_Y字段并自动计算各节点的XY坐标；
4)、在ArcGIS中通过“Delete Identical”，即删除相同的工具将重复的节点删除，其中“输入数据集”选择“节点数据”，字段选择POINT_X和POINT_Y；
(2)管网拓扑关系的建立
在“节点数据”属性表中创建节点编号字段并对节点进行编号，节点编号不能重复；在“排水管线数据”属性表中创建管线编号、上游节点编号和下游节点编号字段，根据市政管线“一张图”排水管线数据中管网流向信息和“节点数据”的节点编号，在属性表中输入上游节点编号和下游节点编号并对管线进行编号，管线编号不能重复；
(3)管线属性数据的处理
根据市政管线“一张图”排水管线数据的存储特点，高度字段值为0的管段为圆管，其他的管段为渠；在“排水管线数据”属性表中分别创建管线形状和管径字段，对于高度字段值为0的管线，通过ArcGIS的“Field Calculator”，即字段计算器工具，分别设置“管线形状＝圆管”、“管径＝宽度”，对于高度字段值不为0的管线，通过ArcGIS的“Field Calculator”，即字段计算器工具，设置“管线形状＝渠”；
(4)节点属性数据的自动转换
1)、在“节点数据”属性表中分别创建节点类型、地面高程和井底高程字段；
2)、在ArcGIS中通过“Join”，即连接工具将“节点数据”属性表的节点编号字段和“排水管线数据”属性表的上游节点编号字段进行连接，其中“Join Options”选择“Keep onlymatching records”，连接后通过ArcGIS的“Field Calculator”，即字段计算器工具，分别设置“节点数据.地面高程＝排水管线数据.QSDM”、“节点数据.井底高程＝排水管线数据.QSBG”、“节点类型＝检查井”，完成检查井属性数据的自动转换；
3)、在ArcGIS中通过“Join”，即连接工具将“节点数据”属性表的节点编号字段和“排水管线数据”属性表的下游节点编号字段进行连接，其中“Join Options”选择“Keep onlymatching records”，连接后选中节点类型值为空的节点，通过ArcGIS的“FieldCalculator”，即字段计算器工具，分别设置“节点数据.地面高程＝排水管线数据.MDDM”、“节点数据.井底高程＝排水管线数据.MDBG”、“节点类型＝出水口”，完成出水口属性数据的自动转换。
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