1、广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2023年3月第30卷 第3期MAR 2023Vol.30 No.3DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2023.03.001作者简介：林旭（1979-），男，本科学士，主要从事水务信息化方面工作。E-mail：0引言城市排水设施是城市基础设施的重要组成部分，具有保障城市正常运行、保护水生态环境和防治城市内涝的多重功能1。近年来，我国城市化进程迅速推进，排水设施建设规模不断扩大，对运维管理的要求越来越高。然而，当前排水设施的运维管理仍主要采用人工运维方式，相关资料、图纸等大部分仍为纸质材料，
2、不仅工作人员编辑更新材料时难以修改，且资料数量巨大，难以查阅，同时纸质资料存在的份数有限，使得资料在各需求部门间分享效率极低，导致城市排水设施的管理工作变得极为繁琐复杂、工作效率低下。因此，如何能够更加高效、系统、准确地管理排水管网系统资料，逐渐成为各城市日益增长的需求。2基于这种需求，伴随着近十几年来计算机技术的快速发展，具有空间可视化、图形直观化功能特点的GIS技术，以及具有便捷数据录入、存储、调用的数据库管理技术逐渐得到城市排水管网运维管理的青睐。数据库技术诞生于 20 世纪 60 年代，在过去的50多年里，形成了成熟的理论体系和应用产品，并扩展到越来越广泛的领域。数据库的发展分别经历了
3、层次模型3、网状模型4、关系模型5三个阶段，目前数据库主要使用关系模型。一个完整的数据库系统应该包括数据库、数据库管理系统 DBMS（DatabaseManagement System）和数据库应用系统三个组成部分。关系型数据库是指采用了关系模型来组织数据的数据库，其以行（元组）和列（属性）的形式存储数据，关系型数据库这一系列的行和列被称为表，一组表组成了数据库6。数据库技术的优势在于可以以标准化的格式，实现数据的录入、存储和调用。例如，每一根排水管线的名称、型号、材料、归属、长度、尺寸以及起点坐标、终点坐标等信息，都可以被属性化并按照一定的格式存入数据库。这样，当所有管线都录入后，将形成一个
4、巨大的数据集，以数字化的方式存储所有的管线数据。当需要对应管线数据时，用户可根据自己需求的管线的任意属性信息进行搜索，即可找到自己需求的管线，这样将会大大提升数据管理的效率。GIS技术是将计算机图形和数据库融合于一体，存储、处理和分析空间信息的技术，它将地理空间位置信息和相关属性结合，把精确、图文并茂的数据传递给用户，以满足城市建设、居民生活等对空间信息分析、可视化表达等功能的需求，进行各种辅助决策7。这样做有利于用图像方式给排水设施以地理城市排水设施信息数据电子化管理与应用林旭1，张万辉2，周新民1，杨凯霖1，林远勤1，曹雁2（1、广州市河涌监测中心广州510060；2、广东建科创新技术研究
5、院有限公司广东中山528400）摘要：随着新时代地理信息系统（GIS）及计算机等技术的兴起，利用信息化的管理手段提升排水设施管理效率，给排水管网的管理工作带来了新的技术和机遇。基于城市具体应用需求，采用GIS技术和数据库管理技术，建立了一套城市排水管网地理信息系统，并从结构设计、数据库标准、系统功能等方面进行了阐述。最后，结合YF城市的实际应用案例，证实该系统在管网分析、数据统计、监测预警等方面具有较好的可行性和适用性。关键词：排水设施；电子化管理；GIS技术；数据库中图分类号：TU992文献标志码：A文章编号：1671-4563（2023）03-001-04Electronic Manage
6、ment and Application of Information Data of Urban Drainage FacilitiesElectronic Management and Application of Information Data of Urban Drainage FacilitiesLIN Xu1，ZHANG Wanhui2，ZHOU Xinmin1，YANG Kailin1，LIN Yuanqin1，CAO Yan2（1、Guangzhou Hechong Monitoring CenterGuangzhou 510060，China；2、Guangdong Jia
7、nke Innovation Technology Research Institute Co.，Ltd.Zhongshan 528400，China）AbstractAbstract：With the application of Geographic Information System（GIS）and other computer science knowledges to the water management field，a new way which uses information management technique to improve the management e
8、fficiency of drainage facilities has beendeveloped，bringing new chances and opportunities for drainage system management.Based on the specific application needs of the city，establishes a set of urban drainage pipe network geographic information system using GIS technology and database management tec
9、hnology，meanwhile，the structure design，database standards and system functions are described.Finally，combined with the practical application caseof YF City，it is proved that the system has good feasibility and applicability in pipe network analysis，data statistics，monitoring and earlywarning.Key wor
10、dsKey words：drainage facilities；information management；GIS technology；database1林旭，等：城市排水设施信息数据电子化管理与应用MAR 2023 Vol.30 No.32023年3月 第30卷 第3期信息的形式进行定位，从而便于工作人员根据地理信息查询所需排水设施资料，或者根据地理地图信息，规划自己的设施巡检路线。这些技术为用户提供一个界面友好、方便快捷的城市排水管网管理工具，并满足城市管理各项业务的需要，减少人力劳动，提高工作效率。因此，加强城市排水管网的电子化管理具有十分重要的意义8-9。基于排水设施运维管理数据的
11、特点，本文提出了一套排水设施信息数据库标准化管理体系，并结合GIS技术和GIS数据的特征，建立了一个城市排水管网运维管理系统平台，以此实现了对城市排水管网的电子化、标准化、以及可视化的管理。1排水设施信息数据及数据库标准化1.1排水设施信息数据标准化城市排水设施数据库的建设首先必须满足排水设施信息系统对数据的要求。排水设施信息系统必须满足以下特性要求：即公共性、规律性、一致性、利于管理、利于共享性、数据优化性、易理解性等。1.1.1分类的标准化对不同的排水设施信息按照科学性、系统性、可延性、兼容性和综合实用性的分类原则进行等级划分，划分后得到易识别的，相互之间不产生矛盾的信息，并且实现信息可持
12、续采集与更新，便于信息交换与共享。1.1.2采集制作的标准化对各排水设施的不同属性信息，如监测数据信息和多媒体数据信息，在数据采集的要求上应有统一标准，保证数据传输的接口、编码格式、文件类型的一致。1.1.3属性数据的标准化排水设施数据不仅包含大量的空间数据，同时也包含大量的属性数据，这两种数据有不可分割的联系。属性数据对于空间数据的表达描述有极为重要的作用，也广泛用于GIS。因此，对于属性数据也应在一定范围内建立起统一的标准，如属性字段名称的命名等。1.1.4数据转换的标准化对排水设施信息数据进行无语义损失的转换，从而满足不同部门、组织对不同形式与格式的相关数据的需求。1.2排水设施信息系统
13、数据库标准化针对城市排水设施碎片化普查成果，本系统将数据进行统一规范化存储。排水设施数据库按类别存储相应类型数据，在YF城市应用系统中分为八类数据库，分别为基础、空间、监测、探测、多媒体、业务、分析、交换数据库。基础数据库存储各类业务子系统汇聚的基本信息，包括排水设施基础数据、监测设备属性信息、监测站点相关属性信息；空间数据库存储各类遥感影像、DEM数据等；监测数据库存储管网传感器对管网运行状况的监测数据，包含实时数据和历史数据；探测数据库存储探测设备数据，包括管网探测与测绘数据；多媒体数据库存储由各设备采集的图像、视频等多媒体数据；业务数据库存储业务子系统自身业务所产生的数据，包括排水设施管
14、理、业务审批等；分析数据库存储按照业务需求进行分析清理汇总后产生的数据，为统计分析系统提供数据支撑；交换数据库作为管网管理系统与外部系统进行数据交换的缓冲区，基于系统的安全性、稳定性考虑，数据交换通过交换库来完成。1.2.1基础数据库表格设计基础数据库是指各类业务子系统汇聚的基本信息，包括排水设施基础数据、监测设备属性信息、监测站点相关属性信息。本系统数据库建设标准参照 城市排水防涝设施数据采集与维护技术规范：GB/T 511872016 进行设计与建设，该技术规范规定了城市排水防涝设施数据采集与维护的国家标准，以此标准构建的数据库能做到格式统一、信息完整，数据便于交换，并确保测绘成果在数据库
15、中准确录入10。基础数据库的实体构成如表1所示，每个实体包含了编号、名称、坐标、地址等信息，用户可对这些信息进行录入、更新、查询等操作，是系统平台运行维护的基础。1.2.2E-R图（Entity Relationship Diagram）设计E-R 图提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。它是描述现实世表名ps_systemps_combps_manholeps_pipeps_conduitps_outfallps_pumpstationps_interceptionps_retentionps_weirps_gateps_valveps_floodps_surfa
16、ceps_river用途排水系统数据雨水口数据检查井数据排水管数据排水渠数据排放口数据泵站数据截流设施数据调蓄设施数据溢流堰数据闸门数据阀门数据易涝区数据地表雨水行泄通道数据城镇受纳水体（河道）数据表名ps_rivernodeps_lakeps_rivergateps_managementps_inareaps_pump_zyps_control_zyps_xydata_zyps_monitorps_detect_zyps_dischargerps_catchmentps_wwtpps_datalist-用途城镇河道桩号数据城镇受纳水体（湖泊）数据城镇水工设施数据设施权属及养护信息设施空间范围数据泵参数控制规则参数曲线参数监测点数据管渠内窥检测数据排水户数据汇水区数据污水处理厂数据资料数据-表1基础数据库实体Tab.1The Entity of the Database2广东土木与建筑MAR 2023 Vol.30 No.32023年3月 第30卷 第3期界关系概念模型的有效方法，是表示概念关系模型的一种方式。排水系统E-R关系如图1所示，通过外键关联，将各个排水设施与排水系统进行关联
