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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

城市地下水管网络是支撑和保障城市居民生产生活的重要基础设施，也是现代化城市高质量、高效率运转的基本保证。随着经济建设的快速发展和城市规模的日益扩大，人们对地下水网的可靠性、安全性、经济型和运行管理提出更高的需求。仅仅借助图纸、各类卡片来对地下水管的人工管理方法已经难以满足实际需要，加之地下水管的三维分布使之更为复杂，如果水管中任何一个部件损坏，市区输配水到用户的部分功能将会给生活生产用水带来一定的影响。同时，地下水管无法获得准确位置，就会给地下管线的管理、维护以及远期工程的建设增加苦难，加之地面道路、建筑物的变化以及管理人员变动缺乏完整、准确的原始资料，可能会因施工过程中不明确管线的位置关系，对故障发生地难以准确定位，易于破坏其他管线，从而为城市正常生产和居民的正常生活埋下不安全的隐患。因此对于地下水管的三维分析显得尤其重要。

地下水管的可靠运行和科学管理需要采用更科学的方法，建立计算机管理模式对地下水管进行分析模型系统的设计。将gis技术和基于gis，集仿真、控制、管理为一体的可视化技术引入到地下水分析模型中，利用具有空间特征的信息可视化，实现多元地理信息的叠加分析，帮助人们了解空间实体的分布特征和空间关系，从而实现地下水管的爆管分析和阀门管理；同时将大量抽象的数据转化为人们视觉可以直接感受的三维图形图像，建立总体上的三维空间分布，实现对地下水管的可视、动态管理，正确分析和全面了解网络运行状况，为信息的使用者提供更为直观、清晰的表达形式，从而实现对地下水管规划、设计、建设、运行及维护的科学管理。

因此本课题进行了基于gis的地下水管三维分析模型系统设计研究，利用gis技术特有的可视化和空间分析功能，把各种属性信息和反映地理位置的图形信息有机地结合在一起，将城市地下水管的所有信息有序的存入计算机管理系统，实现地下水管的爆管分析和阀门管理，提高了城市管理效益，同时在地下水管出现问题是提供更快更准确的解决方案，为城市基础设施的数字化建设提供有力的保障。

国内外研究现状

（1）国外研究现状

2. 研究的基本内容

本课题主要是地下水管三维分析模型系统设计，主要研究内容及过程如下：

（1）分析系统需求，了解地下水管网建设的现状，为系统开发的前期工作做好准备。

（2）收集和整理该系统所需的数据，包括：城市地形、高程、地下水管网和各个时间节点及测压点的压力数据，以及地下水管的基本属性信息对数据进行处理，并发布数据。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2019年1月-2月：收集整理资料和数据，进行系统需求分析，明确设计方案，并对所涉及的相关知识进行理解学习，为开发做前期的准备工作。

2019年3月-4月：系统的设计实施阶段，进行系统各个功能模块的开发与调试，并完成论文。

2019年4月-5月：系统测试，完善系统，修改并完善论文。

4. 参考文献

[1]张望军，王国生，王政华. 城市地下管线信息系统在gis下的建立[j]. 湖南大学学报(自然科学版). 2000（05）: 85-90

[2]董坤乾. 城市供水管网gis系统设计及数据质量评价[d]: 华南理工大学，2018

[3]张宏伟，储诚山，吴光红. gis支持下的给水管网闸门优化调度[j]. 中国给水排水. 1999（02）: 58-59