基于GIS的城市地下管线综合管理信息化研究

论文题目: 基于GIS的城市地下管线综合管理信息化研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 结构工程

作者: 连军

导师: 蔡珍红

关键词: 地理信息系统,城市地下管线,综合管理,自动选线,自动监测

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着经济的发展、城市规模的扩大和现代化程度的不断提高,城市地下管网也越来越庞大、密集,其种类也越来越繁多。相对于城市地下管网的快速发展,对城市地下管线的管理却显得滞后,已根本不能适应管网业务的增长需求,并在很大程度上制约了城市发展。因此,需要建立一个应用地理信息系统技术(GIS)的,能够为城市地下管网科学管理、规划设计以及辅助决策等工作服务的城市地下管线综合管理信息系统,实现对城市地下管线全面的信息化管理。本文以当前城市地下管线管理现状为出发点,探讨了一种新的城市地下管线综合管理模式及其信息化技术解决方案。本文研究的内容主要分为如下三部分: ①系统分析了现今城市地下管线管理的现状:“多头管理问题”、管线数据资料短缺等。并针对“多头管理问题”提出了新的综合管理设想——“2+N”:即在集中式管线GIS(空间数据库)的基础之上,采用多数据库技术,建立分布式多空间数据库系统,在集中管理管线数据的基础上,实现对分布的、异构的专业管线数据的共享与管理②详细介绍了GIS 技术以及组件式GIS 的发展状况,探讨并提出了利用GIS技术实现管线综合管理模式所建城市地下管线综合管理信息系统的系统目标、体系结构、数据流程、网络结构以及系统设计的主要内容。③对所设计的系统进行功能扩展:首次提出利用遗传算法实现管道自动选线与辅助设计;首次提出利用GIS 技术、地下管道探测技术、GPS 技术实现非开挖铺设城市地下管线时的自动监测,并自动形成施工管道路径的GIS 数据;利用GIS技术二次开发功能实现自动形成地下管道横截面图与管道纵截面图。通过对本文的研究,结合现今所采用的各种管线管理方法进行分析,无论是理论上的科学性还是实践的可靠性,均表明GIS 技术对城市地下管线的综合管理具有巨大的优越性,本文所提出的技术解决方案具有较大的应用前景。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 问题的提出及研究意义

1.1.1 问题的提出

1.1.2 论文研究的意义

1.2 城市地下管线综合管理研究现状

1.3 论文研究的目的和主要内容

1.3.1 论文研究的目的

1.3.2 论文研究的主要内容

2 城市地下管线综合管理模式

2.1 引言

2.2 管线综合管理的内涵

2.3 城市地下管线综合管理模式

2.3.1 “2+N”模式的含义

2.3.2 “2+N”模式的集成思路

2.3.3 “2+N”模式的实现思路

2.4 城市地下管线综合管理实现方法

2.4.1 分布式多空间数据库应用

2.4.2 综合管理模式实现原则

2.4.3 信息系统安全

2.5 本章小节

3 基于 GIS 的城市地下管线综合管理信息系统研究

3.1 地理信息系统及其数据结构

3.1.1 地理信息系统

3.1.2 组件式GIS

3.1.3 地理信息系统的数据结构

3.2 信息系统的特点与软件环境

3.2.1 城市地下管线综合管理信息系统的特点

3.2.2 城市地下管线综合管理信息系统的软件环境

3.3 城市地下管线综合管理信息系统的设计

3.3.1 系统目标与总体结构

3.3.2 系统设计的主要内容

3.4 本章小节

4 城市地下管线综合管理信息系统功能扩展

4.1 基于遗传算法的管线自动选线

4.1.1 选线思路

4.1.2 遗传算法设计

4.1.3 管道选线及优化模型

4.1.4 选线应用

4.2 非开挖铺设管线现场自动监测

4.2.1 监测思路

4.2.2 GPS 技术、管线探测技术应用

4.2.3 监测应用

4.3 地下管网剖面图分析

4.3.1 数学模型

4.3.2 仿真计算

4.4 本章小节

5 结论与展望

5.1 主要结论

5.2 进一步展望

致谢

参考文献

附录 A: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文

附录 B: 作者在攻读硕士学位期间所参加的科研项目

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2005-11-07

参考文献

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