城市供水管网GIS系统的建设、管理与维护

1.前言
　　GIS（Geographic Information System，地理信息系统）是以地理空间数据库为基础，将计算机技术和空间地理分布数据相结合，通过系统建立、空间操作与模型分析，为地球科学、环境科学和工程设计、企业管理等方面的规划、管理和决策提供有用的信息，目前GIS已广泛应用于土地、电力、交通、资源等领域[1]。
　　由于城市发展十分迅速，供水管网的变更速度不断加快，大量的管网资料急需处理水利论文，传统的人工统计、分析和纸介质的存储方式已远远不能满足城市供水管网的现代化需要，因此GIS已经成为了供水行业必不可少的重要管理工具[2]。
　
　2.系统建设
　　2.1.开发平台选择
　　GIS开发平台的选择对系统日后的建设、维护和扩展都起着十分重要的作用[3]。我们在选择GIS开发平台时主要从以下几个方面考虑：
　　（1）技术性能。GIS开发平台技术先进性决定了地理信息系统建立起来后能否满足现在和往后的功能需求。在搭建GIS框架时除了要考虑当前的使用需求外，还应适当考虑到日后对系统升级的需要。
　　（2）价格成本。任何软件系统的建设都离不开资金的投入，GIS系统的开发建设也需要相当大的资金投入。在选择GIS平台时价格成本是必须考虑的因素，主要包括购买GIS平台的费用、二次开发费用、系统维护费用和系统升级费用等。
　　（3）二次开发难易程度。二次开发主要是发生在GIS系统建设初期，但要使GIS系统具有更强的生命力和实用性，需根据实际情况对GIS功能不断完善。我们在选择GIS平台时，应选择开放式的、容易二次开发与维护的GIS平台论文格式范文。
　　（4）平台操作的难易性。平台操作的难易性主要影响到GIS系统的维护和操作，要尽量选择容易操作维护的GIS平台。
　　（5）开发商开发经验。为保证开发的速度与质量，应优先考虑选择开发实力较强、具有GIS开发经验的开发商。在选择好开发平台后，开发商可根据客户的需求进行功能开发。
　　（6）维护服务。主要包括GIS平台供应商和系统开发商对GIS运行后的维护服务。
　　（7）GIS的发展趋势。选择符合GIS发展趋势的开发平台，有利于日后的系统升级和二次开发，这是影响GIS系统生命力的重要因素。
　　深圳水务集团于2004年基于ArcGIS平台建立了管网信息管理系统，在此之前，为了全面了解各平台的使用和开发情况，对国内外各大型GIS平台进行调研。主要调研的平台有：武汉中地公司的MapGIS、北京超图公司的SuperMap、美国ESRI公司的ArcGIS水利论文，这三个平台是目前国内外比较流行和应用广泛的适合于城市供排水GIS信息系统开发建设的平台。通过多次与各平台供应商、二次开发商技术交流，在相同的环境条件下对各平台进行测试，从技术性能、平台费用、响应速度、稳定性、易用性等方面综合考虑后，深圳水务集团最终选择了功能强大、性价比较高的ArcGIS平台。
　　2.2.系统开发过程
　　在选择好GIS开发平台后就要展开系统开发工作，主要包括：制定计划、选择系统开发商、需求调研分析、开发过程的控制、功能测试及发布。
　　（1）制定计划。在系统开发之前，应首先制定项目开发计划。主要包括：确定系统开发的总目标；设计功能、性能、可靠性以及接口等方面的要求；完成系统开发任务的可行性研究；估计可利用的的资源（硬件、软件和人力等）、成本、效益、开发进度；制定出完成开发任务的实施计划。
　　（2）选择系统开发商。系统开发商的好坏直接影响到系统开发的成功与否，故在选择系统开发商中需要考虑多方面的因素。如开发商的规模、实力、口碑、开发经验、公司所在地等都需要考虑。
　　（3）需求调研分析。需求调研分析是在开始编写程序前的重要准备工作，开发人员只有在充分了解需求后才能编写出符合使用方功能要求的系统，才能保证系统开发的效率。开发人员要与使用方充分沟通，了解和讨论系统的具体功能需求、实现方式等，最终确定具体需求和实现方式。
　　（4）开发过程的控制。为保证能在计划时间内开发出优秀系统，在开发过程中，使用方需要对软件功能开发、开发进度等进行有效的控制和管理论文格式范文。
　　（5）功能测试及发布。为保证系统上线后稳定运行，在系统开发过程中和开发完成后，开发人员和使用方都需要对每一项功能进行仔细全面的测试。在确定系统功能符合实际运行要求后才能投入正式运行。
　　深圳水务集团在供水GIS系统建设前期对各开发商作了充分的调研，在系统需求调研分析上充分考虑了用户的需求水利论文，并吸收旧版供水GIS系统的功能特点，取长补短，为新系统的建设打下了良好的基础。在开发过程中，采取开发人员常驻使用方的方式，这种方式有利于开发人员与使用方及时沟通，能对发现的问题进行及时有效的处理，也有利于有效控制、掌握系统开发的进度。
　　2.3.系统二次开发及后期修改调整
　　系统的二次开发和功能调整是在系统正式运行一段时间后，充分了解该系统的功能和存在的问题、不足，在充分了解各方面需求后，对系统的升级和功能优化。
　　为了让GIS系统能适应业务发展，就需要对系统进行升级，进行二次开发和各种修改调整。所以在系统开发初期就应保留对系统功能进行二次开发及修改调整的余地。
　　深圳水务集团在供水GIS正式投入运行过程中大大小小做了数十次修改及调整，并充分结合实际需求对系统进行了二次开发与功能维护，应用效果良好。
　
　3.管理维护
　　3.1.硬件和网络管理
　　服务器是GIS系统的硬件核心，所有GIS数据都储存在服务器中，应保证服务器时刻处于安全、高效的状态。除了保证服务器外部环境的要求外水利论文，也应注意服务器的病毒防护等工作。GIS的数据交换离不开网络，要让GIS系统安全高效的运行就要建立完善网络系统。
　　深圳水务集团的服务器管理采取集中管理模式，既能保证服务器的安全，也能让服务器在一个适合的环境中运行。
　　3.2.软件管理
　　软件管理主要是针对系统在运行过程中发现的问题进行修改调整。每次版本更新时，需记录每个版本更新的信息，并对上一版本进行保存备份。
　　深圳水务集团设立了专门的人员对GIS系统进行管理，管理人员将各操作人员发现的问题集中反馈给开发人员，经开发人员修改和双方测试后的新版本系统通过内部网络发布，用户通过系统登录自动更新。管理人员对上一版本系统进行备份保存。
　　3.3.系统管理
　　（1）权限分层管理
　　为有效管理系统，保证系统数据的安全性与有效性，必须对系统使用者进行权限分配。如：浏览权限人员只能浏览系统，而不能对系统数据信息进行编辑修改，而编辑权限人员则可通过系统修改数据。
　　深圳水务集团在供水管网GIS系统中的权限分配主要有两种方式：
　　◎ 用户权限组设定，不同权限组中的操作人员有不同的权限，相同权限组中的操作人员有相同的操作权限。
　　◎ 自定义权限，可对相同权限组中的特殊人员进行特殊权限分配。
　　（2）系统操作培训
　　系统在开始运行初期应对系统操作人员进行全面水利论文，并有针对性的操作培训，在系统功能调整后也需要针对调整进行再次培训。
　　深圳水务集团在GIS系统运行初期对不同部门的操作人员进行了有针对性的培训，分为基础操作培训、管网操作培训和水表操作培训。
　　（3）制定管理制度
　　为了保证数据及时、准确地录入GIS中，能真正在生产、运营、管理中发挥作用，就必须要制定完善的管理制度，保证GIS系统应用到各类业务上论文格式范文。
　　深圳水务集团在供水GIS系统建设完成后，从集团公司层面和分公司层面分别制定了GIS系统相关制度，并将相关业务与GIS紧密联系到一起。如：停水方案的制定必须通过GIS系统出方案、管网工程竣工验收必须先将管网资料录入到GIS系统中等。
　　（4）系统安全性设置
　　为了保证GIS系统数据的安全、有效，除了要在权限上作设定外，也应在系统程序上下功夫。深圳水务集团在供水GIS系统建立时，对系统安全性予以了充分的考虑。
　　◎ 每一个设施的属性信息中都有“创建人”、“创建时间”、“最后修改人”、“最后修改时间”等信息。这类信息能让系统管理员方便对数据进行管理、跟踪。
　　◎ 采用大量提示信息，如删除提示、信息不全提示等等。
　　◎ 在数据库中安装触发器，在数据库关键数据中嵌入数据触发器，记录数据变化的情况。
　　◎ 退出系统保存提示。
　 （5）数据维护
　　GIS系统常采用的数据维护形式有集中式管理和分散式管理。深圳水务集团采用的数据维护方式为分散结合部分集中的管理方式。对于一般管网数据的维护更新，由分公司各片区分别录入；部分重要数据由集团负责更新编辑，这种方式能有效地保证管网数据更及时的更新到GIS系统中水利论文，同时也能使GIS应用更广泛，使GIS系统应用面最大化。
　
　4.结语
　　随着城市化的快速发展，面对日益复杂的供水管网、业务及海量的数据，各地水司都已应用或开始着手建设GIS系统。为能充分发挥GIS系统的作用，除了在GIS系统建设过程中对平台选择、系统开发过程严格控制外，更应多注意GIS系统的维护、管理及应用工作，同时应建立一个完善的数据更新机制，及时将第一手原始资料录入到GIS系统中，为管网运行、维护提供实实在在的信息支撑，从而实现供水管网标准化、规范化的动态管理。