城镇燃气管网GIS系统的开发分析

城镇燃气管网GIS系统的开发分析

张明宇

奥德集团有限公司    山东临沂    276000

摘要：燃气管网是城市基础设施的重要组成内容之一，是推动城市经济发展、提高人们生活质量的重要工作内容。众所周知，城市地下管线分布范围广、类型多，管理、建设、改造难度工作大，将GIS 技术应用于城市燃气管网的管理、改造、新建工作中，可以有效协调不同管线之间的交叉工作，准确分析并利用有关城市规划建设的各类信息，以提高城市管线管理规划建设的实用性。本文主要分析了地理信息系统的概念、组成和功能，对GIS技术的具体应用展开了探讨，旨在为相关人员提供参考。

关键词： GIS技术；城市燃气管网；应用研究

引言

城市燃气管网信息化是利用先进的网络技术，通过各种数据采集与监测，实现对天然气管线的实时监测，并能及时获得有关的数据。在现有技术中，信息化技术具有许多优势，在应用中，它的安全性和稳定性都是毋庸置疑的。目前，我国城市天然气管网建设已广泛采用了信息化技术，该技术在天然气项目的施工、运营等各个环节中都起到了很大的作用。此外，煤气管道系统还可以利用红外、 GPS、激光扫描仪等多种信息传感装置，实现对管道的跟踪、监控和管理，从而推动工业互联网的发展。

1.GIS的概述

GIS即地理信息系统，是一种空间信息处理和分析技术，最早用于解决地理方面的问题，伴随现代GIS与众多信息技术的融合发展，现已在测绘、环境科学、物流、电子商务、智能交通等领域得到了广泛应用。人们对GIS的理解逐步深入，需求逐年递增，也扩大了GIS的应用范围，其紧随互联网、通信技术、数据库等进行发展，在数据模型、体系结构、计算模式等方面也有所转变，成为了当代社会中重要的服务系统。其与信息技术的结合是时代的发展趋势，尤其是同人工智能与大数据的融合，更为GIS赋予了新的活力。比如，融合两种技术后的GIS可进行图像识别与采集工作，通过调出大数据中数据库的信息，降低了传统人工调查和录入的工作量；人工智能中的机器学习算法，可利用图像风格迁移思想，结合权重迅速将图片复杂的颜色风格，转移到目标地图上，能够获得理想的GIS配图效果等。从城市燃气管网的角度来看，现代GIS的投用可帮助存储、显示、处理更多地图信息，对各个地区的燃气管线运行情况进行综合管理，结合多种属性数据，为燃气管网管理部门提供统计分析、决策支持等功能。

2.GIS在城市燃气管网中的应用

2.1提供燃气管道铺设依据

为保证燃气管网的设计能够适应城市居民的日常生活需要，对其进行详细的调查，并对其进行科学、合理的施工工艺、管网结构的设计，以便为今后的工程建设提供科学的依据。燃气管网的设计者，必须要对城区的地形、地质、水文、建筑特征等都有足够的了解，但是随着城市的建设速度越来越快，城区的环境也在发生着变化，如果没有及时的更新图纸，很可能会出现一些问题，从而影响到整个工程的顺利进行。GIS系统能够及时更新城市建设中的最新信息，收集、整理城市建设中的最新信息，为城市规划设计人员提供实时、准确的城市建设环境信息。通过 GIS系统可以查看城区建筑分布、基础设施建设、城区绿化等信息，保证了管网设计与城区实际情况的一致性，为今后的工程建设提供科学依据，保证工程建设的质量和进度。另外， GIS系统的数据储存和分析对于今后的天然气管道扩建计划具有重要的参考价值，对推进城市的现代化具有重要意义。

2.2用于数据查询和分析

GIS技术在城市天然气管道系统中的应用，使工作人员能够更好地实现用户的双向查询。同时，利用 GIS技术，构建了一个完备的城市天然气管网数据库，方便了工作人员对数据的查询与分析。一方面，利用数据库对燃气管道的位置、维护情况进行详细的录入，并对有关的参数进行查询，提高了管网的运行效率；另外，工作人员也要预先设定资料库的查询条件，如煤气管道的使用方法或使用的年份等，以迅速、精确的方式查找煤气管道的号码。并充分运用 GIS技术对相关资料进行整理、分析，为有关部门提供最有价值的参考。此外，利用 GIS技术，可以对城市燃气管道进行三维仿真，使管网的运行更加直观，便于维护。

2.3查询隐患并提供维修依据

在城市煤气管网运行过程中，一旦发生了故障，必须进行检修，否则将会造成很大的经济损失，而一旦发生故障，将会引起严重的经济和财产损失。其实，有些危险是可以在发生前就被控制住的，也就是说，随时都有可能出现意外，需要的时候，还需要安装监控单元，依靠自动化、智能设备，一旦出现问题，就会自动发出警报。一方面，可以第一时间向上级汇报故障的位置，另一方面，也可以将事故的严重性降到最低，确保城市煤气系统的安全。在GIS技术应用之前，对城市煤气管道进行故障检修，不仅要耗费大量的人力物力，而且在实践中往往难以取得良好的效果。随着 GIS技术的出现，管理者可以通过地理信息系统的拓扑关系，对发生故障的地方管网进行信息采集，并对其进行分析，从而判断出需要关闭的阀门。

3.燃气管网GIS系统的实施面临的问题

3.1数据更新困难

燃气管网涉及到大量的数据，包括管道的位置、直径、材质以及与其他设施的关联等信息。然而，这些数据可能随着时间的推移会发生变化，例如新的管道被建设，旧的管道被拆除等。因此，燃气管网“一张图”系统需要进行定期的数据更新，否则系统的准确性和可靠性将会受到影响。

3.2空间参考问题

燃气管网“一张图”系统通常使用地理坐标来表示管道的位置，而地球的表面是一个三维曲面。因此，在进行空间参考时，需要考虑地球椭球体模型和大地水准面等因素，以确保管道位置的准确性。此外，燃气管网往往涉及到复杂的地形和地貌特征，如山地、河流等，也需要考虑这些因素对系统实施的影响。

3.3安全与隐私问题

燃气管网是一个涉及到能源供应和公共安全的重要基础设施，其安全性和隐私性非常重要。在实施GIS系统时，需要保证系统的安全性，防止未经授权的人员获取、修改或泄露敏感信息。同时，还需要考虑个人隐私，对于一些敏感信息，如管道的具体位置、安全隐患等，需要进行保护和限制访问。

4.燃气管网GIS系统问题解决策略

4.1数据更新

定期进行燃气管网数据的采集和更新，可以利用现代化的无人机、高精度GPS等技术手段进行实时监测和数据收集。并且建立完善的数据管理机制，确保数据的质量和准确性。

4.2空间参考

在GIS系统的实施中，考虑地球椭球体模型和大地水准面等因素，采用适当的地理坐标系统和坐标转换方法，确保管道位置的准确性和地图的精度。对于复杂地形和地貌特征，可以结合现代遥感技术进行三维地图建模和分析，提高系统的空间参考能力。

4.3安全与隐私

制定严格的数据安全管理和权限控制规范，采用加密、防火墙等安全技术保护系统的安全性。同时，建立健全的访问控制机制和隐私保护制度，设置权限和访问限制，确保敏感信息的安全和隐私。加强对系统安全漏洞的监测和及时修复，定期进行系统安全评估和漏洞扫描，以确保系统的安全性和稳定性。

结束语

GIS技术在城市燃气管网运行数据的分析、研究、获取以及安全管理、制定抢修方案中可以发挥巨大作用，它能够整合与分析数据，在城市的燃气管网中作用十分突出使得，对于燃气管网具备了较高层次的信息化管理水平，方便系统维护与数据更新。与已建立的各种业务系统关联起来，能够直观展示实时监测数据，突破了燃气行业自动化控制系统可视化管理的概念，促进了燃气企业的可持续发展。

参考文献：

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