基于ArcGIS的城市供水微观水力模型系统设计与实现

摘要

随着经济社会的快速发展，需水量的不断增加，供水管网规模的不断扩大，管网中实际水流状态越来越复杂和多变，越来难以依据人工进行分析和预测，为了提高供水企业服务与管理水平，供水管网水力模型系统在越来越多的供水企业中得到应用。 供水管网水力模型的建立和应用通常分为两个步骤:基础管网数据的采集整理建库和利用水力模型软件进行模拟分析[1]。由于市面上的建模软件多数未能与GIS平台相结合，不能直接使用已有的GIS平台中的管网数据，并且各城市的供水系统彼此也都存在很大差异，另外模型应用人员对水力模型系统的理解与应用也不完全一致，因此在应用商业建模系统前，通常还需要对管网数据进行重新采集，需要结合供水企业的现状和用户需求进行再次开发，推高了使用成本。 本文主要研究基于ArcGIS的城市供水管网管理系统的设计和实现，利用已有的管线GIS数据成果和物探数据，对其进行整理建模，在拉萨供水水力模型业务的需求调研及分析基础上，开展了系统的总体架构设计与详细与设计，利用开源的EPANET计算引擎与ESRI的ArcGIS平台相结合，采用C#语言开发，最终实现了基于ArcGIS的城市供水微观水力模型系统设计。本文介绍了水力模型系统的三部分组成和实现过程，最终利用建立的水力模型系统实现了供水工况的模拟和计算，实现了爆管分析、消防分析等业务应用。系统成功实现了将GIS平台与EPANET水力计算引擎相结合，并通过系统可利用GIS的可视化优势快速完成建模并通过GIS渲染等手段完成水力模型计算结果的展示，取得了较好的应用效果。

目录

声明

摘要

1．1研究背景

1．2国内外研究现状

1．3研究目的及内容

1．4论文的组织结构

2．1需求概述

2．2用户现状分析

2．3系统数据需求

2．4系统功能需求

2．4．1数据质检

2．4．2方案管理

2．4．3管网编辑

2．4．4网络分析

2．4．5参数建模

2．4．6模拟计算

2．4．7应用分析

2．5系统非功能性需求

3．1设计目标和原则

3．2技术架构设计

3．2．1物理架构

3．2．2逻辑架构

3．2．3安全架构

3．3功能架构设计

3．3．1功能组成

3．3．2功能流程

第4章系统详细设计

4．1客户端框架设计

4．2引擎端建模结构

4．2．1静态结构

4．2．2动态结构

4．3数据库概念设计

4．4数据库逻辑设计

4．4．1管网空问数据

4．4．2建模参数数据

4．4．3模拟结果数据

4．5主要模块设计

第5章主要模块实现及测试

5．1．1数据质检

5．1．2方案管理

5．1．3建模参数

5．1．4模拟计算

5．1．5模型应用

5．2系统测试与分析

5．2．1测试用例设计

5．2．2测试环境

5．2．3测试分析

第6章结论

参考文献

致谢