本發(fā)明涉及管網(wǎng)信息化，具體涉及一種基于gis的排水管網(wǎng)缺陷判定方法、設備及介質。

背景技術：

1、城市排水管網(wǎng)是城市基礎設施的關鍵組成部分，肩負著雨污水的收集、輸送和排放等功能，對城市防澇排澇安全和人居環(huán)境至關重要，然而，隨著城市化進程的加速推進，在排水系統(tǒng)的長期運行中往往面臨著諸多挑戰(zhàn)，地下排水管網(wǎng)存在功能性缺陷和結構性缺陷：老化的管網(wǎng)、不規(guī)范的管道連接以及結構或功能上的缺陷等問題逐漸顯現(xiàn)，這些問題可能導致地下水滲入、管中污水泄漏和城市滯洪內澇等問題，對城市水環(huán)境產(chǎn)生潛在威脅。

2、近年來，地理信息系統(tǒng)gis被廣泛應用于城市規(guī)劃和管理領域，gis提供了一種集成多源數(shù)據(jù)、分析空間關系的工具，能夠有效地存儲、管理和分析空間數(shù)據(jù)，為漏損評估提供了更全面、準確的基礎信息。

3、因此gis技術在排水管網(wǎng)缺陷判定中提供了強大的空間數(shù)據(jù)管理、集成與可視化分析能力，使得管網(wǎng)的布局、缺陷和風險點能夠直觀展現(xiàn)，同時gis的空間分析功能還可以用于識別管網(wǎng)中的結構性和功能性缺陷，如逆坡、錯混接、滲漏等問題。

4、此外，城市地下管線數(shù)據(jù)一般是儲存并管理城市地下管線普查數(shù)據(jù)成果設計建設的空間矢量數(shù)據(jù)，能夠直觀顯示城市地下管線要素的空間分布和地理位置信息，提高對地下管線的管理效率，且同時管網(wǎng)摸排數(shù)據(jù)多儲存于cad中，對于城市管網(wǎng)缺陷主要依賴人工巡查和經(jīng)驗判斷，這種方法雖然簡單易行，但其結果往往缺乏準確性和可靠性，因此，現(xiàn)行技術中缺少一種智能化、高效、可復制、可推廣的管線數(shù)據(jù)化處理方法

5、為此，本技術特提出一種基于gis的排水管網(wǎng)缺陷判定方法以解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于gis的排水管網(wǎng)缺陷判定方法，能夠節(jié)省cad人工識別管道缺陷時間，提高模型數(shù)據(jù)精度，減少人為誤差。并通過gis可視化分析能力使得管網(wǎng)的缺陷和風險點能夠直觀展現(xiàn)，以解決背景技術中所提出的技術問題。

2、本發(fā)明采用以下技術方案解決上述技術問題：

3、一種基于gis的排水管網(wǎng)缺陷判定方法，通過計算機設備執(zhí)行以下步驟：

4、s1.對前期的cad數(shù)據(jù)進行篩選刪減處理，保留包括管道名稱、直徑、檢查井名稱及井底高程數(shù)據(jù)，并將雨污水管線及節(jié)點分為不同圖層，分別導入gis；

5、s2.在gis中分別建立雨水管線、污水管線與節(jié)點的拓撲關系；

6、s3.通過gis對管網(wǎng)結構進行拓撲分析，判定錯混接管、斷頭管、逆坡管和瓶頸管。

7、優(yōu)選的，所述s2步驟中建立拓撲關系的具體操作步驟包括：

8、s21.使用要素折點轉點工具在管線的起點/終點生成節(jié)點；

9、s22.使用空間連接工具將生成的管道起點/終點與實際檢查井節(jié)點進行空間聯(lián)合，以獲取檢查井名稱id及井底高程invert?elevation信息；

10、s23.向圖層添加字段，對信息進行整理；

11、s24.使用連接和關聯(lián)工具通過管道名稱將節(jié)點信息與管線信息匹配連接，完善管線屬性表，完成建立拓撲關系。

12、優(yōu)選的，所述s23步驟中整理信息包括：上游節(jié)點名稱from?node、下游節(jié)點名稱tonode、上游井底高程from?node?invert?elevation、下游井底高程to?node?invertelevation。

13、優(yōu)選的，所述s24步驟中在完善管線屬性表后還需要更改管線及節(jié)點圖標，檢查流向是否合理。

14、優(yōu)選的，所述s3步驟中判定錯混接管及斷頭管的具體判斷步驟包括：

15、s311.使用空間連接工具，將節(jié)點與目標管線進行空間聯(lián)合，利用聯(lián)合后的新屬性表中join?count數(shù)據(jù)列判斷管線是否有上下游兩個節(jié)點；

16、s312.篩選join?count小于2的數(shù)據(jù)，當篩選出的管線的上下游節(jié)點屬性不一致，判斷該段管線為錯混接管，當管線的一端或兩端無節(jié)點數(shù)據(jù)判斷該段管線為斷頭管；

17、s313.使用空間連接工具，將管線與目標下游節(jié)點end?node進行空間聯(lián)合，判斷節(jié)點是否連接兩根管線，篩選出屬性表中join?count小于2的數(shù)據(jù)，判斷該段節(jié)點是否為雨水或污水排口，若不是則對應的管線為斷頭管。

18、優(yōu)選的，所述s3步驟中判定逆坡管的具體判斷步驟包括：

19、s321.使用屬性表中計算工具，用上游井底高程from?node?invert?elevation減去下游井底高程to?node?invert?elevation計算得到管線的絕對高差；

20、s322.當絕對高差小于0說明下游高程高于上游高程，管線滿足逆坡條件，判定該部分管道為逆坡管，篩選選擇所有計算結果小于0的數(shù)據(jù)，對逆坡管線進行標記記錄。

21、優(yōu)選的，所述s3步驟中判定瓶頸管的具體判斷步驟包括：

22、s331.使用空間連接工具，將管線與目標節(jié)點進行空間聯(lián)合，多個連接要素與單一目標要素具有相同的空間關系時，選擇輸出要素類將包含目標要素的多個副本，得到聯(lián)合后的節(jié)點屬性表；

23、s332.判斷每個節(jié)點聯(lián)合后的管線信息是在節(jié)點的上游還是下游，當節(jié)點名稱與上游節(jié)點名稱from?node相同時，為節(jié)點上游管線，并向圖層添加字段記錄上游管徑，當節(jié)點名稱與下游節(jié)點名稱to?node相同時，為節(jié)點下游管線，并向圖層添加字段記錄下游管徑；

24、s333.將節(jié)點對應的上游及下游管線分別保存至不同圖層；

25、s334.使用空間連接工具，將節(jié)點對應的上游管線與下游管線通過相同節(jié)點名稱進行空間聯(lián)合，聯(lián)合操作選擇允許輸出要素類將包含目標要素的多個副本，使用fieldcalculator計算下游管徑減去上游管徑的值，當值小于0則將對應的管線判定瓶頸管。

26、又一方面，本發(fā)明還公開一種計算機可讀存儲介質，存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如上述方法的步驟。

27、再一方面，本發(fā)明還公開一種計算機設備，包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述計算機程序被所述處理器執(zhí)行時，使得所述處理器執(zhí)行如上方法的步驟。

28、由上述技術方案可知，本發(fā)明提供了一種基于gis的排水管網(wǎng)缺陷判定方法。與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明的具有以下優(yōu)勢：

29、1.本發(fā)明在gis系統(tǒng)中整合cad數(shù)據(jù)并建立雨污水管線及節(jié)點的圖層，能夠通過gis可視化分析能力使得管網(wǎng)的缺陷和風險點能夠直觀展現(xiàn)，有效提高了排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)管理的可視化程度和準確性。

30、2.本發(fā)明通過建立拓撲關系并整理相關信息，特別是加入上下游節(jié)點及井底高程屬性，能夠確保在gis提供中對管網(wǎng)分析的精確性，為后續(xù)的缺陷判定提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎，減少了人工審核的負擔，提高了工作效率。

31、3.本發(fā)明通過在gis系統(tǒng)中采用空間聯(lián)合與屬性分析工具判定錯混接管、斷頭管、逆坡管和瓶頸管，在高自動化程度判斷分析的同時，還能夠快速識別并定位排水系統(tǒng)的潛在問題，有助于及時修復，防止水患發(fā)生，保障城市排水系統(tǒng)的正常運行。

32、4.本發(fā)明通過計算上下游節(jié)點的高程差來進一步判定逆坡管，實現(xiàn)了對管網(wǎng)流向合理性自動檢測，避免了因設計或施工錯誤導致的水流逆向問題，保護了排水系統(tǒng)的整體效能，同時還通過對比上下游管徑差異，能夠準確識別并標記出限制排水能力的管道段，方便準確快速判定瓶頸管，提升排水效率。

33、應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本發(fā)明的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。