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1、前言

供水管网GIS数据管理涉及管道及其附属设施的数字化管理和GIS服务的更新维护两个方面，基于GIS的业务系统已经在供水企业广泛应用，如管网水力模型、管网巡检维护、管网漏损管理、管网应急抢修、供水综合调度、外业工单管理等，都依赖GIS提供地图服务和数据支撑，才能发挥作用。随着智慧水务建设的不断推进，供水企业数字化转型步伐加快，管网GIS在保障供水、精细化管理、实现数据驱动的决策等方面日益发挥极其重要的作用。如何加强管网GIS数据管理，提升管网GIS数据质量，成为供水行业共同关注的话题，本文从如何提高管网GIS数据的“准确性”、“及时性”、“可用性”三个方面展开论述，试图为供水企业管网部门提供可行的合理化建议。

2、管网GIS数据管理概述

管网GIS数据管理和应用主要从管网数字化管理和地图服务应用两方面展开，过程如图1所示。

图1 管网GIS数据管理和应用示意图

在管网数字化管理阶段，主要根据《管线要素分类代码与符号表达》规范（国家标准、团体标准或地方标准）相关要求，同时结合供水企业地下管线要素分类和数据结构表达的相应要求（表1所示），依托GIS桌面管理软件建立的数据处理流程规范和GIS数据版本管理规范（图2所示），完成供水管网数据的数字化管理工作。

图2 管网GIS数据流程规范和版本管理示意图

表1 地下管线要素分类情况简表

备注：当前表格给出的是初步分类，供水企业在具体建设需根据业务自行交叉、调整。

在地图服务应用阶段主要从服务分类编目、服务管理维护、服务更新和服务调用控制等方面展开。供水企业用到的地图服务主要包含基础地理信息服务、遥感影像服务、三维模型服务和管网要素服务，另外根据应用场景的不同，还有地图专题服务、空间分析服务等；其中空间数据服务体系如图3所示。

图3 供水企业空间数据服务体系示意图

本文给出供水企业地图服务分类编目大纲，仅供参考，如表2所示。

表2 地图服务分类编目参考大纲

3、管网GIS数据质量

管网GIS数据质量对供水企业有何影响？管网GIS是供水企业实现管网数字化管理的核心系统，为供水企业智慧水务建设提供底层地图服务，其数据质量的好坏对供水企业的日常管理及相关业务开展具有相当重要的影响。如果管网GIS数据质量得不到保障，就无法实现科学供水调度，也无法在发生突发事件时准确分析因降压或停水造成的供水影响范围和影响时长；无法有效地开展地下管网探漏工作，更无从实现精准控漏；无法实现科学高效的管网巡检和抢修等外业作业。也正是管网GIS数据质量如此重要，而有些水司恰恰没有做好管网GIS数据质量的提升，导致不少基于管网的应用系统难以发挥作用，这也进一步凸显了做好管网GIS数据质量管理是一件非常重要，而又是相当不易的工作。

那么，如何提升管网GIS数据质量？本文从两个方面来进行阐述，一方面通过引入相关标准和规范化的数据管理流程来实现；另一方面通过管网工程（如管网改造、管网物探等）来实现。

#3.1

GIS数据质量概述

一般供水企业数据质量可以从数据的完整性、准确性和及时性三个方面来进行描述。

数据的完整性是指管网数据应种类齐全，管网属性应能够完整描述其基本特征。在管网数字化管理阶段，数据的完整性包含图形要素和属性信息，其中图形要素的完整性包含图例、样式、参考坐标系、标注等信息；属性信息的完整性包含ID、类型、名称、所属区域、坐标、详细路名等等，这部分内容可以通过供排水管网数据结构来定义。在地图服务管理阶段，数据的完整性包含服务名称、服务描述、服务类型、服务地址、服务参考坐标系等等，同时，也包含地图服务的适用性，针对不同业务系统和应用场景会出现对应的专题服务。

数据的准确性是指供排水管网数据入库前应进行数据检查纠错。对于外部数据源来说，导入系统前首先要考虑的是当前数据的参考坐标系是否与GIS系统保持一致，不一致时应对数据进行坐标系转换，否则有可能出现无法叠加显示的情况。在管网GIS系统中数据纠错主要从图形和属性两方面展开。图形纠错主要包括检查图形的拓扑关系，如是否存在重复管线和管件，检查管线间的链接关系，比如是否存在孤立点、孤立线、重复点、重复线等情况，从而保障图形数据的逻辑一致性。属性的纠错主要是对数据唯一性、可空性、值域等方面的检查，判断所填数据是否正确或超出值域范围，比如管网埋深阈值、水表编号长度、地区名称(如“杭州”和“杭州市”的差异)等等。

数据的及时性是指供排水管网现状发生变化或现状数据发生调整时，应及时更新。管网现状发生变化一般指有管网工程的开展，比如管网改造工程、新建管网工程、管网维修工程等等，现状数据发生变化一般是指GIS数据维护人员对现有错误管网数据的调整。

#3.2

GIS数据质量提升方法

（1）在数据的完整性和准确性方面，建立标准的GIS数据结构和图例是提升质量的基本前提。针对外部数据录入建立标准的录入模板，见图4所示。在录入模板中，明确数据类型及其值域范围、必填信息项等数据的填写规范，初步保障进入系统前数据的完整性。

在系统数据编辑维护过程中，需要建立数据处理入库流程规范，见图2所示，通过权限控制，明确各岗位人员的工作职责；通过版本控制，区分可编辑数据和成果数据，在操作层面上最大程度的保障数据安全。

图4 GIS数据导入模板示意

在数据入库前，需要通过数据质量检查工具，对数据的完整性和准确性进行检查，其中图形检查规则和属性检查规则见图5所示。

图5 图形检查规则（左）属性检查规则（右）

在数据入库后，成果数据需要通过地图服务管理软件发布成地图服务，此时需要根据地图服务管理的相应要求规范，对服务的名称、类型、描述、范围、坐标系等信息进行维护；同时，可根据不同业务场景的需求，配置和发布专题化的地图服务，以提高地图服务的适用性。

在管网数字化管理的过程中，如遇到大范围的管网数据质量较差的情况，比如定位不准、管线和管点缺失、必要属性值缺损等，可根当前据数据覆盖范围，制定该区域的管网物探计划，通过管网普查工程，重新构建该区域的GIS数据，从而提高数据的完整性和准确性。

（2）在数据的及时性方面，主要考虑“生产库”和“发布库”中数据更新的及时性，见图1所示。

生产库中数据更新的及时性，主要通过任务管理的方式，对供水开展相关的业务活动，比如管网改造工程数据录入、管网维修数据更新、外业巡检问题上报的纠正、GIS图形和属性数据纠错等方面进行数据维护，通过对任务的催办、评价等机制，实现对GIS数据管理员工作的监督和评价，同时，建立工作量评估考核绩效管理体系，从而保障生产库中GIS数据更新的及时性。

发布库中的数据，可通过地图服务自动更新程序实现服务数据的全量或增量更新，从而保障地图服务更新的及时性。全量更新一般针对大范围的数据更新，比如管网改造工程、管网新建工程、管网物探活动等，周期一般为30天一次；增量更新一般针对小范围的数据更新，比如GIS数据纠错、外业巡检问题上报处理、管网维修等，周期一般为每天一次。每次发布库中的数据更新程序一般都在夜间0点至6点时段内执行，以减少对正常业务的影响。

#3.3

供水管网GIS数据质量评价体系构建

结合上文内容，基于管网GIS数据的完整性、准确性、及时性，结合其他相关内容，构建供水企业管网GIS数据质量评价体系，详见图6所示。通过质量评价体系的建立和应用，不仅可以帮助供水企业规范管网GIS数据的管理，而且也可以有效提升管网GIS的数据质量。

图6 管网GIS数据质量评估体系框架示意

4、总结

总的来说，在管网GIS系统建设前期需要结合相关业务的需求建立统一的GIS数据结构；在数据管理维护阶段需要建立合理健全的数据管理流程和数据更新机制，通过数据管理、管网工程和数据质量评价体系不断提高管网GIS数据质量，为相关业务系统和应用场景提供可靠支持，为供水企业的精细化管理和数字化转型提供技术保障。

来源：三川智慧

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