供水管網(wǎng)作為城市建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施，是城市的血液和命脈。它遍布在城市的每個(gè)角落，形成了縱橫交錯(cuò)的城市地下網(wǎng)絡(luò)。然而，由于各種原因，中國大多數(shù)城市供水管網(wǎng)的基礎(chǔ)資料缺失嚴(yán)重，同時(shí)管網(wǎng)閥門等資料現(xiàn)勢性差，存在圖實(shí)不符的問題且定位誤差比較大，給管網(wǎng)的運(yùn)營管理和建設(shè)帶來了很大的困難。此外，供水管網(wǎng)建設(shè)屬于城市地下工程，有隱蔽性特點(diǎn)，常規(guī)的測量技術(shù)由于誤差等因素的影響，只治標(biāo)不治本，長此以往，將會埋下巨大的隱患。因此，根據(jù)城市的發(fā)展、供水管網(wǎng)管理和建設(shè)的要求，很有必要運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)，獲取供水管網(wǎng)現(xiàn)勢性資料，同時(shí)加強(qiáng)對供水管網(wǎng)的科學(xué)化管理，以建設(shè)好居民的生命線工程。

　　《城鎮(zhèn)供水》雜志主要刊登的內(nèi)容有國家有關(guān)城鎮(zhèn)供水的文件、通知，有關(guān)供水的法律法規(guī)、國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);國內(nèi)外有關(guān)城鎮(zhèn)供水的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)、企業(yè)管理的理論和使用性文章;供水技術(shù)論文和國外考察報(bào)告;國內(nèi)外先進(jìn)供水設(shè)備的引進(jìn)與使用情況;縣鎮(zhèn)供水企業(yè)的革新與改造;節(jié)約用水和水資源管理的文章以及供水設(shè)備器材的研制生產(chǎn)銷售信息。

　　1應(yīng)用RS和GPS獲取管網(wǎng)的現(xiàn)勢資料

　　由于供水管網(wǎng)屬于城市地下工程，有隱蔽性特點(diǎn)。所以，管網(wǎng)和形信息是城市地下管網(wǎng)建設(shè)與管理的一個(gè)重要依據(jù)，不管是供水管道的設(shè)計(jì)、規(guī)劃、施工，還是管道閥門的維修、監(jiān)測及運(yùn)營管理，都要依賴于管網(wǎng)和其地形信息。但是，目前中國多數(shù)城市的水司都缺乏較為準(zhǔn)確的供水管網(wǎng)基礎(chǔ)資料及基本管網(wǎng)圖。所以，快速獲取現(xiàn)勢性基本管網(wǎng)圖是城市水司所面臨的一個(gè)重要課題。

　　獲取供水管網(wǎng)基礎(chǔ)資料，通常采用常規(guī)測量的方法。然而，目前因各方面原因很難實(shí)現(xiàn)。首先，缺乏供水管網(wǎng)圖的測量控制點(diǎn)，因?yàn)椴捎贸Ｒ?guī)性技術(shù)一方面精度比較低，另一方面累積誤差比較大，對后期管網(wǎng)建設(shè)與管理會造成惡劣影響;其次，采用常規(guī)性技術(shù)建立一整套城市供水測量控制網(wǎng)是一項(xiàng)長期艱巨的工程，既不好實(shí)現(xiàn)又不經(jīng)濟(jì);第三，城市的基礎(chǔ)建設(shè)發(fā)展非常迅速，供水管網(wǎng)建設(shè)和改造步伐的加快，采用常規(guī)性測量技術(shù)獲取的管網(wǎng)基礎(chǔ)資料，已很難跟上現(xiàn)在管網(wǎng)建設(shè)的步伐。這就不能保證其基礎(chǔ)資料現(xiàn)勢性。所以，亟需運(yùn)用先進(jìn)的測繪儀器和設(shè)備，全面增強(qiáng)管網(wǎng)勘測與修測能力。

　　因美國政府人為的降低了GPS定位的精準(zhǔn)度來限制非特許的用戶GPS的SA政策，中國GPS用戶現(xiàn)已收不到P碼，而其實(shí)時(shí)定位的精度降到了100米左右。如果按常規(guī)性應(yīng)用方式來使用GPS，則難以發(fā)揮其優(yōu)勢。為了抵制美國的SA政策，同時(shí)減少因重復(fù)的引進(jìn)常規(guī)差分GPS而造成的效率效益低下和資源浪費(fèi)，很有必要來發(fā)展差分GPS技術(shù)，同時(shí)提高GPS實(shí)時(shí)定位的精度。經(jīng)過三年多的努力探索，我國的中國測繪科學(xué)研究院、武漢測繪科技大學(xué)和國家基礎(chǔ)地理信息中心聯(lián)合建立了中國廣域差分GPS網(wǎng)。同時(shí)，提高了GPS實(shí)時(shí)定位精準(zhǔn)度的整體方案，將實(shí)時(shí)定位精準(zhǔn)度提高到了分米級，甚至是厘米級。所以，地下管網(wǎng)修測可以用GPS，通過廣域差分實(shí)時(shí)定位技術(shù)或局域差分實(shí)時(shí)定位技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

　　局域差分 GPS技術(shù)是基于一定的距離內(nèi)的用戶站和基準(zhǔn)站，對 GPS 衛(wèi)星同步同軌跟蹤基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的。通常我們認(rèn)為，若用戶站和基準(zhǔn)站同步觀測一顆衛(wèi)星，并且用戶站和基準(zhǔn)站間隔要在一定的距離內(nèi)。這兩種站上的觀測數(shù)值對于同一衛(wèi)星、同一軌道弧段，它們之間有強(qiáng)相關(guān)性，即都包含相同的誤差。

　　廣域差分 GPS 技術(shù)基本思想是區(qū)分觀測量的誤差源，并對其分別加以"模型化"，再計(jì)算出每個(gè)誤差源的修正值 即差分改正值。并通過數(shù)據(jù)的通信鏈傳輸給各用戶，同時(shí)對用戶GPS 接收機(jī)觀測值的誤差加以修正，達(dá)到削弱誤差源的影響，以改善用戶GPS定位精準(zhǔn)度的目的，精準(zhǔn)度可達(dá) 1 m～5 m。

　　不論是 LADGPS，還是 WADGPS，通常都是將偽距誤差值按偽距比例的改正來提高用戶定位精準(zhǔn)度的，但這種方法只能達(dá)到1 m～5 m的測量精準(zhǔn)度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足供水管網(wǎng)測量精準(zhǔn)度的要求。因此，為了提高LADGPS和WADGPS的定位精準(zhǔn)度，應(yīng)當(dāng)提高用戶站上GPS定位精準(zhǔn)度，要進(jìn)行偽距誤差修正，同時(shí)用戶GPS要具有接受載波相位修正信息的功能。經(jīng)研究，精準(zhǔn)度最高可達(dá)1 cm～2 cm，而單點(diǎn)定位時(shí)間最快可達(dá)5 s，照此精準(zhǔn)度完全可用于閥門和地下管線三維坐標(biāo)的獲取。即使是在困難地區(qū)，結(jié)合常規(guī)性測量方法也可實(shí)現(xiàn)，這樣可以大大縮短閥門與地下管線現(xiàn)勢性資料獲取時(shí)間。

　　GPS能準(zhǔn)確提供閥門的空間位置，但是它不能辨認(rèn)地下管網(wǎng)的屬性和類型，尤其是在實(shí)行"凈空工程"以后，地上管線網(wǎng)正逐漸消失。而相反，地下管網(wǎng)密集，分布像蜘蛛網(wǎng)一般，有供水管、排污管、通訊線、煤氣管等多種管線。若基礎(chǔ)資料不準(zhǔn)確，那么常規(guī)性的修測技術(shù)就幾乎無法獲取地下管線的三維坐標(biāo)，但RS則可實(shí)現(xiàn)。如各種地球物理的探測方法，利用地球自身的反射和發(fā)射特性，能比較準(zhǔn)確的探測出地下管道的直徑、建材、埋深等信息，從而可以判斷出地下管道的類型，若輔以GPS，就能夠較為準(zhǔn)確的獲取供水管網(wǎng)現(xiàn)勢性資料。

　　2應(yīng)用GIS實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策和管理

　　當(dāng)前，中國大多數(shù)城市的水司基礎(chǔ)資料現(xiàn)勢性差。第一，基礎(chǔ)資料的管理滯后，以紙或者其他介質(zhì)作為載體的基礎(chǔ)資料量大數(shù)量大且易丟失，容易使基礎(chǔ)資料殘缺不全;第二，底圖資料形成的年代久，且圖紙變形較大，加之編繪誤差，也就降低了圖紙的精準(zhǔn)度，也降低了圖紙的使用價(jià)值;第三，城市基礎(chǔ)建設(shè)的速度迅速，而常規(guī)測量不能滿足基礎(chǔ)建設(shè)與管理的迫切需要;第四，由于基礎(chǔ)資料的現(xiàn)勢性差，供水管網(wǎng)的滲漏和爆管事件得不到及時(shí)的處理，造成了城市淡水資源浪費(fèi)和人民財(cái)產(chǎn)損失。所以，建立基本管網(wǎng)的動態(tài)管理系統(tǒng)，并加強(qiáng)對基本管網(wǎng)圖的管理，同時(shí)提高修測管網(wǎng)圖的技術(shù)水平，保證圖紙資料完整性、準(zhǔn)確性和現(xiàn)勢性，這是一項(xiàng)重要而緊迫的任務(wù)。

　　GIS作為空間數(shù)據(jù)管理平臺，具有數(shù)據(jù)采集、輸出、存儲、分發(fā)、專題制圖以及空間查詢等功能。我們利用GIS基本功能，結(jié)合城市的供水行業(yè)應(yīng)用，就可以極大提高自來水水司管網(wǎng)的管理能力。第一，供水管網(wǎng)及其屬性信息、地形信息以數(shù)據(jù)的形式保存在硬盤、光盤或磁盤陣列中，不需要以紙質(zhì)材料的形式保存，這就免除了由此可能引起的精度降低和基礎(chǔ)資料缺失，提高了數(shù)據(jù)利用率;第二，利用RS和GPS及時(shí)修測或補(bǔ)測，更新GIS數(shù)據(jù)，以最短的時(shí)間來保證數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性。同時(shí)，根據(jù)需要GIS可隨時(shí)輸出任意的比例以及范圍內(nèi)的管網(wǎng)圖，供建設(shè)者們使用;第三，利用GIS可自動完成或者減少供水行業(yè)職能業(yè)務(wù)量，例如爆管分析、自動抄錄水表以及閥門管理等，從而減小了人工誤差，提高了事故處理和工作效率，大大節(jié)約了資源。例如廣州市自來水公司就利用武漢吉奧工程公司開發(fā)的閥門實(shí)時(shí)動態(tài)管理系統(tǒng)，以多種方式來調(diào)用需處理的圖形，損壞閥門的修復(fù)和報(bào)修，及時(shí)的分析爆管的地段，自動搜索需調(diào)控的閥門，并且繪出閥門的實(shí)地綁點(diǎn)圖，這就給施工人員最大的信息量來應(yīng)對爆管事件。

　　3供水管理的建議

　　從傳統(tǒng)管理模式過渡到現(xiàn)代化管理模式上來，本質(zhì)上也是一種改革。若急功心切，則會欲速而不達(dá)，反而造成整個(gè)建設(shè)物力、人力、財(cái)力的浪費(fèi)。為了保證各城市的水司能成功進(jìn)行管理上的轉(zhuǎn)軌，減少轉(zhuǎn)軌過程中可能造成的浪費(fèi)，整個(gè)轉(zhuǎn)軌過程必須要根據(jù)本地的實(shí)際情況按步驟循序漸進(jìn)的實(shí)行。

　　4結(jié)束語

　　多年來，我們一直都用傳統(tǒng)方式來管理城市的動脈、人民的生命線——供水管網(wǎng)，并且投入了大量的物力、人力和財(cái)力，也浪費(fèi)了大量的寶貴淡水資源。在今天這個(gè)世界經(jīng)濟(jì)蓬勃發(fā)展，人口快速增長的時(shí)代，淡水資源更顯得比尤為寶貴，而傳統(tǒng)的管理方式已經(jīng)明顯滯后。而3S技術(shù)快速發(fā)展就為我們科學(xué)建設(shè)和管理供水管網(wǎng)提供了有利條件，我們應(yīng)當(dāng)積極探索，把3S技術(shù)作為供水行業(yè)服務(wù)切入點(diǎn)，科學(xué)建設(shè)和管理好人民的這項(xiàng)生命線工程。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 龔健雅.當(dāng)代GIS若干理論與技術(shù).武漢：武漢測繪科技大學(xué)出版社，1999

　　[2]劉經(jīng)南等.廣域差分GPS的原理和方法.北京：測繪出版社，1998

　　[3]田應(yīng)中等.地下管線網(wǎng)的探測與信息管理.北京：測繪出版社，1997