供水管網(wǎng)作為城市建設基礎設施，是城市的血液和命脈。它遍布在城市的每個角落，形成了縱橫交錯的城市地下網(wǎng)絡。然而，由于各種原因，中國大多數(shù)城市供水管網(wǎng)的基礎資料缺失嚴重，同時管網(wǎng)閥門等資料現(xiàn)勢性差，存在圖實不符的問題且定位誤差比較大，給管網(wǎng)的運營管理和建設帶來了很大的困難。此外，供水管網(wǎng)建設屬于城市地下工程，有隱蔽性特點，常規(guī)的測量技術由于誤差等因素的影響，只治標不治本，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)管理和建設的要求，很有必要運用現(xiàn)代技術，獲取供水管網(wǎng)現(xiàn)勢性資料，同時加強對供水管網(wǎng)的科學化管理，以建設好居民的生命線工程。

　　《城鎮(zhèn)供水》雜志主要刊登的內容有國家有關城鎮(zhèn)供水的文件、通知，有關供水的法律法規(guī)、國家和行業(yè)標準;國內外有關城鎮(zhèn)供水的先進生產技術、企業(yè)管理的理論和使用性文章;供水技術論文和國外考察報告;國內外先進供水設備的引進與使用情況;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備器材的研制生產銷售信息。

　　1應用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。所以，管網(wǎng)和形信息是城市地下管網(wǎng)建設與管理的一個重要依據(jù)，不管是供水管道的設計、規(guī)劃、施工，還是管道閥門的維修、監(jiān)測及運營管理，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確的供水管網(wǎng)基礎資料及基本管網(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重要課題。

　　獲取供水管網(wǎng)基礎資料，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現(xiàn)。首先，缺乏供水管網(wǎng)圖的測量控制點，因為采用常規(guī)性技術一方面精度比較低，另一方面累積誤差比較大，對后期管網(wǎng)建設與管理會造成惡劣影響;其次，采用常規(guī)性技術建立一整套城市供水測量控制網(wǎng)是一項長期艱巨的工程，既不好實現(xiàn)又不經(jīng)濟;第三，城市的基礎建設發(fā)展非常迅速，供水管網(wǎng)建設和改造步伐的加快，采用常規(guī)性測量技術獲取的管網(wǎng)基礎資料，已很難跟上現(xiàn)在管網(wǎng)建設的步伐。這就不能保證其基礎資料現(xiàn)勢性。所以，亟需運用先進的測繪儀器和設備，全面增強管網(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，而其實時定位的精度降到了100米左右。如果按常規(guī)性應用方式來使用GPS，則難以發(fā)揮其優(yōu)勢。為了抵制美國的SA政策，同時減少因重復的引進常規(guī)差分GPS而造成的效率效益低下和資源浪費，很有必要來發(fā)展差分GPS技術，同時提高GPS實時定位的精度。經(jīng)過三年多的努力探索，我國的中國測繪科學研究院、武漢測繪科技大學和國家基礎地理信息中心聯(lián)合建立了中國廣域差分GPS網(wǎng)。同時，提高了GPS實時定位精準度的整體方案，將實時定位精準度提高到了分米級，甚至是厘米級。所以，地下管網(wǎng)修測可以用GPS，通過廣域差分實時定位技術或局域差分實時定位技術來實現(xiàn)。

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

　　廣域差分 GPS 技術基本思想是區(qū)分觀測量的誤差源，并對其分別加以"模型化"，再計算出每個誤差源的修正值 即差分改正值。并通過數(shù)據(jù)的通信鏈傳輸給各用戶，同時對用戶GPS 接收機觀測值的誤差加以修正，達到削弱誤差源的影響，以改善用戶GPS定位精準度的目的，精準度可達 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度的，但這種方法只能達到1 m～5 m的測量精準度，遠遠不能滿足供水管網(wǎng)測量精準度的要求。因此，為了提高LADGPS和WADGPS的定位精準度，應當提高用戶站上GPS定位精準度，要進行偽距誤差修正，同時用戶GPS要具有接受載波相位修正信息的功能。經(jīng)研究，精準度最高可達1 cm～2 cm，而單點定位時間最快可達5 s，照此精準度完全可用于閥門和地下管線三維坐標的獲取。即使是在困難地區(qū)，結合常規(guī)性測量方法也可實現(xiàn)，這樣可以大大縮短閥門與地下管線現(xiàn)勢性資料獲取時間。

　　GPS能準確提供閥門的空間位置，但是它不能辨認地下管網(wǎng)的屬性和類型，尤其是在實行"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。若基礎資料不準確，那么常規(guī)性的修測技術就幾乎無法獲取地下管線的三維坐標，但RS則可實現(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，就能夠較為準確的獲取供水管網(wǎng)現(xiàn)勢性資料。

　　2應用GIS實現(xiàn)科學決策和管理

　　當前，中國大多數(shù)城市的水司基礎資料現(xiàn)勢性差。第一，基礎資料的管理滯后，以紙或者其他介質作為載體的基礎資料量大數(shù)量大且易丟失，容易使基礎資料殘缺不全;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度，也降低了圖紙的使用價值;第三，城市基礎建設的速度迅速，而常規(guī)測量不能滿足基礎建設與管理的迫切需要;第四，由于基礎資料的現(xiàn)勢性差，供水管網(wǎng)的滲漏和爆管事件得不到及時的處理，造成了城市淡水資源浪費和人民財產損失。所以，建立基本管網(wǎng)的動態(tài)管理系統(tǒng)，并加強對基本管網(wǎng)圖的管理，同時提高修測管網(wǎng)圖的技術水平，保證圖紙資料完整性、準確性和現(xiàn)勢性，這是一項重要而緊迫的任務。

　　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，結合城市的供水行業(yè)應用，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資料缺失，提高了數(shù)據(jù)利用率;第二，利用RS和GPS及時修測或補測，更新GIS數(shù)據(jù)，以最短的時間來保證數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性。同時，根據(jù)需要GIS可隨時輸出任意的比例以及范圍內的管網(wǎng)圖，供建設者們使用;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)的閥門實時動態(tài)管理系統(tǒng)，以多種方式來調用需處理的圖形，損壞閥門的修復和報修，及時的分析爆管的地段，自動搜索需調控的閥門，并且繪出閥門的實地綁點圖，這就給施工人員最大的信息量來應對爆管事件。

　　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，本質上也是一種改革。若急功心切，則會欲速而不達，反而造成整個建設物力、人力、財力的浪費。為了保證各城市的水司能成功進行管理上的轉軌，減少轉軌過程中可能造成的浪費，整個轉軌過程必須要根據(jù)本地的實際情況按步驟循序漸進的實行。

　　4結束語

　　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、人力和財力，也浪費了大量的寶貴淡水資源。在今天這個世界經(jīng)濟蓬勃發(fā)展，人口快速增長的時代，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技術快速發(fā)展就為我們科學建設和管理供水管網(wǎng)提供了有利條件，我們應當積極探索，把3S技術作為供水行業(yè)服務切入點，科學建設和管理好人民的這項生命線工程。

　　參考文獻

　　[1] 龔健雅.當代GIS若干理論與技術.武漢：武漢測繪科技大學出版社，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]田應中等.地下管線網(wǎng)的探測與信息管理.北京：測繪出版社，1997