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ArcGIS教程:基于ArcGIS的水文爆管分析

ArcGIS教程:基于ArcGIS的水文爆管分析

问题:假设一处管道爆裂了,怎样快速定位这处管道的上游阀门,以便关闭阀门,进行管道维修呢?
  利用ArcGIS的几何网络分析可以轻松实现该功能。
  1.创建几何网络
  1.1数据准备
  ArcGIS的几何网络只能在要素数据集中创建,因此数据必须全部导入Geodatabase的要素数据集中,本文的案例数据组织如下:


  图1 要素数据集中的数据


  其中,Fittings代表水管的弯头,Laterals代表水管支线,TreatmentPlant代表自来水处理厂,Valves表示阀门,WaterMains表示水管中心线,WaterMeters表示水表。
  1.2创建几何网络
  根据实际情况,创建几何网络,在要素数据集上右键New-Geometry Network,设置网络角色,在本例中,最终结果如图:
  其中,Simple Edge表示简单边线,允许水流能且只能从一个端点流向另一个端点;ComplexEdge表示复杂边线,允许水流从一个端点流向另一个端点,也允许水流从边线的中间某一侧流出;SimpleJunction表示用户定义的交汇点,指在构建几何网络的时候基于源点数据创建的,比如弯头,水表等。


  图2 设置网络角色


  1.3设置网络连通规则
  右键打开几何网络Water_Net属性,Connectivity标签,为各要素设置连通规则。
  本例模拟的是水管的连通,因此要求的连通规则包括:
  边-交汇点规则:每个支线(4”或6”)都连接且只能连接一个水表,水表的子类包括Private和Commercial两类,以Private作为其默认设置。
  边-边规则:水管中心线和水管支线之间必须以弯头作为连接,弯头的型号取决于交汇水管的尺寸。


  图3 边-交汇点规则




  图4 边-边交汇规则


  2.爆管分析
  2.1设置水流流向
  调用Utility Network Analyst工具条和Edit工具条,开启编辑,选择TreatmentPlant水厂,将属性表中的字段Ancillary Role辅助角色的属性值改为Source,表明水流从这里输出。
  然后点击Utility Network Analyst工具条上的Set Flow Direction按钮,生成正确的流向。
  点击Flow菜单下的DisplayArrows,查看流向。
  关闭Display Arrows。


  图5 更改属性值




  图6 设置水流流向


  2.2爆管分析
  假设在如图7的位置处发生了爆管,那么我们怎样才能利用ArcGIS的工具快速准确地查找其上游的阀门以便能将其关闭呢?有以下两种方法供参考:


  图7 爆管位置


  方法一:单击Utility Network Analyst工具条上的Add Junction Flag Tool添加不运作的水表,Trace Task下拉列表选择TraceUpstream,单击Solve按钮,结果如图显示。
  单击Flow下拉菜单,选择DisplayArrows显示流向,目视判断应该关闭哪个阀门。
  对于简单的几何网络,方法一简单、方便,能够迅速地找到需要的阀门。


  图8 方法一结果图


  方法二:单击Analysis下拉菜单选择Option,在Results标签下将结果返回设置为返回选择集。


  图9 设置返回结果为选择集


  同样设置一些不运作的水表,设置Trace Upstream,单击Solve,返回选择集。
  单击菜单栏Selection菜单选择SelectBy Location,根据现有选择集进行选择,设置如下,最终找到落在水管中心线上的阀门,将其关闭。


  图10 根据位置选择对话框


  对于较为复杂的几何网络,方法二的效率更高。
  两种方法都可以处理爆管状况,根据几何网络的复杂程度选择相应的方法进行分析。
行政区划http://www.dsac.cn/
卫星影像http://www.dsac.cn/

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