CN108280177A - 给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法 - Google Patents

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Abstract

给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法，属于市政工程管网信息技术领域。根据GIS数据库中给水管网的节点高程与地形图的地形点的高程比较，对节点高程进行检查与异常修正。第一步，将GIS节点高程与邻近地形点高程比较，筛查出高程可能存在异常的GIS节点；第二步，将高程可能存在异常的GIS节点与邻近GIS节点高程比较，判断节点高程情况是否一致，若不一致则是单个GIS节点高程异常并对其进行修正，若一致则继续进行第三步检查；第三步对高程可能存在异常的GIS节点的地形情况进行统计判断，判断地形是否出现局部高地的情况，若非局部高地表明是群体GIS节点高程均异常，则对GIS节点高程进行修正。

Description

给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法
技术领域
本发明涉及一种面向城市给水管网水力模型构建需求，根据GIS数据库中给水管网的节点高程与地形图的地形点的高程比较，对节点高程进行快速检查与异常修正的方法，属于市政工程管网信息技术领域。
背景技术
随着管网信息技术的发展，建立给水管网水力模型，是城市供水系统现代化管理技术的重要方向。为确保建立的水力模型的准确性，需要对给水管网水力模型的基础信息进行检查与修改。
在给水管网水力模型的构建过程中发现，由于早期部分管网节点高程信息的缺失或错误、信息录入工作的疏忽，导致GIS数据库中的节点高程存在大量错误信息。在基础信息错误的情况下所建立的给水管网水力模型的模拟精度难以达到相关的标准要求。所以要对给水管网模型节点高程检查并对异常问题进行修正。
发明内容
本发明针对以上问题，设计了一种给水管网水力模型节点高程检查与异常修正的方法，该方法是根据GIS数据库中给水管网的节点信息(GIS节点信息)和地形图中的地形点信息，比较GIS节点与地形点的高程关系，对节点高程进行快速检查与异常问题修正。
技术方案：本发明给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将GIS节点高程与邻近地形点高程比较，筛查出高程可能存在异常的GIS节点，然后继续进行第二步检查；第二步，将高程可能存在异常的GIS节点与邻近GIS节点高程比较，判断节点高程情况是否一致，若不一致则是单个GIS节点高程异常并对其进行修正，若一致则继续进行第三步检查；第三步对高程可能存在异常的GIS节点的地形情况进行统计判断，判断地形是否出现局部高地的情况，若非局部高地表明是群体GIS节点高程均异常，则对GIS节点高程进行修正；具体如下：
第一步，GIS节点高程与邻近地形点高程比较，筛查出高程可能存在异常的GIS节点
根据GIS节点与地形点的坐标信息，查找每个GIS节点A(X，Y，Z)平面距离最近地形点D(X'，Y'，Z')，以及地形点D的最邻近三个地形点并计算三个地形点高程的平均值比较Z和Z'、
如果高程差(Z'-Z)或者至少有一者大于等于高程异常判断标准下线low_GIS_geo且小于等于高程异常判断标准上线up_GIS_geo，则表明GIS节点高程正常；
如果高程差(Z'-Z)和都小于low_GIS_geo或大于up_GIS_geo，则需继续进行下一步骤。
其中low_GIS_geo表示GIS节点与地形点比较的高程异常判断标准下线，up_GIS_geo表示GIS节点与地形点比较的高程异常判断标准上线，GIS节点与邻近地形点的高程差在判断标准的low_GIS_geo与up_GIS_geo之间表示GIS节点高程正常。
第二步，GIS节点高程与邻近GIS节点高程比较，判断节点高程情况是否一致，若不一致则是单个GIS节点高程异常并对其进行修正，若一致则继续进行第三步检查
根据GIS节点的坐标信息，查找GIS节点A(X，Y，Z)最邻近的三个GIS节点并计算三个GIS节点高程的平均值比较Z和
若高程差小于GIS节点间异常判断标准下线low_GIS或大于GIS节点间异常判断标准上线up_GIS，表明GIS节点A高程与邻近GIS节点高程情况不一致，则表示是单个GIS节点A高程出现异常，GIS节点A的新高程
若高程差大于等于low_GIS且小于等于up_GIS，表明GIS节点A高程与邻近GIS节点高程情况基本一致，则需继续进行下一步骤。
其中low_GIS表示为GIS节点间高程异常判断标准下线，up_GIS表示为GIS节点间高程异常判断标准上线，GIS节点A与邻近GIS节点的高程差在判断标准的low_GIS与up_GIS之间表示GIS节点A高程与邻近GIS节点高程情况基本一致；
第三步，高程可能存在异常的GIS节点的地形情况统计判断，判断地形是否出现局部高地的情况，若非局部高地表明是群体GIS节点高程均异常，则对GIS节点高程进行修正
根据地形点坐标信息，查找以地形点D为圆心，f为半径的圆内的所有地形点，其中最大高程为Z'max，最小高程为Z'min。比较高程Z'max和Z'min：
如果高程差(Z'max-Z'min)大于地形局部高地标准jud_geo，表明地形局部高地，进一步导致在第一步中的高程差(Z'-Z)和都小于low_GIS_geo或大于up_GIS_geo，则GIS节点A高程不需要改变；
如果高程差(Z'max-Z'min)小于等于地形局部高地标准jud_geo，表明地形非局部高地，是GIS节点A及邻近GIS节点高程均异常，则该GIS节点A的新高程应等于其最近地形点D的高程减去管道埋深，Znew＝Z'-h，h为管道埋深；
其中jud_geo表示地形局部高地判断标准，一定范围内的所有地形点的高程最大值与最小值的差值大于jud_geo，表明是地形局部高地。
以上所述的low_GIS_geo、up_GIS_geo、low_GIS、up_GIS、jud_geo、f依据所建立的给水管网地区的实际情况进行取值。
本发明提供的节点高程检查与异常修正的方法，快速准确且可批量式操作，对给水管网的构建有重要的意义。
附图说明
图1.是本发明给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法的技术路线；
图2.是本发明给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法的具体流程；
其中A为GIS数据库中节点(GIS节点)，D为地形图的地形点(地形点)，为地形点D邻近的三个地形点高程平均值，low_GIS_geo表示GIS节点与地形点比较的高程异常判断标准下线，up_GIS_geo表示GIS节点与地形点比较的高程异常判断标准上线，为GIS节点A的邻近三个GIS节点高程平均值，low_GIS表示为GIS节点间高程异常判断标准下线，up_GIS表示为GIS节点间高程异常判断标准上线，Znew为GIS节点A的新高程值，Z’max为以地形点D为圆心，f为半径的圆内的所有地形点的高程最大值，Z’min为以地形点D为圆心，f为半径的圆内的所有地形点的高程最小值，jud_geo表示地形局部高地判断标准，h为管道埋深。
图3.是一种GIS单个节点高程异常情况的一种示意图；
图4.是一种GIS节点A及邻近GIS节点高程均异常情况的一种示意图；
图5.是一种地形局部高地情况的一种示意图；
其中的数值表示对应的高程。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
请参阅图1和图2所示，本发明给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法的实施例的具体步骤如下：
1.GIS节点高程与邻近地形点高程比较
根据GIS节点与地形点的坐标信息，查找每个GIS节点A(X，Y，Z)平面距离最近地形点D(X'，Y'，Z')，以及地形点D的最邻近三个地形点并计算三个地形点高程的平均值比较Z和Z'、
如果高程差(Z'-Z)或者至少有一者大于等于高程异常判断标准下线low_GIS_geo＝-3m且小于等于高程异常判断标准上线up_GIS_geo＝5m，则表明GIS节点高程正常；
如果高程差(Z'-Z)和都小于low_GIS_geo＝-3m或大于up_GIS_geo＝5m，则需继续进行下一步骤。
2.GIS节点高程与邻近GIS节点高程比较
根据GIS节点的坐标信息，查找GIS节点A(X，Y，Z)最邻近的三个GIS节点并计算三个GIS节点高程的平均值比较Z和
若高程差小于GIS节点间异常判断标准下线low_GIS＝-2.5m或大于GIS节点间异常判断标准上线up_GIS＝2.5m，表明GIS节点A高程与邻近GIS节点高程情况不一致，则表示是单个GIS节点A高程出现异常(如一种情况参见图3)，GIS节点A的新高程
若高程差大于等于low_GIS＝-2.5m且小于等于up_GIS＝2.5m，表明GIS节点A高程与邻近GIS节点高程情况基本一致，则需继续进行下一步骤。
3 GIS节点局部地形点信息统计及判断
根据地形点坐标信息，查找以地形点D为圆心，f＝50m为半径的圆内的所有地形点，其中最大高程为Z'max，最小高程为Z'min。比较高程Z'max和Z'min：
如果高程差(Z'max-Z'min)大于地形局部高地标准jud_geo＝5m，表明地形局部高地(如一种情况可参见图5)，所以导致在1中的高程差(Z'-Z)和都小于low_GIS_geo＝-3m或大于up_GIS_geo＝5m，所以GIS节点A高程不需要改变；
如果高程差(Z'max-Z'min)小于等于地形局部高地标准jud_geo＝5m，表明地形非局部高地，是GIS节点A及邻近GIS节点高程均异常(如一种情况可参见图4)，则该GIS节点A的新高程应等于其最近地形点D的高程减去管道埋深，Znew＝Z'-h(h＝1.5m为管道埋深)。

Claims (2)

1.给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将GIS节点高程与邻近地形点高程比较，筛查出高程可能存在异常的GIS节点，然后继续进行第二步检查；第二步，将高程可能存在异常的GIS节点与邻近GIS节点高程比较，判断节点高程情况是否一致，若不一致则是单个GIS节点高程异常并对其进行修正，若一致则继续进行第三步检查；第三步对高程可能存在异常的GIS节点的地形情况进行统计判断，判断地形是否出现局部高地的情况，若非局部高地表明是群体GIS节点高程均异常，则对GIS节点高程进行修正；具体如下：
第一步，GIS节点高程与邻近地形点高程比较，筛查出高程可能存在异常的GIS节点
根据GIS节点与地形点的坐标信息，查找每个GIS节点A(X，Y，Z)平面距离最近地形点D(X'，Y'，Z')，以及地形点D的最邻近三个地形点并计算三个地形点高程的平均值比较Z和Z'、
如果高程差(Z'-Z)或者至少有一者大于等于高程异常判断标准下线low_GIS_geo且小于等于高程异常判断标准上线up_GIS_geo，则表明GIS节点高程正常；
如果高程差(Z'-Z)和都小于low_GIS_geo或大于up_GIS_geo，则需继续进行下一步骤；
其中low_GIS_geo表示GIS节点与地形点比较的高程异常判断标准下线，up_GIS_geo表示GIS节点与地形点比较的高程异常判断标准上线，GIS节点与邻近地形点的高程差在判断标准的low_GIS_geo与up_GIS_geo之间表示GIS节点高程正常；
第二步，GIS节点高程与邻近GIS节点高程比较，判断节点高程情况是否一致，若不一致则是单个GIS节点高程异常并对其进行修正，若一致则继续进行第三步检查
根据GIS节点的坐标信息，查找GIS节点A(X，Y，Z)最邻近的三个GIS节点并计算三个GIS节点高程的平均值比较Z和
若高程差小于GIS节点间异常判断标准下线low_GIS或大于GIS节点间异常判断标准上线up_GIS，表明GIS节点A高程与邻近GIS节点高程情况不一致，则表示是单个GIS节点A高程出现异常，GIS节点A的新高程
若高程差大于等于low_GIS且小于等于up_GIS，表明GIS节点A高程与邻近GIS节点高程情况基本一致，则需继续进行下一步骤；
其中low_GIS表示为GIS节点间高程异常判断标准下线，up_GIS表示为GIS节点间高程异常判断标准上线，GIS节点A与邻近GIS节点的高程差在判断标准的low_GIS与up_GIS之间表示GIS节点A高程与邻近GIS节点高程情况基本一致；
第三步，高程可能存在异常的GIS节点的地形情况统计判断，判断地形是否出现局部高地的情况，若非局部高地表明是群体GIS节点高程均异常，则对GIS节点高程进行修正
根据地形点坐标信息，查找以地形点D为圆心，f为半径的圆内的所有地形点，其中最大高程为Z'max，最小高程为Z'min。比较高程Z'max和Z'min：
如果高程差(Z'max-Z'min)大于地形局部高地标准jud_geo，表明地形局部高地，进一步导致在第一步中的高程差(Z'-Z)和都小于low_GIS_geo或大于up_GIS_geo，则GIS节点A高程不需要改变；
如果高程差(Z'max-Z'min)小于等于地形局部高地标准jud_geo，表明地形非局部高地，是GIS节点A及邻近GIS节点高程均异常，则该GIS节点A的新高程应等于其最近地形点D的高程减去管道埋深，Znew＝Z'-h，h为管道埋深；
其中jud_geo表示地形局部高地判断标准，一定范围内的所有地形点的高程最大值与最小值的差值大于jud_geo，表明是地形局部高地。
2.按照权利要求1所述的给水管网水力模型节点高程检查与异常修正方法，其特征在于，所述的low_GIS_geo、up_GIS_geo、low_GIS、up_GIS、jud_geo、f依据所建立的给水管网地区的实际情况进行取值。
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