[发明专利]具有数据保护功能的排水管网自动简化方法

说明书

本发明提供了具有数据保护功能的排水管网自动简化方法，包括：步骤一：管网数据准备：利用节点、管线组成的抽象网络描述排水管网并获取节点、管线的拓扑结构以及相关基础信息；步骤二：增添简化特征字段，建立简化管网数据与原始管网数据共存一体的机制；步骤三：在GIS数据库中录入简化特征字段值；步骤四：设计排水管网自动简化算法，在保护原始数据的情况下完成排水管网的自动简化。本发明算法结构清晰，在简化过程中无需用户干预，可简化至用户指定精度。通过建立简化管网数据与原始管网数据共存于一体的机制，实现在保护原始数据的情况下完成管网的简化。

技术领域

本发明涉及城市排水管网GIS技术领域，特别地，涉及一种具有数据保护功能的排水管网自动简化方法。

背景技术

为提高城市排水管网的管理效率和管理水平，地理信息系统(GeographicInformation System，GIS)以其强大的数据管理功能和空间分析特性，在城市排水智能化与信息化建设中得到了更广泛与更深入的应用。数据是GIS的核心与基础，为了面向智慧水务的多项应用，如水力建模、资产管理、统计分析等。排水管网GIS数据需要能够较全面的反映出排水管网各种属性，具有最高的数据完整度。由于排水管网原始GIS数据精细度过高，进行排水管网大区域水力建模时，将面对数据冗余、模型复杂度高和模拟耗时过长等问题。因此在不改变模型模拟准确度的条件下，对管网数据进行适当的简化显得十分必要。

目前，排水管网简化的常用方法主要有两种：管段裁剪和管段合并。管段裁剪通过设置管径阈值，对管网中的一些管径小于该值的管段进行删除，保留主干管网结构；管段合并在最大允许管长等限制条件下，将管网中属性一致的多根串联管段合并成一根管段。

上述排水管网简化方法在实际操作过程中均在一定程度上依赖人工参与存在效率低和错误率高等弊端且并未考虑对原始管网的数据保护，以删除部分原始数据、重构管段节点拓扑关系为手段达到管网简化目的，进行数据简化时均需要对数据进行备份，在备份数据上进行管网简化，使得原始GIS数据与管网模型数据无法统一管理。随着城市快速发展，GIS数据与模型数据之间的差异逐渐加大，最终导致管网模型失效。

现有排水管网简化技术中急需解决以下问题：

1、以删除部分原始数据、重构管段节点拓扑关系为手段，进行数据简化时均需要对数据进行备份，在备份数据上进行管网简化，使得原始GIS数据与管网模型数据无法统一管理。

2、在一定程度上依靠人工对排水管网数据进行简化，导致效率低和错误率高的问题。

发明内容

本发明目的在于提供具有数据保护功能的排水管网自动简化方法，以解决大范围复杂实际排水管网自动简化时，GIS数据与简化管网模型数据无法进行统一管理的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了具有数据保护功能的排水管网自动简化方法，包括：

步骤一：管网数据准备：利用节点、管线组成的抽象网络描述排水管网并获取节点、管线的拓扑结构以及相关基础信息；

步骤二：增添简化特征字段，建立简化管网数据与原始管网数据共存一体的机制；

步骤三：在GIS数据库中录入简化特征字段值；

步骤四：设计排水管网自动简化算法，在保护原始数据的情况下完成排水管网的自动简化；

其中，步骤四具体包括简化过程中关键数据的保护、汇水子面积的处理、枝状管裁剪、同属性串联管段合并。

优选的，步骤一中，所述基础信息包括：

(A)节点类对象相关基础信息：具体包括节点标识码、节点类型、出度、入度、上游管线标识码、下游管线标识码；

(B)管线类对象相关基础信息：具体包括管线标识码、管线类型、起始节点标识码、终止节点标识码、管长、断面几何参数、流向。