城市排水GIS系统拓扑模型的建立

王 萌，史明昌,2

(1. 北京林业大学水土保持学院，北京 100083； 2. 北京地拓科技发展有限公司，北京 100084)

城市排水GIS系统拓扑模型的建立

王 萌1，史明昌1,2

(1. 北京林业大学水土保持学院，北京 100083； 2. 北京地拓科技发展有限公司，北京 100084)

当前的排水管网拓扑模型由于忽略了排水管网的细节特征，致使拓扑关系过于简单，不能完成特定排水业务模型空间分析，在一定程度上阻碍了排水GIS系统的发展。基于图论理论，本文提出了城市排水GIS系统细致拓扑模型。首先，基于面向对象方法提出拓扑概念模型和逻辑模型，增加其拓扑关系描述的细节规则，以实现对客观世界的真实模拟。然后在数据结构设计中，采用十字链表作为存储结构，将其改进并与R+树进行关联生成空间索引。在空间分析中，本文基于R+索引和十字链表提出了空间查询和路径分析典型算法。最后以镇江市城市排水管网地理信息系统开发为例，对拓扑模型进行了开发实践。试验结果表明，本文提出的拓扑模型可以更真实模拟客观世界，提供更多种空间分析，完成海量数据快速访问，为实现城市排水GIS系统海量数据的高效空间分析提供解决方案。

排水GIS；空间分析；拓扑模型；R+树；十字链表

随着建设智慧城市与海绵城市战略的推进，GIS以其强大的数据管理功能和空间分析特性[1]，在城市排水管理信息系统建设中方兴未艾[2]。目前，国内外排水业务模型的研究取得了较为丰硕的成果[3-4]，为城市内涝的模拟、仿真、预警，以及排水管网的科学管理提供解决方案，是未来排水信息化的发展方向。……