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2025年第11期
• AI与智慧水务 •

供水管网GIS数据质量提升案例分析

作者:刘彬,苏晓,田宝义,张巧玉,彭森
作者单位:天津水务集团有限公司;天津大学环境科学与工程学院
引用本文:刘彬, 苏晓, 田宝义, 等.供水管网GIS 数据质量提升案例分析[J].净水技术, 2025, 44(11): 165-173,194.
摘要:【目的】 城市供水管网地理信息系统(GIS)数据是智慧水务建设的关键基础,其数据质量直接影响管网风险评估、故障预警及运维效率,当前GIS数据质量管理仍面临系统性不足的挑战,缺乏从数据预处理、错误修正到质量评估的完整技术链条,难以实现复杂管网多源异构数据的全流程质量提升。【方法】 本文提出一种融合拓扑结构与属性特征的供水管网GIS数据质量提升框架:首先,基于深度优先搜索(depth-first search,DFS)和Dijkstra算法构建拓扑连通性诊断及自动修正方法,实现管网拓扑错误的高效检查与修正;其次,结合K近邻(k-nearest neighbors,KNN)算法与反距离加权(inverse distance weighting,IDW)插值算法,实现管网多尺度属性数据的逻辑检查与缺失填补;最后,建立综合性质量评估指标,量化验证数据提升效果。【结果】 案例分析表明,数据质量提升框架的实施将数据质量评估指数平均值由处理前的92.36%提升至99.92%,表明算法显著提升了供水管网数据的整体质量。同时,相较于传统GIS软件处理方式,该框架减少了人工检查的工作量,提高了数据处理效率与修正准确率,验证了框架的高效性与可靠性。【结论】 本文为供水管网GIS数据质量提升提出了系统性的方法,显著提升了数据质量与处理效率,为智慧水务系统的高效运行提供了重要支撑。
关键词:供水管网;地理信息系统(GIS)数据质量提升;拓扑结构修正;属性数据填补;深度优先搜索算法;Dijkstra;算法
基金资助:天津水务集团有限公司科技项目(2023KY-04)

收稿日期:2025-02-23 修回日期:2025-04-17 接受日期:2025-05-13

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