基于 GIS 系统的智慧水务
行业解决方案
一、行业现状与挑战
在水务行业，传统管理模式面临诸多难题。例如，供水管网分
布广泛且复杂，难以实时掌握其运行状态，漏水检测与定位不够精
准，导致水资源浪费严重；污水处理过程缺乏精细化监控与管理，
影响处理效率与水质达标排放；水务设施分布信息与地理空间信息
结合不紧密，在规划、维护与应急处理时难以快速决策。
二、解决方案
（一）供水管网智能管理
1. 管网数字化建模与可视化 ：利用地理信息系统（GIS）技术对
供水管网进行高精度数字化建模。将管网的管道、阀门、水表、泵
站等设施的位置、属性（管径、材质、使用年限等）以及拓扑关系
准确地在地图上呈现，形成直观的供水管网地理信息数据库。通过
与物联网（IoT）技术相结合，实时获取管网设施的运行数据（压力、
流量、水质等），并在 GIS 地图上动态展示，使水务管理人员能够
清晰地了解管网的实时运行状态。
2. 漏损监测与预警 ：在供水管网上安装智能压力传感器、流量
传感器和噪声传感器等，构建漏损监测网络。传感器实时采集管网
数据并传输至数据中心，GIS 系统基于这些数据进行实时分析与计
算。通过建立漏损模型，如压力流量分析法、区域计量分析法等，
快速定位可能存在漏损的区域，并及时发出预警信息。当发现漏损
时，系统可根据管网地理信息快速确定周边阀门位置，辅助制定关
阀停水抢修方案，减少水资源损失和对用户的影响。
3. 管网规划与优化 ：基于 GIS 系统的空间分析功能，结合城市
发展规划、人口分布、用水需求预测等数据，对供水管网进行规划
与优化。例如，通过缓冲区分析确定新建小区或商业区的供水覆盖
范围，利用网络分析功能优化供水管道布局，降低建设成本和运行
能耗，提高供水可靠性和稳定性。
（二）污水处理智能监控
1. 污水处理流程可视化监控 ：将污水处理厂内的 各个 处理 单元
（ 格栅 、 沉砂池 、 生 化 池 、 沉淀池 、 消毒池 等）的位置、设 备 运行
状态以及处理流程信息集成 到 GIS 系统中，实现污水处理 全 过程的
可 视 化监控。在 各 处理 单元 安装传感器（如 液 位传感器、水质传感
器、设 备 运行状态传感器等），实时采集数据并传输至 GIS 平台 。
管理人员可通过 GIS 地图直观地 查看每个 处理 单元 的运行 情况 ，如
污水 液 位 变 化、水质达标 情况 、设 备是否正常 运行等，及时发现 异
常 并进行处理，确 保 污水处理过程的高效稳定运行。
2. 水质分析与预测 ：利用 大 数据分析技术对污水处理过程中的
水质数据进行 深 度 挖掘 与分析。通过建立水质预测模型，如时间 序
列 分析模型、 神经 网络模型等，根据 历史 水质数据和实时监测数据
预测 未来 水质 变 化 趋势 。这 有 助于提 前调整 污水处理 工艺参 数， 保
障 出水水质稳定达标， 同 时 也为 污水处理厂的运 营 管理提供决策 支
持 ，如 药剂投加 量的优化、设 备 维护计划的制定等。
3. 污泥处理与处置管理 ：在 GIS 系统中对污 泥 处理与处置 环节
进行管理， 包括 污 泥产生 量、运输 路线 、处置地 点 等信息的可 视 化
展示与 跟踪 。通过与运输 车辆 的 G P S 定位系统相结合，实时监控污
泥 运输过程，确 保 污 泥 安 全 合规地运输至 指 定处置 场所 ， 防止二次
污 染 。 同 时，对污 泥 处置 场所 的 容 量、运行 情况 进行管理，合理规
划污 泥 处置方案，提高污 泥 资源化利用效率。
（三）水务应急管理
1. 应急资源管理与调度 ：建立水务应急资源数据库，将应急物
资（如抢修管材、阀门、水泵、应急 照明 设 备 等）、应急人员（抢
修 队伍 、 专家团队 等）、应急 车辆 等信息 纳入 GIS 系统进行统 一 管
理。在发 生 水务 突 发 事件 （如 爆 管、水质污 染 等）时，系统可根据
事件 发 生 地 点 ，通过空间分析功能快速确定周边可用的应急资源，
并制定合理的 调 度方案。例如，利用 最短路 径分析确定应急物资运
输和人员 调配 的 最佳路线 ，提高应急响应速度和处理效率。
2. 事故模拟与预案制定 ：基于 GIS 系统的 三 维建模与模 拟 分析
功能，对水务 事故 进行模 拟仿真 。例如，模 拟 供水管网 爆 管 后 的水
流 扩散情况 、污水厂 事故 排放对周边水 环境 的影响等，根据模 拟 结
果 制定 科学 合理的应急预案。应急预案 包括 应急响应流程、 责任 分
工 、资源 调配 方案、信息发布 机 制等内 容 ，并在 GIS 系统中进行可
视 化展示与管理。在实 际 应急处理过程中，可根据 事件 发展 情况 实
时 调整 预案，确 保 应急处理 工作 的 有 效性和 针 对性。
3. 公众信息服务与互动 ：通过建立水务 公众 信息 平台 ，将水务
相关信息（如停水通 知 、水质 公告 、 节 水 宣 传等）基于 GIS 系统 向
公众 发布。 公众 可通过 手机 应用或网站 查询所 在区域的水务设施分
