巴勒鲁普市坐落在Roskilde Fjord和 Sound之间,位于丹麦首都哥本哈根西北10英里,地处于城市与乡村的界线上。第二次世界大战后,巴勒鲁普从两个在石器时代就有的小村庄发展起来。但是现代的巴勒鲁普已经把石器工具远远仍在后边,并藉以蓬勃的信息产业 (IT)进而发展成为 ‘丹麦的硅谷’。目前,该市拥有人口4万7千多人,占地面积约6,000英亩。
巴勒鲁普市政当局负责120英里的下水管网、100多英里的雨水排水管网和200英里的供水管网。
地理信息系统(GIS)和模拟数学模型是市政当局用于水的规划管理以及信息采集系统的两个重要工具。直到最近,这些工具或多或少像是各自独立的“孤岛”,而其间信息与数据的交换乃是借着繁复的挡案传递。
模拟数学模型
就像大多数现代化的下水和供水管理部门一样,巴勒鲁普广泛地使用模拟数学模型对操作问题进行分析,比如洪水泛滥和下水道溢水。同时,模拟数学模型对城市规划者来说也是一项十分重要的工具,因为它可帮助分析未来发展所面对的主要问题,并且找到最有效的解决方法来保证基础设施能跟上新的区域城市化的发展。
仿真模拟需要管网系统中的物理特性,像是管道的尺寸、材料、水力结构、泵和阀门等。这样的信息通常都是交由资产管理系统来管理,而在巴勒鲁普,资产管理系统则是城市或公共事业IT系统中的另一个孤岛。
用GIS地理信息系统连接孤岛
经过对提供服务厂商的深入研究,巴勒鲁普选择丹麦DHI Water & Environment of Horsholm公司作为合作伙伴,致力于把这些各式各样的信息孤岛连接起来。
ArcGIS桌面的开放式结构,使它成为一个把许多数据应用系统连接起来的理想工具,这些数据应用系统通常用于与城市水基础设施有关的数据管理。在巴勒鲁普,作为模型数据储藏室的地理数据库使得数据交换,以及合并各自独立的应用程序的信息变得相当容易。
DHI推出新版的水/废水模型软件MIKE URBAN充分利用了这种开放性的架构,并且被成功地应用于整合巴勒鲁普供水和收集系统的模型建设。这种数据应用系统将专业的DHI建模组件和ArcGIS 组件整合成一个巴勒鲁普的城市水和废水建模环境。这个用户界面广泛应用了ArcGIS技术,对巴勒鲁普的ArcGIS用户而言,这种界面具有非常直观的优点。
这个地理信息系统组件可以和用于水和收集系统网络的宽域值数字模拟引擎相整合,该引擎包括传统公共领域引擎的最现代版本,以及DHI开发的MOUSE系列的引擎。
连接起数据技术(IT)孤岛
巴勒鲁普的应用系统把地理数据库作为所有与管网有关数据的储藏室。数据模块是开放的、文件化的,因此其它有关的GIS信息应用系统也可以得到这些数据,甚至对它进行处理。因此,巴勒鲁普能够轻易地处理和更新自己储藏在地理信息系统中的数据,并根据最新的数据更新模型。与此同时,应用系统还可以使用用户存放在他们的地理信息系统中的任何相关的数据,比如土地利用数据、空中拍摄照片、数字海拔数据等,来作为建模的背景信息。
地理数据库是IT孤岛间有效的开放性桥梁
质量管理一直是建模过程中的一个重要部分,而且利用ArcGIS 三维分析系统的扩展能力,使可视化网络成为一个既省时又省钱的技术。巴勒鲁普还用此系统的新功能,把传统的GIS信息系统中的可视化技术和DHIs MIKE Objects 模块中具有功能强、动态、而且直接指向结果等特性的可视化技术相结合起来。这一功能提供了现行水流量和水位的动画显示,这对模拟模型的解释、比较和描述都是非常重要的。
候变化
除了用于系统操作和规划所作的建模,巴勒鲁普还利用此一模型为气候变化所可能带来的潜在后果预作准备。预计在未来的几十年里,丹麦的降雨将会变得更为猛烈,这也许会导致城市地区的洪水量增加。巴勒鲁普应用这个新的工具对其系统进行长期的模拟,根据各种可能的气候情况来提供统计量化结果。这一模拟工具很适于对降雨模式变化带来的影响进行分析。
二维洪水模拟
另外,巴勒鲁普还与DHI的二维地面水流模型相联接,此一水流模型能够对地面上详细的水流模式进行模拟,从而使防洪部门对可能发生的洪水情况有一个真实的印象。地面洪水模型接收来自地下管网水流溢出的信息,以动态控制的方式导引溢流水的路径,并在当管网容量允许时,将溢水再次排进下水管网。这种二维模拟的结果在地理信息系统环境里不断地以可视化,而且直观地方式显示出来。