GIS管道线路优化设计平台论文（5篇材料）

第一篇：GIS管道线路优化设计平台论文

中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司勘察事业部室，河北任丘 062552

[摘要]近年来，GIS已经渗透到很多行业中，并取得骄人的业绩。“GIS线路优化设计”这一研究课题就是专门针对此方面开展的研究工作。它的应用主要是GIS结合线路设计、测量的一次改革。本文对GIS线路优化设计平台作了相关介绍。

【关键词】GIS：RS：GPS;航空摄影测量;数字高程模型;数据矢量化

O引言

CIS(Ceography Information System，地理信息系统)，是融合计算机图形和数据库于一体，用来存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，根据用户的需要将空间信息及其属性信息准确真实、图文并茂地输出给用户，满足城市建设、企业管理、居民生活对空间信息的要求，借助其独有的空间分析功能和可视化表达功能，进行各种辅助决策。

近年来，随着GIS的发展，它已经渗透到很多行业中，并取得骄人业绩。我院也逐渐开始重视GIS技术的开发与研究。今年的技术课题“CIS线路优化设计”就是专门针对此方面的开展的研究工作。它的应用主要CIS结合线路设计、测量的一次改革。本文对CIS线路优化平台的初步设想进行论述。

1总体策划

1.1 GIS线路优化设计平台基本功能

GIS线路优化设计平台的基本功能主要是针对线路选线、定线来设计的。

1.1.1基础数据库的建立

资料的获得：设计选线初期，通常要搜集一些地图资料，主要从国家或当地测绘部门获得。初期这些资料的情况直接影响到后期选线的效率，建议选取较新的资料。

数据库的建立：这一过程主要是进行图纸的扫描矢量化、拼接、坐标校正、剪切等工作。最终导入GIS平台，实现浏览、缩放、旋转等基本功能。

需要注意的是初期资料的年代新旧问题，通常比较年代较老的地形图资料不能真实反应线路的实际情况，需要实际踏勘，但资料成本较低。如果能够获得较新的遥感航测资料，那我们就可以减少现场踏勘工作，但成本较高。另外，可以从Google Earth上获取一些资料。

1.1.2自动选线功能

自动选线功能是此平台的最主要的部分。此功能的开发需要线路设计、测量、专业编程3个专业的人员共同协助完成。自动选线功能主要是根据设计人员在图上选取的两个点，可以自动绘出线路的走向。由于前期资料的新旧，可能初次绘出的线路不符合设计的要求，例如：有可能出现线路穿居民区、或是线路穿过一些重点保护区等现象。因此，我们还会设计相关的辅助功能，可以通过人工修改，将线路上主要的地物展绘到电子地图上，然后再重新绘出线路走向。这个过程需要反复进行，直到符合设计人员要求。

1.1.3线路选线的细化、优化功能

经过上面的自动选线，基本的线路的走向可以确立，但是在好多细节还不能满足设计要求，例如线路出现小于900转角，线路的穿越角度不能保证垂直等等。所以考虑这方面的需要，我们会设计出细化、优化的功能。通过菜单功能，来实现线路的局部改变，直至符合规范。下面用一个例子来说明线路优化话的效果。例如，某公路穿越，初次选线后走向如下(图1)：公路穿线路走向

图1线路优化前

图1自动选线后穿越公路的位置不合适，经过优化后，图2已经满足要求。这只是一个小例子，线路需要优化的地方还很多，这些都需要设计人员提出宝贵意见。

1.1.4三维浏览功能

根据选好的线路，可以利用三维浏览的工具，来给大家展示沿线路的走势。但是浏览效果的好坏，一定程度上取决于前期资料的完备情况。利用较好的数字高程模型(DEM)与正射影像图叠加，能够很好的满足三维浏览的要求。如果DEM或是影像图不完备，那么会使浏览的效果打折扣。

1.2 GIS线路优化设计平台基本流程

图3流程图

2方案实施

2.1课曩硬件与相关专业人才需求情况

此课题需要大量的硬件与软件。软件重要包括：SuperMap的桌面化软件与组件化工具、AutoCAD软件，vc++与VB编程软件等。硬件主要包括：台式机、打印机、扫描仪等人才需要包括：GIS专业人员、线路设计人员、测绘专业人员、编程人员。

2.2方案实施计期方案实施分以下几个部分：

1)方案前期准备阶段：人才、设备的引进。时间计划的制定：

2)方案的启动阶段：制定课题的主要功能，与预计完成后的效果;

3)课题开发阶段：各专业人员共同协助，攻克难题。开发出基本功能;

4)试运行与调试阶段：通过一些数据，进一步调试课题的功能，以满足设计需要;

5)后期管理阶段：基本已实现课题的功能，需要进一步在实践中找出不足之处，并对之调试。最终封装课题主程序，基本完成开发工作。

3结论

CIS技术已经活跃在众多行业，技术改革迫在眉睫，项目在实施的各个阶段会遇到各种难题，在各专业人员的精诚合作下，将攻克各个难题。

参考文献

【1】GIS应用新趋势.【2] GIS技术创新战略实施方法

第二篇：01基于GIS城市公交线网优化设计

前言

1.相关概念（论文中将涉及到得主要概念）

1.1地理信息系统，是一种决策支持系统，它具有信息系统的各种特点。地理信息系统可以为决策者提供相关的、多源的、多类型的、多尺度的空间信息，具有数据采集、存储和管理、空间数据分析、空间信息推导、结果可视化表达和辅助决策的功能。中的地理要素按照坐标系统进行空间定位，使具有时序性、多维性、区域性特征的空间要素能够进行复合和分解，将隐含信息进行显示表达，支持空间问题的处理与决策。地理信息系统是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门交叉学科。从技术角度讲，地理信息系统是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，适时提供多种空间的和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。

1.2空间数据库，是一种应用于地理空间数据处理与信息分析领域的具有工程性质的数据库，它所管理的对象主要是地理空间数据。在的应用软件中，具有地理特性的信息是分层管理和存储的，利用层的概念来存储、管理、分析不同的地物，并把不同层的地物相互叠加，进行显示和分析。每一图层放有特征相同或相近的地理对象，并且有一个数据库表与之对应，图层中每一对象与数据库表中的一条记录相对应，这种关系是一一对应且是唯一的。在本文中，我们把需要研究的公交区域划分为个大层，分别是交通小区层、城市道路网络层、步行网络层、公交线路层和公交站点层。在每个图层中的地物不仅具有属性特征，更具有空间特征。将空间特征与属性信息相关联生成公交

空间数据库。公交空间数据库的建立，可以对公交信息进行查询，显示，检索和分析，是进行公交线网优化设计的基础。

2.研究进展（主要从时间序列叙述该研究的进展）

2.1国外研究进展

第一阶段是从二战后到60年代初，主要采用人工定线法，这种方法又分为两种形式一种是自然演变法，随着城市规模的扩大，公交线路的布设依据居民的反应和公交公司的观察另一种是权威定线法户法，公交线网的布设通过权威结构的评分或者专家的知识和经验来确定。

第二阶段是从60年代到80年代，首次将乘客的舒适程度和出行时间作为公交网络的规划的指标，同时建立了相应的公交线网优化模型。

第三阶段是从80年代至今，这一时期是公交线网的繁荣时期，计算机技术的普遍应用，使得线网规划研究与计算机技术相结合。

2.2国内研究进展

国内关于公共交通规划研究起步较晚，其研究是从上世纪八十年代开始的。随着我国经济的发展，城市化进程的加快，以及公交优先的政策的提出，公共交通规划和公交线网的优化的研究受到政府和专家的重视，发展较快。早期的代表主要有杨兆升等提出了在公交网络总长一定的条件下，将公交分配到出行路径上，得到公交客运量最小的方案。张启人等人以长沙市公交线网优化为研究对象，提出了以直达公交乘客量最大为目标，以线路重复系数、线路长度等为优化约束

条件的公交线网优化模型。刘清等人提出了基于人工智能的广义算法，以乘客总交通时间、客流直达率为目标，确立目标估计函数，采用启发式搜索技术，从每对端点搜索出满足条件的备选路线，以此为基础按二进制理论优化组合成优化网络。张国伍等人考虑了公交线网的特性，采用了扩展算法，提出了多条公交线网最短路径算法。

3.主要研究方法（叙述该研究的主要方法及方法的适应性：范围、时间性、数据的可获得程度，精确性）

本研究通过应用地理信息系统技术为主要研究工具，分析居民出行特点，建立公交线网基础数据库，研究基于的公交需求模型，提出一种在GIS环境下的公交线网优化设计方法；本研究以为主要研究工具，研究城市公交线网优化设计问题，属于不同学科的交叉领域。通过实地调查济南市目前的公共交通状况和特点、道路交通基础设施情况和客流分布的情况，提出目前存在的主要问题，并且给出相关对策。

①公交基础数据收集：公交基础数据可分为四大类公交网络数据、公交客流数据、公交行车数据和其他数据。

②数字地图的获取：直接获取方式包括直接从同一城市的相关规划成果中获取数字地图和直接从国家基础地理信息数据库中获取该城市的数字地图，间接获取方式包括数字化地图、数字化地形图、解析遥感数据等方式

4.展望（该方面的研究将有哪些方面的可深入的方向）

GIS技术具有强大的空间分析功能，利用技术能提高公交线网

优化的水平，但要使基于的GIS公交线网优化设计得到推广和应用，以下问题有待进一步解决：

①基于GIS的公交实体数据模型没有统一的标准，有待于进一步研究。

②基于GIS的公交需求预测模型还没有完善，需要开发适用于技术的公交需求预测模型，进一步提高公交线网优化的水平。

③许多城市的不同部门都建立了相应的系统，但数据资源并不共享，造成了数据资源开发和管理的浪费，政府部门专门的技术力量，实现数据资源的共享。

5.总结

建立数字化的城市道路网是进行公交线网优化的基础。

公交线网优化的目标：公交线网优化的目标可以概括为两个方面一方面是提高公交运营的效率，为更多的乘客服务，使公交系统收益提高另一方面是降低公交运营成本，使公交运营费用降低。

公交线网的优化方法较多，但各种优化方法均有其优缺点，一种被广泛接受的公交线网优化实用方法还有待进一步研究。城市公交线网优化布局时，大部分数据信息都同空间地理位置密切相关，且需要考虑众多的因素，各项关键技术的决策过程也大多同空间地理位置相关。例如公交线网布设、公交站点设置、人口分布、交通小区划分等与空间位置密切相关的信息。随着规划优化工作的进行，作为中间结果或优化成果的新的数据会不断产生，数据、图纸的种类和数量会不断增加，传统的数据管理模式会更加困难。交通规划人员很难综合、定量地考虑各个空间因素的影响，不能够对空间关系进行分析和有效的决策，需要引入一种能够进行空间分析决策的技术。技术的发展注重于对空间决策的支持，的空间分析与决策功能是其区别于其他信息系统的重要特征。在这种情况下，在城市公交线网优化设计中引入技术成为一种必然。而且在我国城市相关领域中的应用，为技术在公共交通中的应用提供了较好的数据支持。在我国相当一部分城市中是，为加强城市规划管理工作的需要，技术在城市规划部门都有一些应用。在公交线网优化中采用，为利用城市规划、市政管理等部门的基础设施资料提供了技术上的可行性。

发达国家广泛应用技术于公共交通的规划与管理中。洛杉矶都市交通委员会研究建立了企业级的公交系统，服务于交通规划、运营计划、运营管理以及效益评价。加拿大艾伯塔省的卡尔加里市也在建立企业级的系统。美联邦公共交通管理局还专门发布了《适用于公共交通规划和管理的应用系统国家规范》，通过规范公交数据，以推动技术在公共交通中的应用。

从国内的发展需求和国外的发展趋势可以看出，需要尽快研究适合我国的基于的公交基础数据系统，使更好的应用于公共交通中。

第三篇：GIS项目设计与开发课程教学方法优化探索

GIS项目设计与开发课程教学方法优化探索

摘 要：针对GIS专业GIS项目设计与开发课程教学存在的问题，从课程特点、社会需求、学生素质提升等方面出发，对课程教学方法进行了优化探索，为专业建设提供参考。

关键词：GIS项目设计与开发；教学方法；专业实践

中图分类号 G642.0 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2015）14-178-02

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一门集计算机科学、测绘科学、地理学、遥感科学、信息科学等多学科技术为一体的新兴学科[1-2]。随着国家各级部门信息化进程的发展及国内从事GIS工程开发的企事业单位的发展壮大，整个社会对GIS专业的专门人才的需求量也迅速增加[3]。GIS项目设计与开发是GIS专业的一门专业核心课程，旨在培养学生从事GIS应用工程的分析和设计的能力[4]，知识内容涉及众多学科领域，是一门理论教学与实践环节紧密结合的课程。该门课程教学质量的好坏将直接影响学生日后从事GIS项目开发、设计的能力和水平[5]，从而在很大程度上决定了毕业生的就业率以及用人单位对学校毕业生水平的评价。由于该门课程实践性强，许多没有丰富GIS项目开发经验的教师很难深入地剖析课程的核心内容，导致学生无法从课堂获取所需知识，从而严重影响了课程教学效果。针对这种情况，笔者从教学内容选取与组织、实验教学环节安排、GIS竞赛组织、科研创新训练等方面进行了初步探讨，以期能够提高教学效果。GIS项目设计与开发课程特点

GIS项目的开发模式经历了独立开发、宿主型二次开发、基于GIS组件的二次开发、WebGIS开发等方式，目前WebGIS开发方法正成为GIS开发的主流方法。WebGIS是Internet技术应用于GIS开发过程的产物，它是基于网络的客户机/服务器结构的系统，Internet是客户端和服务器之间信息交换的桥梁，用户和服务器可以分布在不同的地点和不同的计算机平台上。目前主流的WebGIS平台包括ARCIMS、MapGIS IMS、SuperMap IS、TopMap World、MapXtreme等国内外成熟产品。WebGIS以其跨平台、灵活、可扩展等优点深得GIS开发人员的青睐，众多高校GIS专业教师也因此开始在GIS项目设计与开发课程中讲授WebGIS的开发方法与流程。

与其它课程相比，GIS项目设计与开发有着自身的特点，主要包括以下3个方面：（1）综合性强。该课程为多学科交叉课程，课程内容涵盖地理学、地图学、工程学、数据库、测绘科学等众多方面。这就要求课程主讲教师具备相关的学科背景知识，且该课程应有一定数量的先修课程以助于学生更好地掌握本门课程的内容。（2）理论与实践结合紧密。与其它课程不同，该课程的理论教学与实践环节必须环环紧扣、相辅相成，不可独立进行，理论教学内容作为实践环节的理论指导，实践环节则作为理解与巩固理论内容的手段。缺乏理论指导的实践环节，会使学生知其然而不知其所以然；未经实践环节巩固的理论知识，会使学生觉得枯燥乏味、难以理解。（3）方法与工具更新速度快。GIS项目设计与开发涉及多种平台、体系结构、开发语言、开发工具等因素，且这些因素种类繁多、日新月异。因此，该课程的教学内容必须紧跟市场需求变化的步伐，不断地将相关前沿内容融入到课程教案之中，这不仅要求教师能够时刻掌握学科前沿知识，也要求课程教案经常更新，时刻与行业最新研究进展接轨。课程教学方法优化探索

2.1 引入实际案例教学 GIS工程涉及许多的方法理论，如软件过程模型包括瀑布模型、演化模型、增量模型等8种模型，教师授课时若单纯地讲授理论知识，则学生很难区分不同概念之间的区别，容易混淆，且易产生枯燥乏味的感觉。为了避免这一情况的出现，教师在讲授该类型的知识时，应创造条件引入实际案例，结合案例讲解相关内容，通过将复杂抽象的知识转变为形象生动的实例，可以加深学生对理论知识的理解，激发学生学习的兴

趣，最终收获事半功倍的效果。

教师在进行案例选取时应优先考虑自己熟悉并具有丰富项目经验的案例类型，一方面可以确保在教学过程中能做到游刃有余、收放自如；另一方面可以将该案例贯穿课程的始终。笔者在教学过程中，以亲身参与的某煤矿3D GIS分析与管理系统项目为例，在问题定义、需求分析、可行性分析、总体设计、详细设计、编码、测试、维护等阶段均以该案例为参照进行讲解，使学生对GIS项目设计与开发的全过程有了一个整体的了解。如在讲解GIS系统功能模块设计时，以煤矿3D GIS分析与管理系统为例讲述功能模块的划分原则及常用方式，使采用不同的划分方法所产生不同结果之间的区别一目了然，加深了学生对该部分内容的掌握程度，极大地调动了学生学习的积极性。

在案例选择时，教师还应考虑所选案例的时效性，即所选的案例应为当前实际生产中广泛应用的类型。通过对案例的分解学习，学生不仅可以掌握课程大纲划定的知识，还可以提前熟悉该类型项目的设计流程与开发方法，为将来的就业打下基础。引导学生参与案例讨论，并指导他们以程序员、UI工程师、软件设计师的角色来分析问题并探讨解决方案，可以为学生今后从事软件工程师的工作打下基础。

2.2 实践内容做到与时俱进 许多从事GIS软件开发的人员都有个共同的观点：学校课堂上讲授的知识在参加工作以后派不上用场。笔者通过与部分GIS软件工程师交流得知这种现象并不是个例，甚至有很多软件工程师们当初并不是从学校毕业后就直接进入工作岗位的，而是通过参加各类计算机培训机构之后才在如今的单位谋得一席之位。由此可见，高校的GIS教学方式到了必须改变的时候了。各类培训机构之所以能培训出符合社会需求的人才，究其原因，是它们能够实时掌握行业的发展动态，了解哪些专业内容是符合当今行业需求。因此，高校GIS专业在进行课程实践环节教学时，应实现实践内容的与时俱进。例如，10a前ComGIS开发是个热门的技术，高校在课程实践环节指导学生学习ComGIS的开发方式是值得推崇的，很多学生毕业后也继续从事着ComGIS的研发工作；然而，10a后的今天，ComGIS已经是一个过时的技术，取而代之的是WebGIS、3D GIS、VR GIS等新技术。如果今天的高校GIS专业教师仍然只讲授ComGIS开发，由于很多企事业单位已经没有ComGIS开发的岗位，学生毕业后就会面临择业难的问题，则难免发出“学无所用”的感叹。笔者如今在指导学生进行GIS项目设计与开发课程实践时，把ComGIS作为一个基本内容进行介绍之后，将更多地时间用来教会他们使用FLEX Builder+ArcGIS Server、JavaScript+ArcGIS Server、Visual C#+ARCIMS、3ds Max+Unity3d+Visual C#等主流GIS项目开发方法，以及对SQL Server 2008、Oracle等主流数据库的操作方法。此外，还向学生介绍了以Android、IOS等平台为代表的移动GIS产品的研发思路。

2.3 组织学生参加各类GIS竞赛 目前，随着GIS行业的蓬勃发展，各类面向高校学生的GIS大赛也如雨后春笋般涌现出来，且受到了各相关院校、广大教师的重视以及学生的欢迎[6]。目前，影响力较大的GIS大赛包括“SuperMap杯全国高校GIS大赛”、“ESRI杯中国大学生GIS软件开发大赛”、“中地数码杯全国高校学生MAPGIS二次开发大赛”等，参赛人数逐年递增，作品形式逐渐丰富。与一般的课程作业不同，GIS开发大赛不仅要求学生具备扎实的理论知识，还要求学生具有对知识的综合应用、创新、团队协作等能力，而这些恰恰是学生今后进入职场所必备的技能。结语

现今IT产业链中，地理信息技术（GIS）产业已成为强劲的生产力，正日益受到业界的深度关注和热切追捧，美国更将GIS、纳米技术、生物技术列为当今社会最具发展潜力的三大技术领域。目前，我国GIS技术已广泛应用于国土、城建、交通、能源、环保、航天航空、农业、林业、教育卫生、公共事务处理、国防、外交和政府决策的诸多行业和领域，并且应用深度上不断进行了研究探索，未来凡是与地理信息空间有关的社会、经济和人们生存、生活的 98%领域都将会应用到GIS技术。

参考文献

[1]黄杏元，马劲松，汤勤.地理信息系统概论（第2版）[M].北京：高等教育出版社，2001：1-5.[2]邬伦，刘瑜，毛善君.GIS专业本科教学探讨――北京大学教学实例[J].地理信息世界，2004：2（2）：27-30.[3]边馥苓.我国高等GIS教育：问题、创新与发展[J].地理信息世界，2007，5（2）：4-8.[4]宋玮，杨晓明.GIS设计与开发教学方法探讨[J].测绘与空间地理信息，2010，33（1）：1-2，7.[5]赵冠伟.地理信息系统设计与开发课程教学质量优化探讨[J].实验室科学，2011，14（4）：14-16.[6]杨敏，汪云甲.大学生GIS开发大赛对GIS专业实践教学的启示[J].测绘工程，2009，18（5）：77-80.（责编：张宏民）

第四篇：GIS在旅游线路设计中的应用(定稿)[范文模版]

绪 论

1.1 研究背景

作为朝阳型的世界第一大产业，旅游业越来越受到人们的亲睐，数十年来全球旅游业实现了持续发展。来自世贸组织的预测，在21世纪初中国将成为世界上最大的旅游国。而到2020年，中国入境旅游的人数就将达1.37亿人次，对如此巨大的旅游流的研究也显得具有极大的紧迫性和必要性。其实科技的不断发展，也使得地理学研究的各个方面都需要有新技术融入，尤其是如此蓬勃的旅游业。旅游流研究中海量的数据反映出的丰富信息以及各景区景点间的联系和动态变化资料需要GIS技术的支撑和协调。建立一个专门研究中国旅游景区整体规划的地理信息系统能从定量、动态等方面进行综合分析处理，把各种地理信息数据转换成支持决策的科学根据。

人类用来纪录各种空间现象的主要工具之一，地图对于人类的生产生活实在是不可忽视。经过长时间的经验累积，人类都是按照惯用的使用方法及使用型态来使用地图；不再是用纸张来而是电子讯号来传递信息的电子地图，有着许多传统地图无法达到的优势，例如：查询分析，路径规划等。再次基础上结合计算机的发展，地理信息系统（GIS）即应运而生。

虽然早在50年前加拿大地理信息系统（CGIS）就已经开始运作，但在早期，其主要的工作平台也都是价钱昂贵的工作站计算机，极高的软硬件价位也使得小老百姓望而却步，只有政府或大型研究机构才能负担，这使得多年来GIS始终定位在专业用途上；就连操作人员，也必须经过多年训练的专业人才才能胜任各项工作。可叹的是近十年来的发展，使用者计算机接口及软硬件功能的进步使得地理信息系统已经可以很方便地在个人计算机上安装，经过短期训练的人员也可以加以操作。

1.2 国内外研究现状

信息技术在第一届信息技术与旅游国际会议上被认为是现代旅游业发展与提高竞争力的一个决定性的因素。例如分布式旅游目的地数据库会对旅游产生现实旅游无法匹敌的影响；要将旅游产品的电子化和全球化作为旅游营销的重要手段；相对于传统导游，日益发展的电子导游使旅游者拥有了更多的决策选择。这些时代性的变革促使旅游理论研究更加迅速得加以完善。GIS作为信息技术的重要组成部分，在旅游上的应用显得水到渠成，无论是旅游路线的选择、旅游流的空间分布，还是旅游资源的保护、旅游规划等都在GIS的辅助下变得方便严谨。不仅如此，GIS在其它领域的应用中所取得的成就和经验也能对旅游地理信息系统(TGIS)的发展起到一定的推动作用。独特的旅游资源对旅游业的发展固然重要，但更重要的是相关优质服务的宣传。一个好的区域旅游形象包装对旅游宣传至关重要，只有通过多种形式和不同渠道的宣传，旅游资源的知名度才能得以提高，从而打造优秀旅游单位的品牌。要实现此目的，需要综合分析游客的吃、住、行、玩、购物等活动，这样大量的信息只有借助先进的计算机技术、数据库技术和空间分析技术建立的旅游地理信息系统来处理，实现旅游业的数字化。

1.2.1 国内研究现状

GIS在一个国家内的应用和普及，其实是一个技术传播的过程，即GIS技术从无到有，从少到多，从少数部门到多个部门，最终普及到一定的组织管理、科学研究和社会活动中。GIS在早期应用中比较容易失败，政府在GIS应用中扮演重要的作用。其在发展中国家的应用基本上是一个技术积累和跟随过程，在实施和应用的过程中受到制度和组织管理的影响很大。同时，GIS在具体行业内的实现和应用是一个复杂的技术转移的过程，将技术融入组织管理的过程，具有一定的难度。这就使得多数的GIS传播时主要关注GIS技术与组织管理间的关系。目前，我国的GIS在风景名胜区规划中的应用还局限于一些普通的地形建模、坡度坡向和水文分析等，在游路系统规划中的应用上只有少数学者针对这个领域做过一些研究和尝试性应用。运用GIS建立数字高程模型，在景区中寻找最佳线路的研究较少，这个领域的学者多数也以得到一个适合于案例的选线结果为目标，极少探讨出一种具有共性的旅游道路规划系统模型，也就是说GIS在风景名胜区的规划中的应用始终处于一种不成体系的状态，所以很难实现其普及应用。1.2.2 国外研究现状

本就比国内起步早很多的地理信息系统经过了40多年的发展，今天在国外特别是发达国家的应用普及程度更是远远超过国内目前的发展现状，各行各业的高层决策早己把GIS作为必不可少的有效管理和辅助性决策工具，只要涉及到复杂决策或者管理问题的领域几乎都会借助GIS平台解决。

1.3 理论介绍

本节会将论文中涉及到的基本理论加以介绍，为后面的操作提供一定的理论依据。1.3.1 地理信息系统

地理信息系统（Geographic Information System或 Geo－Information system，GIS）,有时也称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统”。它是管理和分析空间数据的应用工程技术，同时又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。GIS的技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便于解决复杂的规划和管理问题。

GIS技术包含了处理信息的各种高级功能，而它的基本功能却是数据的采集、管理、处理、分析和输出。GIS以这些基本功能为依托，通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数据库和数据集成技术、二次开发环境等等，延伸出许多丰富多彩的系统应用功能，被广泛地应用到资源管理、区域规划等领域，以满足用户的广泛需求。

本文中应用较多的空间分析模块(Spatial Analyst)就是这样一个目前在规划设计领域有着巨大潜力的应用方向，规划师可以快速地从GIS数据中整理出规划所需的各种对象信息，只要拥有了地形、水文、植被分布、降雨量以及土壤分布类型等等，即可基于这些数据通过多种方式进行分析操作，包括距离制图、表面生成、三维空间分析、统计和重分类、栅格计算以及可视化建模等。(汤国安，杨听《 ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》2006)本论文中用到的主要分析如下:(1)表面分析

通过高程数据集或者数字高程模型(DEM)，即可获得一系列地形分析和仿真模拟结果，如等高线、坡度、坡向、地表起伏度、地面粗糙度、山体阴影等，可以更加客观地了解场地状况和山体的地形走势，并根据这些数据进一步得到合理、科学的决策。

(2)网络分析

网络分析是对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电缆线、给排水管网等)进行地理分析和模型化管理的过程，通过研究网络的状态、模拟和分析资源在网络栅格的流动和分配情况，实现对网络结构及其资源的优化问题。(汤国安，杨晰《 ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程》2006)网络分析广泛应用于现实生活中一些涉及到网络拓扑性质的领域，它的分析理念是从运筹学的角度来统筹各个要素的运行，以达到使各个要素都能正常发挥作用，或每个虚拟的要素都可以达到预先设定的目标的目的，比如资源的分配问题、最佳路径的查找、查询匹配等等；随着GIS应用的推广，网络分析己经为人们的生活带来越来越多的便利，也使得其在GIS分析中占有着很重要的地位。1.3.2 数字高程模型（DEM）

数字高程模型（Digital Elevation Model，缩写DEM）是指在一定范围内规则格网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）的数据集，它主要用来描述区域地貌形态的空间分布，通过等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测），再进行数据内插而形成的。DEM是对地貌形态的虚拟表示，由它可派生出等高线、坡度图等信息，也可与DOM或其它专题数据叠加，用于与地形相关的分析应用，同时它本身也是制作DOM的基础数据。

DEM 的用途有很多，例如：在民用或军用的工程项目(如道路设计)中计算挖填土石方量；为武器的精确制导进行地形匹配；为军事目的提供地形景观；进行越野通视情况分析；道路设计的路线、地址选择；不同地形的比较和统计分析；计算坡度和坡向，绘制坡度图、晕渲图等；地貌分析，计算浸蚀和径流等；与专题数据进行组合分析；当用其它特征(如气温等)代替高程后，同样可以进行人口、地下水位等的分析。

2.研究方案

在前面的分析中知道GIS在旅游方面的存在着很大的应用空间，甚至是GIS软件的功能理论介绍也有所认识和了解。那么本章就尝试设计一个研究方案，将GIS在路线规划方面的应用在以福建泰宁县为案例的研究中尝试实现。

2.1 研究内容及意义

本文借助GIS技术强大的空间分析功能，尝试以福建泰宁景区为案例进行研究，综合考虑坡度、坡向等地形因子、植被覆盖情况以及景区视域状况，通过赋值叠加后计算最短路径最终得出风景名胜区旅游线路规划体系，为国内发展快速的旅游市场规划提供一定的理论依据和解决方法，使得旅游规划特别是景区游路规划更加合理化、规范化。

2.2 技术流程

本文利用泰宁实习时获得的数字高程模型，提取坡度坡向因子并进而叠加成一个评价因子；同时对泰宁县景观视觉敏感性进行评估，得出泰宁县的视域敏感性因子；再使用Erdas软件从泰宁TM影像中提取出泰宁县的土地利用状况图，再导入ArcGis中分类赋值得出泰宁县的植被因子。最后借助GIS的最佳路径分析对各个景点两两分析得出最后的旅游路线成果。主要技术流程图如下：

图2-1 研究流程图 资料收集与整理

本章是研究准备阶段，通过对研究数据、研究区概况的介绍，为下一步的研究做好信息准备。

3.1研究数据

本科学习阶段在福建泰宁进行了为期一周的实习，得到泰宁县30米分辨率的DEM、TM数据，从谷歌地图上获得泰宁县主要景点的经纬度坐标等数据，为下一步分析和规划的开展做好坚实的信息储备。

3.2 研究区域概况

3.2.1 地理位置

泰宁县位于福建省西北部的武夷山中段东南侧、杉岭山脉之阳。东邻将乐县，南接明溪县，西连建宁县，北界邵武市。金铙山、白石顶等等高峰环绕着境外，金溪以及它的支流蜿蜒境内，山奇溪秀。泰宁县东西宽64.2公里，南北长66.7公里，总面积达1539.38平方公里。新中国建立后，国家大力发展水电事业，八十年代在此建成的福建省第一大人工湖——金湖，一碧万顷，波光粼粼，仿若镶嵌在武夷山麓的一颗璀璨明珠。3.2.2 地形环境

县城内的地形复杂,境内一条北东向南西走向的断裂带横穿而过,断裂带西北边岩层是老三纪赤石群陆相沉积岩,呈现出紫红色,所以县城西北端地貌表现为丹霞地貌；断裂带东南边都是第四纪沉积层,地貌表现出低山丘陵,建成区主要位于河谷盆地。3.2.3 水文条件

境内的主要河流──杉溪，由朱溪、北溪和黄溪三条支流在城东汇合后，向西南流去，在池潭水库与发源于建宁的濉溪汇合成为金溪。由北向南最后折向东南，又与发源于宁化、明溪的铺溪汇合后，经池潭，出良线，入将乐境内。并且与开善溪之水相连。因此泰宁境内所有的河流全部流向金溪。金溪和其主要支流沿岸形成大小不等的串珠式的冲积平地河谷盆地，尤以朱口和杉城最为明显。1980年池潭水库建成，金溪上游和杉溪两岸便形成一个面积为38.8平方公里的人工湖。3.2.4 气候条件

泰宁县气候属于亚热带季风型山地性气候。春夏季节东南季风在武夷山脉东南侧受阻，形成雨季，一年雨量大部分都集中在这一时期，平均年降雨量达1766毫米。冬季西北寒流翻越了武夷山脉，进而下侵使得泰宁气温比同纬度其它地区更冷。年平均气温为17℃，最低达到－9℃，最高可达38．9℃，无霜期为262天。

泰宁县主要景点包括大金湖、上清溪、寨下大峡谷、状元岩、猫儿山、泰宁地质博物苑等。本文主要就以上景点以及九龙潭、红军崖、泰宁古城、水上一线天等13个泰宁县境内的景点作为本次研究对象。

4．景区旅游线路选线

本章在第二章和第三张的基础上，具体介绍个景点之间最佳路径的查找与实现，最终得出研究结果。

4.1 数据处理

4.1.1 景点数字化

把从谷歌地图上获得的泰宁县各景点的坐标保存在一张Excel表中，再将其导入到ArcMap中，设置为西安80坐标系即可进行显示，具体操作步骤如下：

1.打开保存有泰宁景点坐标信息的Excel表“泰宁景点”，将其另存为.csv格式文件；

2.导入数据并生成shp文件：ArcMap中，选择tools-Add XY Data，选择“泰宁景点”添加，即可显示出泰宁各个景点的分布图，如图所示：

图4-1 景点数字化

图4-2 泰宁县景点分布图

4.1.2 创建成本数据集 4.1.2.1 坡度坡向因子

坡面姿态（坡度及坡向）是指局部地表坡面在空间的倾斜程度和朝向。坡度表示了该局部地表坡面的倾斜程度，坡度大小直接影响着地表物质流动与能量转换的规模与强度，是制约生产力空间布局的重要因子。坡向是决定地表面局部地面接收阳光和重新分配太阳辐射量的重要地形因子之一，直接造成局部地区气候特征的差异，同时，也直接影响到诸如土壤水分、地面无霜期以及作物生长适宜性程度等多项重要的农业生产指标。

（1）坡度的提取

严格地讲，地表面任一点的坡度是指过该点的切平面与水平地面的夹角。坡度表示了地表面在该点的倾斜程度。

基于DEM的坡度提取通常在3×3的DEM栅格分析窗口中，采用几何平面来拟合或差分计算的方法进行。分析窗口在DEM数据矩阵中连续移动完成整个区域的计算工作。

本文坡度计算步骤如下：

1、选择DEM数据层，单击Spatial Analyst下拉列框，选择Surface Analysis并单击slope,弹出slope对话框；

2、选择计算和显示的坡度单位；

3、设定高程转换系数和输出栅格单元大小，此处均按默认值进行分析；

4、指定输出的路径和文件名。

下图为泰宁县坡度栅格图像，如图，浅色区域表示坡度较平缓，深色表示坡度陡峭。

图4-4 泰宁县坡度分析图（2）坡向的提取

坡向定义为：地表面上一点的切平面的法线矢量 在水平面的投影与过该点的正北方向的夹角（x轴为正北方向）。其数学表达公式为：

（1）

对于地面任何一点来说，坡向表征了该点高程值改变量的最大变化方向。坡向值有如下规定：正北方向为0度，按顺时针方向计算，取值范围为0°～360°。坡向可在DEM数据中直接提取。

坡向分析的计算步骤如下：

1、选择表面分析菜单下的坡向工具Aspect，在弹出的菜单中选择输入表面数据，此处为DEM数据；

2.指定输出栅格单元大小和输出的路径和存储文件名，输出栅格数据单元格大小可根据具体项目和实地情况需要自行设置；

3.得出坡向分析图,如图，红色代表北向，黄色代表东向，绿色代表东南向，蓝色代表南向。

图4-5 泰宁县坡向分析图

（3）坡度坡向评分

一般对于景区设施用地的建设而言，O°至5°可以作为一个比较理想的基础设施建设用地的选择范围，也比较适合建设游人集散地和服务区等等；5°一15°之间，就需要在建设中考虑建筑的走势以及与地形的结合，尽量减少填挖量及挡土墙的问题；对于15°一25°之间就比较适合开设登山道，以供普通游客进行观景；25°一45°之间则可以考虑作为探险及专业攀登爱好者的路线选择；而对于45°以上的陡坡，考虑到其视觉敏感度较高、建设难度也比较大，因此可以将其作为保护或者观赏用地，局部还可开设极限攀援项目。因为GIS的选线分析是基于一个成本的数据集，其选线原理是寻找最低成本的路线，所以对于适宜建设的区域我们应该赋低值，不适宜建设的区域则赋予高值，在GIS里也就相当于让该区域的选线成本增加，从而尽量避免在这些区域建设。据此得到坡度因子得分赋值情况：

表4-2 坡度坡向分级得分表

据此对前面得出的坡度坡向分析图进行分级评分：

图4-7 泰宁县坡向得分图 本文最终将坡度坡向共同组成一个评价因子，但考虑到坡度在实际的道路工程建设中影响更加突出，故按坡度0.6、坡向0.4的权重进行叠加。利用GIS的栅格计算器对两个得分栅格进行叠加计算之后得出泰宁县坡度坡向因子得分图，如图所示：

图4-8 泰宁县坡度坡向因子得分图

4.1.2.2 景点视觉敏感性因子

一般说来，一个景点在整个风景区内相对于其他景点的可视性区域越大，其视觉敏感度相应也就越高。考虑到本文研究的面积较大，地形变化明显，所以借助GIS的视域分析功能，对景区内所研究的景点的可视性区域进行逐个分析，景点被看到的次数越多，它的视域敏感性也就越高。

在泰宁县取得的13个分析点，利用GIS的空间分析模块

(SpatialAnalyst)中选择视域分析(Viewshed)，把每个景点作为分析对象，在数字高程模型上进行视域的分析：

A．GIS的可视性分析 目前 ArCGIS的三维分析模块的可视性分析大体可分为点与点之间的可视性分析以及点对区域的视域分析，后者在实际应用中较为广泛，通常用于选址分析等方面，帮助决策。

点对区域的视域分析是指从任意三维表面上取一个目标点，对其周围各个方向上所能看到区域的视域范围进行分类显示，一般情况下分为“可见”和“不可见”两种。通常，视域分析需要在特定的三维表面上进行，如DEM或者TIN这样的栅格表面，而且需要有一个包含着分析目标点的矢量图层。观察位置一般是一个点，也可以是多个点，甚至是多个点连成的一条路线。

B.景点视域分析

视域也可称为视场，它是指可以被一个或者多个观察点看到的所有范围。(汤国安，杨晰《 ArcGIS地理信息、系统空间分析实验教程》2006)对于栅格数据而言，视域就是对泰宁县13个分析点进行可视性分析，逐一以景点为观察点，利用已有的DEM数据进行判断每个点在整个景区的通视区域，可视的区域赋值为1，不可视的为O。由此可形成属性值为1和0的三角网，最后通过叠加分析来对整个景区的视域进行一个总结分析和重分类，得出分级图。

具体步骤如下: 1.选择表面分析中的视场工具(Viewshed)，在弹出的“Viewshed”对话框;2.选择计算表面，此处选择地形高程模型DEM;3.选择用做观测点的要素图层;(此处为泰宁县的一个景点“上清溪”point.Shp)4.设定高程变换系数、输出栅格单元大小以及输出路径及文件名。

图4-9 单点视域分析图

图4-9 泰宁县视域敏感度叠加分析图

从上图可以看出，一级区域意味着被游客看到的次数必然最多，这些区域应尽可能进行保护，故本文将高级别的视域敏感区赋予高值以增加其成本，分五个级别进行打分，如下表所示：

表4-3 视觉敏感性分级评分表

图4-10 泰宁县景点视域得分图

4.1.2.3 植被因子

植被就是覆盖地表的植物群落的总称。它是一个植物学、生态学、农学或地球科学的名词。植被可以因为生长环境的不同而被分类，譬如高山植被、草原植被、海岛植被等。环境因素如光照、温度和雨量等会影响植物的生长和分布，因此形成了不同的植被。植被在土壤形成上有重要作用。在不同的气候条件下，植被各种植彼类型与土壤类型间也呈现出密切的关系。植物是能进行光合作用，将无机物转化为有机物，独立生活的一类自养型生物。植被类型能直接影响土壤形成方向；同时，随着土壤性质的变化，又能促使植彼类型发生变化。因此，在进行景区旅游线路规划时必然需要考虑到对景区植被的破坏程度，尽量避免在一些自我恢复能力较弱的区域进行道路工程建设。

本文利用泰宁县的遥感影像，在Erdas软件中提取出泰宁县的土地利用类型图，包括resident、forest、grass、water,再导入到ArcGis中把每一种覆盖类型的区域进行赋值，进而分类显示，如下表所示：

表4-4 泰宁县植被因子分类得分表

土地类型 分值 Resident Forest 100

Farmland Water 60

Grass 20

other 0

图4-11 泰宁县林相分布图

图4-12 泰宁县植被因子得分图

4.2 旅游线路确定

寻找最短路径的实现需要运用ArcGis的空间分析中距离制图中的成本路径及最短路径、重分类及栅格计算器等功能完成。首先需要把前面建立的因子库中各个分析数据重分类到相同的等级范畴，然后等权重叠加得到最终的成本数据集。基于该成本数据集计算栅格中各个点到点之间的成本距离与方向数据集，最后两两执行最短路径函数即可提取出最佳路径。4.2.1 成本数据的计算

选择表面分析菜单栏下的Raster Calculator命令合并数据集，计算公式如下：

（成本数据集cost=坡度坡向因子得分图+景点视域因子得分图+植被因子得分图）

得到下图所示的最终成本数据集（cost）,其中浅色部分表示相对成本较低。

图4-13 选线因子综合成本叠加图

整个泰宁县景点间的路线设计需要通过景点间两两分析之后得出，本文首先选择红军崖进行分析，方法如下：

选择Spatial Analyst菜单下的Distance模块，选择其中的Cost Weighted，设置分析点和成本参数，点击OK进行分析，产生红军崖的成本距离图和成本方向图。4.2.2 最佳路径生成

单击Spatial Analyst菜单下Distance中的Shortest Path，设置终点，单击OK开始分析，得到红军崖与狮子岩之间的最短路径。

使用此方法，得出泰宁县各景点之间的旅游线路，如下图所示：

图4-14 泰宁县旅游线路综合选线图

4.3 选线结果分析

从得到的分析结果图可以看出，泰宁县所选景点之间的旅游线路图分为两个部分：一是从红军崖开始的由南而北直到大赤壁的环湖路线；再是大金湖北边的众多景点联系起来的环线，这样将泰宁县分为三个景区布局：主要由上清溪、状元岩、峨眉峰等自然保护区形成的北部生态休闲旅游区，本区旅游开发可以考虑以优良的生态环境为载体，以回归自然、生态休闲、生态旅游为主题，重点开发生态休闲、科普科考、状元文化、宗教朝拜等旅游项目；还有就是大金湖及其周边景点组成的金湖旅游度假区，这一区域本身就可依托县城的基础设施条件进行建设，充分利用金湖下游宽阔的水面资源和湖畔秀美的风光，大力开发各类水上运动项目和湖滨度假别墅，逐渐形成以休闲度假、水上运动、康体健身为主题的湖滨度假胜地；最后是以尚书第为中心，以城区为依托，深度开发红军崖、狮子岩等景点，进一步发掘整理泰宁的古建文化，形成一批有浓郁地方特色的专项文化旅游产品。结论与展望

在1994年版总体规划的指导下，泰宁县城已经初步形成以环城道路为界，以道路网为骨架，以穿成而过的河流、山脉为生态空间分隔，形成被河流、绿地穿插包容的城市形态。2008年10月16日，泰宁县人民政府公布了《泰宁县总体规划（2007-2020）文本》，指出城镇建设中出现的问题：缺乏对用地功能和土地利用、资源开发的合理指导；城镇道路系统不够通畅，道路断面过窄，丁字路口过多；除滨河景观绿地得到统一规划，中心城区内其他地段公共绿地匮乏等问题，并提出分区布局旅游发展规划，这与本文的分析结果相一致。

图5-1 泰宁县旅游资源发展规划图

从图中可以看出，本文由GIS分析得到的泰宁县所选景点之间的道路选线与泰宁县旅游规划中的旅游路线基本上吻合，在局部区域存在着一定的差异，这与选线因子有一定的关系，其次也有实际施工与建设中的必要调整。由此说明，GIS在旅游系统规划中有了很高的科学性，可以非常方便的从宏观上控制人类建设活动对旅游和生态资源的破坏，这也使得GIS在规划设计领域的渗透式不争的趋势，随着3S技术的不断发展，必然有更多的分析决策中需要用到GIS技术。本文的讨论研究希望能起到一个抛砖引玉的作用，期待GIS不光是在旅游业，甚至在林业、农业等各行各业都能得到更多更有效的应用，让GIS技术真正能被用以解决实际生活问题。

致 谢

在本论文的写作过程中，我的导师陈能老师倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。

写作毕业论文是一次再系统学习的过程，毕业论文的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。在今后的工作和学习中我会学着将自己所学尽可能的加以运用，从而让所学的知识成为武装自己的工具，以能更好的为社会创造价值，实现人生理想，不负师长们的谆谆教诲。

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第五篇：压力管道论文

姓名： 班级： 学号：

武 汉 工 程 大

压力管道设计论文

学 压力管道的维护和保养

摘要： 本文主要讲述了压力管道防腐蚀的重要性，压力管道腐蚀的主要形式和腐蚀介质，以及介绍了三种压力管道：长输管道，公用管道和工业管道的维护及保养检修等方面的内容。结合相关部门的规定和技术安全方面，对其在生产过程的如何保养，发生故障如何处理等方面做了简要介绍。

This paper mainly describes the importance of anticorrosion pressure pipeline, the causes of corrosion, and introduces three kinds of pressure pipeline: long-distance pipeline, public pipeline and industrial pipeline maintenance and maintenance and other content.According to the regulations of relevant departments and the security technology, in its production process how to maintain, how to deal with aspects of failure are introduced in detail.关键词：压力管道；腐蚀类型；防护措施；埋地管道；

前言

管道输送是与铁路、公路、水运、空运并列的第五大运输方式，它作为一种特种的运输设备越来越广泛地用于石油、化工、冶金、电力等行业以及城市输气、供水和供热系统中。随着经济的发展，管道数量在不断的增加，其重要性也日益突出，在石油、化工行业中，管道被视为“工厂的血管”。

从广义上理解，压力管道是指所有承受内压或外压的管道，无论其管内介质如何。压力管道是管道中的一部分，管道是用以输送、分配、混合、分离、排放、计量、控制和制止流体流动的，由管子、管件、法兰、螺栓连接、垫片、阀门、其他组成件或受压部件和支承件组成的装配总成。

《特种设备安全监察条例》中，将压力管道进一步明确为“利用一定的压力，用于输送气体或者液体的管状设备，其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa（表压）的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性，最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质，且公称直径大于25mm的管道”。

压力管道防腐蚀的重要性

相关资料表明，在美国管道事故原因中第一位的原因是腐蚀造成的，占事故比例近60%，其次原因是由于第三者破坏所造成，约占事故比例的20%。我国的地下油气管道投产1-2年后即发生腐蚀穿孔的情况屡见不鲜，据我国某气田40年来的管道失效原因统计，自然因素和人为因素（洪水冲毁、山体滑坡、人为破坏和建设施工）占5％，管道质量和焊接质量不合格占10％，而腐蚀泄漏和腐蚀开裂占85％。它不仅造成因穿孔引起的油、气、水泄漏损失，而且还可能因腐蚀造成水灾。特别是燃气管道因腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果极其严重。可见腐蚀对压力管道的危害是相当大的，是影响压力管道系统可靠性、使用寿命及造成管道失效的主要因素之一。

随着我国国民经济的发展以及能源结构的转变，压力管道的分布越来越广泛，仅长输油气管道就有近30,000公里，而在建的长输油气管道近7,000公里，公用管道与工业管道没有确切的统计数据，据估计可能也有上千万公里。作为五种物流运输方式之一的压力管道，其安全运行与生产生活关系极为密切，保证压力管道的安全运行意义十分重大。因而有必要加强压力管道的运行与维护管理，作好立法与有标准制订工作，做到有法可依，有标准可执行，确保压力管道的安全运行。

原劳动部颁布的《压力管道安全管理与监察规定》将压力管道分为三种类型：即长输管道、公用管道（分为城市燃气管道和城市热力管道）与工业管道（包括动力管道）。这也是迄今为止，国内最明确的管道分类规范性文件。这种分类方法与ASME B31有异同点。在实际生产过程中，长输管道、油气田集输管道与城市燃气管道基本上是埋地敷设。

压力管道主要腐蚀形式和腐蚀介质

1、压力管道常见的腐蚀类型

（1）压力管道内常见的腐蚀类型：磨损腐蚀（湍流腐蚀和空泡腐蚀）、晶间腐蚀、应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、氢损伤。

（2）压力管道外常见的腐蚀类型：压力管道外一般都采取了一定的防腐蚀措施，覆盖有防腐蚀层。压力管道外的腐蚀，往往是由于防腐蚀层的缺陷或人为破坏，而引起的。其主要是由大气或土壤的腐蚀环境造成的腐蚀破坏。

2、压力管道内的腐蚀性介质：

⑴ 长输管道 输送的主要为原油、成品油、天然气、液化石油气、液化天然气等。但是其中对输送管道有腐蚀性主要为输送介质中H2S、CO2、O2、Cl-和水分等。

⑵ 公用管道 输送的主要是公用和民用天然气、石油气、人工煤气、煤层气以及供热水蒸气等。

腐蚀性介质主要为供热管道的水蒸气及其中的O2、Cl-等。

燃气管的腐蚀介质主要为输送介质中H2S、CO2、CO、O2、Cl-、F-和水分等。

⑶ 动力管道 输送的主要为火力发电用的水蒸汽、汽水两相介质等。腐蚀性介质主要为水蒸气及其中残留的O2、Cl-等。

⑷ 工业管道 主要为输送工艺介质的工艺管道、公用工程管道，工业管道最为复杂，几乎涉及到所有的介质情况，接触到所有的腐蚀性介质。常见的腐蚀性介质有：各种酸（硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等）、各种碱（氢氧化钠、氢氧化钾等）、各种盐（氯化钠、硫酸钠等）、各种气体（氯气、氧气、氢气、氮气、氯化氢、二氧化碳、氨气）、醇类（甲醇、乙醇）、烷烃类、烯烃了、卤代烃类、有机酸类等。

3、压力管道腐蚀的特点 ：

多相流流体-流体力学、高温、高压环境、溶解氧腐蚀、油气管道的硫化氢腐蚀、二氧化碳腐蚀、工业管道的介质多样、复杂。

压力管道防腐蚀的措施

埋地压力管道一般是长输管道和公用管道居多，而工业管道和动力管道一般以架空管道居多。

长输管道的埋地管道主要是金属管道，以输送油气为主。

部分工业管道（以油田集输管道为主）和公用管道的埋地管道主要也是以金属管道为主，但是随着非金属材料的发展，近年来非金属材料的管道在公用管道（以燃气用埋地聚乙烯及聚乙烯复合管道为主）和工业管道（高压玻璃钢管道为主）。为了防止工业大气、水及土壤对金属的腐蚀,设备及管道外部涂漆是压力管道防腐蚀的重要措施之一。1.1 应作外部涂漆防腐的设备、管道及钢结构

1）一般以碳钢、低合金钢、铸铁为材料的设备、管道、支架、平台、栏杆、梯子等均应涂漆防腐。

2）在制造厂制造的非定型设备、管道及附属钢结构应在出厂前先涂两道防腐底漆,在施工现场涂面漆。

3）在施工现场组装的设备、管道及附属钢结构应在现场涂漆。

4）对制造厂已涂面漆的设备,如因运输中涂漆被损坏,对损坏的部位应在现场进行补涂。1.2 不应作涂漆防腐的部位

1）有色金属铝、铜、铅等、奥氏体不锈钢、镀锌表面、涂防火水泥的金属表面以及塑料和涂塑料的表面均不涂漆。

2）对设备的铭牌及其它标志板或标签,其表面不应涂漆。3）已精加工的表面。1.3 涂料的选用原则

1)与被涂物的使用条件相适应;2）与被涂物表面的材料相适应;3)底漆与面漆正确配套;4〉经济合理； 5)具备施工条件。2.1 钢材表面原始锈蚀分级

钢材表面原始锈蚀分A、B、C、D四级

A级

全面地覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈的钢材表面。B级

已发生锈蚀,且部分氧化皮已经剥落的钢材表面。

C级

氧化皮己因锈蚀而剥落或者可以刮除,且有少量点蚀的钢材表面。D级

氧化皮己因锈蚀而全面剥离,且已普遍发生点蚀的钢材表面。2.2 钢材表面处理

为了使钢材表面与涂层之间有较好的附着力,并能更好地起到防腐作用,涂漆前应对金属设备、管道等钢材表面进行下列各种处理: 1）除油污 钢材表面除油污的方法有溶剂法、碱液法、电化学法、乳液法等。2）除旧漆钢材表面除旧漆的方法有机械法、碱液溶解法、有机溶剂法和喷灯烧掉法等。3）除锈 钢材表面除锈的方法有手工法、机械法、火烧法、化学清洗法和电化学法等。

设备及管道的钢材表面处理后,需进行检查并评定处理等级。所有经表面处理后的表面,应在处理后的同一天涂底漆。钢材表面处理后未及时涂底漆放置过夜时(或在其上有新锈时)应在涂底漆之前重新进行表面处理。2.3 钢材表面除锈质量等级

钢材表面除锈质量等级分St2、St3、Sa1、Sa2、Sa21/2五级。St2 彻底的手工和动力工具除锈

钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。St3 非常彻底的手工和动力工具除锈

钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更为彻底,底材显露部分的表面应具有金属光泽。

Sal 轻度的喷射或抛射除锈

钢材表面无可见的油脂和污垢,且无附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。Sa2 彻底的喷射或抛射除锈

钢材表面无可见的油脂和污垢,且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除,其残留物是牢固附着的。

Sa21/2 叫非常彻底的喷射或抛射除锈

钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。2.4 设计及施工规范

SH3022-1999

石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范 HG/T20679-90

化工设备管道外防腐设计规定

GB8923-88

涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 SY/T0407-97

涂装前钢材表面预处理规范

结束语

压力管道的日常维护保养是保证和延长使用寿命的重要基础。压力管道的操作人员必须认真做好压力管道的日常维护保养工作。

1.经常检查压力管道的防护措施，保证其完好无损，减少管道表面腐蚀； 2.阀门的操作机构要经常除锈上油，定期进行操作，保证其操纵灵活； 3.安全阀和压力表要经常擦拭，确保其灵敏准确，并按时进行校验；

4.定期检查紧固螺栓的完好状况，做到齐全、不锈蚀、丝扣完整、联结可靠；

5.注意管道的振动情况，发现异常振动应采取隔断振源，加强支撑等减振措施，发现摩擦应及时采取措施；

6.静电跨接、接地装置要保持良好完整，发现损坏及时修复；

7.停用的压力管道应排除内部介质，并进行置换、清洗和干燥，必要时作惰性气体保护。外表面应进行油漆防护，有保温的管道注意保温材料完好；

8.检查管道和支架接触处等容易发生腐蚀和磨损的部位，发现问题及时采取措施。9.及时消除管道系统存在的跑、冒、滴、漏现象；

10.对高温管道，在开工升温过程中需对管道法兰联结螺栓进行热紧；对低温管道，在降温过程中进行冷紧；

11.禁止将管道及支架做为电焊零线和其它工具的锚点、撬抬重物的支撑点； 12.配合压力管道检验人员对管道进行定期检验。13.对生产流程的重要部位的压力管道、穿越公路、桥梁、铁路、河流、居民点的压力管道、输送易然、易爆、有毒和腐蚀性介质的压力管道、工作条件苛刻的管道、存在交变载荷的管道应重点进行维护和检查。

14.当操作中遇到下列情况时，应立即采取紧急措施并及时报告有关管理部门和管理人员：(1)介质压力、温度超过允许的范围且采取措施后仍不见效；(2)管道及组成件发生裂纹、鼓瘪变形、泄漏；(3)压力管道发生冻堵；

(4)压力管道发生异常振动、响声，危及安全运行；(5)安全保护装置失效；

(6)发生火灾事故且直接威胁正常安全运行；

(7)压力管道的阀门及监控装置失灵，危及安全运行。

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