Google Earth在設計農村自來水管網工程中的應用

陳云生

(黑龍江省黑河市愛輝區水務局，黑龍江 黑河 164300)

Google Earth在設計農村自來水管網工程中的應用

陳云生

(黑龍江省黑河市愛輝區水務局，黑龍江 黑河 164300)

編制農村飲水安全工程實施方案需要對項目村屯進行自來水管網工程設計，其中外業實地踏察工作包括：村屯平面布置圖繪制，落實水源位置，自來水管網布置落圖，管段長度丈量及控制人口數量調查，節點高程測量。村屯數量多，工作任務重，完成難度大。Google Earth為人們提供了豐富的地理信息，另外通過與項目村屯通訊聯絡，不用到現場就能得到以上基本數據，并且滿足設計要求，節省了大量人力物力。

Google Earth；農村自來水管網工程;管段長度;節點高程;控制人口

0 前 言

黑河市愛輝區位于黑龍江省東北部，總幅源面積14 443 km2。全區轄有11個鄉鎮，89個行政村(116個自然村、屯)，17個國營農林牧場，總涉農人口6.53萬人。

由于愛輝區幅源面積廣，村屯布局稀疏，村屯之間距離遠，所以愛輝區農村飲水安全工程建設形式主要為單村集中式供水工程。

2010年2月23日，黑龍江省發改委和省水利廳下發《關于編制縣級農村飲水安全工程實施方案有關問題的通知》，要求以縣(市、區)為單位編制農村飲水安全工程實施方案，將2010—2013年農村飲水安全工程規劃調查復核的農村飲水不安全人口全部納入縣級實施方案，實施方案由可行性研究和初步設計合并而成，達到初步設計深度，內容要細化到自然村、屯[1]。

根據調查復核結果，愛輝區編制實施方案涉及村屯和農林牧場共62個，人口 2.71萬 人。由于自來水管網工程投資所占比重大，所以自來水管網工程設計合理準確與否關系到整個實施方案的編制質量[2]。

由于每個村屯平面布局不同，所以需要針對每個村屯進行自來水管網工程設計，包括外業實地踏察及內業管網水力計算，其中外業實地踏察是基礎工作，是重中之重，需要完成的工作包括：

1)村屯平面布置圖繪制。

2)落實水源位置。

3)自來水管網布置落圖。

4)管段長度丈量及控制人口數量調查。

5)節點高程測量。

但是在4個月內要完成62個村屯外業實地踏察任務，其工作量是巨大且難以完成的。在實際工作中我們使用了Google Earth，使這項艱巨的工作得以足不出戶就順利完成了[3-4]。

1 Google Earth使用方法

Google Earth是一款Google公司開發的虛擬地球儀軟件，它把衛星照片、航空照相和GIS布置在一個地球的三維模型上。

Google Earth使用了公共領域的圖片、受許可的航空照相圖片、KeyHole間諜衛星的圖片和很多其他衛星所拍攝的城鎮照片。

Google Earth功能強大，在這里我們主要運用的功能有：

1)強大的Google搜索技術，目的地輸入，直接放大。

2)結合衛星圖片全球地理信息就在眼前。

3)保存圖片。

4)測量長度、高度等 。

下面就在設計農村自來水管網工程中如何使用Google Earth介紹如下：

1)下載Google Earth安裝程序并安裝，我們使用的是Google Earth Plus6.0.1.2032 (beta)版，保持電腦網絡連接。

2)打開“Google地球”，在左邊側欄的搜索框內輸入項目村屯名稱，例如“愛輝鎮外四道溝村”，點擊“搜索”后Google Earth將自動帶你 “飛”到項目村屯，外四道溝村的衛星照片將清晰呈現在你的面前。

3)點擊工具欄中的“隱藏側欄”，使照片最大化顯示，點擊菜單欄中的“視圖”“比例圖例”，將在照片左下腳顯示圖形比例尺，它的作用是以后保存的衛星照片無論怎樣縮放都可以計算出比例尺的大小;分別點擊照片右側3個功能鍵，將實現照片的旋轉、移動、放大和縮小。

通過以上一系列操作，將村屯布局完整顯示到電腦屏幕上。

4)點擊菜單欄中的“文件”“保存”“保存圖像”“屏幕”“保存”，將衛星照片保存;打開“AutoCAD”軟件，將保存的衛星照片以光柵圖像的形式插入到CAD文件，至此村屯平面布置圖就完成了。利用“AutoCAD”功能，在村屯平面布置圖上布置自來水管網。

5)自來水管網管段長度的量取。回到“Google地球”，點擊工具欄中的“顯示標尺”，選擇“線條”，長度單位選擇“米”，用光標對應自來水管網平面布置圖管段節點位置分別點擊，將顯示長度數值，將數值標注到管段上。

對于曲線長度的量取我們可以選擇“路徑”功能。

6)自來水管網節點高程的確定。回到“Google地球”，將光標放到對應自來水管網平面布置圖節點位置上，在衛星照片底部自動顯示海拔高程，將數值標注到節點上。

7)自來水管網管段控制人口的確定。回到“Google地球”，在衛星照片中我們能清楚的看到每個管段控制的農戶數量，進而計算出項目村屯總戶數。項目村屯的人口我們從統計部門獲取，用于水力計算的為設計人口，計算出每個農戶分攤到的平均設計人口，從而得到每個管段控制的設計人口，將人口數量標注到管段上。

2 自來水管網設計

通過以上操作我們得到了進行管網水力計算所需要的全部信息，下步就可以利用自來水管網設計軟件進行水力計算，最終確定管徑。

利用Google Earth設計農村自來水管網工程雖然便利，但也存在一些問題：

1)照片清晰度問題。并不是所有村屯的平面布局都是清晰可辨的，我區的一些山區村屯就存在照片不清晰問題，這樣就不能使用Google Earth了。

2)對于布局較大的村屯，為得到較清楚的衛星照片需要對村屯各區域照片分別保存下載，然后利用Photoshop軟件進行圖片拼接，這樣無疑增加了工作量。

3)設計用水量包括村民生活用水量和大牲畜用水量，通過衛星照片我們能得到村民居住分布情況，但卻得不到大牲畜的分布情況，大牲畜用水量只能按人口的分布情況分配，這是利用Google Earth設計農村自來水管網工程存在的缺陷。對于大牲畜數量多且集中養殖的村屯需要斟酌使用。

4)我區農村居住房屋以平房為主，從衛星照片上能夠很好分辨，計算管段控制人口比較容易，但對于發達省份的農村，樓房與平房混建，對于推算管段控制人口還需進一步總結經驗[5]。

雖然使用Google Earth設計農村自來水管網工程受到一定限制，但是瑕不掩玉，通過近兩年的實踐檢驗，利用Google Earth設計的農村自來水管網長度合理，管徑滿足供水要求，發揮了很好的效益。Google Earth為我們提供了豐富的地理信息，節省了大量人力物力，值得在今后的工作實踐中進一步研究利用。

[1]莫順山.互助縣農村自來水工程運行管理中存在的問題及對策[J].現代農業科技,2010(09):263.

[2]趙世軍,秦旭華,蔡森.招遠市農村自來水工程管理現狀及對策[J].山東水利,2008(12):42-43.

[3]王正林,王春華,任立民.農村通自來水工程管理運營工作探討[J].山東水利,2008(06):47-48.

[4]鄔雄,王鴻.農村飲水安全工程建設中的問題及對策研究[J].科技資訊,2012(05):52.

[5]張治國.靈丘縣農村自來水工程管理工作思路與探討[J].山西水利科技,2007(02):46-47.

1007-7596(2014)11-0225-02

2014-01-29

陳云生(1975-)，男，浙江杭州人，工程師。

S277

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