系統(tǒng)信息技術在美國城市污水處理中的作用
對城市污水系統(tǒng)來說，人們已經(jīng)比較熟悉的應用信息技術就是全球定位系統(tǒng)（GPS）。而現(xiàn)在用途更為廣泛的是地理信息系統(tǒng)（GIS）。地理信息系統(tǒng)是專門用于把地理位置和相關信息“鏈接”的數(shù)據(jù)庫軟件。使用這一系統(tǒng)可以在地圖上展示任何需要的信息，幫助人們決定在何時何地進行何種資源的配置，以及更新地圖等。大城市的污水系統(tǒng)相當復雜，美國一些大城市的部分污水管線甚至已經(jīng)有近百年的歷史了。在這樣漫長的年代里隨著人口的增加和城市規(guī)模的擴大，總是不斷有污水管線、泵站和處理廠等設施在興建、改建或擴建。所有這些設施的有關信息都關系到整個城市污水系統(tǒng)的管理。但是在沒有GIS應用的情況下，并不是所有這些設施的有關信息都能夠讓管理部門的決策人和工作人員方便和及時地獲得。
例如，當需要對一條陳舊的污水管線進行改建時，首先遇到的問題就是該管線的工程設計數(shù)據(jù)以及相關的信息都是在沒有電腦的時代產(chǎn)生的。如果今天要在這個基礎上進行設計，不僅所有舊的設計圖紙要重新掃描、轉(zhuǎn)換成電腦繪圖并將其輸入到城市污水系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，而且還必須對其它相關的信息進行核查和更新。這些相關信息包括地面建筑和交通、地圖和航拍圖象、地下設施（如地下所鋪設的電力、通訊、天然氣、自來水管道），以及地表水和地下水的水文信息等。雖然這些信息過去一直存在，但是這些信息往往是產(chǎn)生于市政各個部門并由這些部門所掌握。因此，如果沒有一個可以“鏈接”各個部門的數(shù)據(jù)庫，城市的污水系統(tǒng)管理人員對信息的分享和利用就會受到部門間的限制。有時往往由于信息流通受阻，許多在原有設計上進行改建的工作就需要花費更多的時間，因此政府也就需要花費更多納稅人的錢來完成城市污水管線的改建和更新工作。而GIS系統(tǒng)的使用就可以解決有關信息的分享和利用。
城市政府部門通過應用GIS，在互聯(lián)網(wǎng)上建立本城市污水系統(tǒng)的專用網(wǎng)站，用戶就可以把數(shù)據(jù)下載到電腦的硬盤上或者可以從網(wǎng)站上下載地圖。另外，對于在室外的工作人員還可以使用掌上電腦通過互聯(lián)網(wǎng)在現(xiàn)場完成數(shù)據(jù)以及圖象的輸入和現(xiàn)場報告。這樣，信息的存儲能力也就不再受到限制。在使用GIS來顯示信息時，這些信息被分成3類。第一類可以顯示城市的各條污水管線，所有管線上的出入口及其坐標、污水處理設施，雨水與污水合用設施。第二類是包含城市的各個公園、小溪和河流、地形圖、街道和公路、土壤、建筑等等。第三類則有每塊地產(chǎn)的地界，以及市區(qū)、郡、選區(qū)的地界。另外，當用戶使用網(wǎng)站的地圖信息時，既有靜態(tài)的也有互動的地圖可供用戶進行選擇。對用戶來說靜態(tài)地圖中的信息是保持不變的，因此這時用戶就沒有其它的選擇。而互動地圖可以使用戶根據(jù)自己的需要選擇各種不同的地圖信息。
在城市的發(fā)展中，污水的排放量會不斷增加或改變，計劃和管理部門需要了解在某個地區(qū)增加或改變排放量能否影響到整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)。管理人員使用了GIS系統(tǒng)，他們可以根據(jù)輸入管線出入口的號碼或者街道的名稱，選擇在這部分管線上采用水文模型來模擬新增加的污水排放量，這樣就可以獲得所需的計算結果。根據(jù)采用模型所得結果，計劃和管理部門就可以確定是否可以在這個地區(qū)建設新的商業(yè)區(qū)和居民區(qū)。另外，對于城市污水系統(tǒng)的管理人員來說，了解污水管線的維護狀況是非常重要的。通過GIS系統(tǒng)，管理人員可以從數(shù)據(jù)庫中檢查哪些部分出現(xiàn)了損壞、哪些管線出入口發(fā)生了外溢以及損壞了的部分管線是否已被修復、外溢的原因是否已經(jīng)被查明等。那些經(jīng)常出現(xiàn)問題的部分管線也會反映到互動地圖上以引起管理人員的注意，使他們能夠及時采取必要的措施去進一步調(diào)查分析和解決發(fā)生的問題。
當然，在這些信息技術應用中，很關鍵的一點就是輸入數(shù)據(jù)的準確性和可靠性。例如，如果一部分污水管線的直徑不準確，水文模型計算的總結果就不可能正確。因此，管理人員需要在檔案資料的審閱和實地調(diào)查中保證獲取準確和可靠的數(shù)據(jù)。
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