基于ArcGIS的城市道路易积水区的提取方法*

0 引言

国家住房和城乡建设部于2008年-2010年间对全国351个城市进行了关于城市内涝的专项调研，调研结果显示有62%的城市发生过不同程度的内涝，其中积水深度超过50 cm的占74.6%，积水时间超过半小时的城市占78.9% [1]。

在美国各州，MTM服务的价值已得到了政府、医疗保险机构以及社会公众的普遍认同，被纳入美国老年医疗保险制度D项。MTM服务的报酬与同时期医师报酬支付水平一致，均基于从提供服务所需要的时间、临床工作强度以及所需要的资源等方面进行综合考量。在美国已经建立了MTM专属的“当前诊疗专用码”（CPT码），提供标准的支付方法，以便于支付药师的MTM服务[17]费用。在新西兰，MTM服务作为一项增值服务，由当地健康委员会资助，这是除了强制性的基础服务之外的一项有益补充。

道路积水会对人类活动带来极大的影响，东南沿海地区每年都会有台风、强降雨等侵袭，虽然有天气预报等方式可以预知，但是道路并不会因为降雨多少而自我发生变化。因此，想要预知或者改变道路积水，就得通过一些手段将道路低洼的地方找出来，再将道路低洼数据与排水管网等套合起来进一步确定某路段是否属于低洼易积水路段。由此，本文就如何利用ArcGIS中相关功能提取道路易积水区进行详细阐述。

1 道路积水成因及危害

1.1 道路积水成因

造成道路积水的原因有很多，如施工造成旧管网破损，雨水口被落叶、树枝、杂物阻挡会影响管网收水能力。又如，立算式雨水口因逐年道路维修、路面加高使立算断面减小从而影响收水能力[2]。还有因平时河道水位偏高，受大雨影响，城市大小河道的水位都会快速增长，从而导致排水不及时形成道路积水。除了一些人为或者不可抗拒的自然因素外，市政设计排水口等相关配套设施时的不合理或建造道路时施工误差等也会导致道路积水。

1.2 道路积水带来的危害

道路路面积水，会降低车辆的运行能力，甚至使车辆产生液面滑移，对交通安全极为不利，同时路面长期积水会浸润路基，降低路基土的强度，甚至造成路基整体破坏，混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷，造成断板、错台、开裂等，最终导致路面早期破坏[3]。在地面湿滑的情况下，非机动与机动车极易发生刮擦事件，特别是在机动车行驶过程中，行人、非机动车滑倒后与机动车“接触”引发人伤亡的事故时有发生。总而言之，道路积水会造成经济、时间等损失，还会引发人员伤亡事故，因此找到易积水路段，并对其进行修护很有必要。

一直以来，我国始终都在忽视档案管理，大数据时代的到来，让人们重新意识到了档案管理的重要性，这也在一定程度上推动了档案管理部门的进一步发展。在大数据时代，有效记录档案数据显得尤为重要，随着档案资源类型的增多，档案管理人员的工作量不断加大。在档案管理过程中，如果依旧采用传统的档案管理模式，是无法满足当今时代的发展需求的。所以，档案管理部门应当认真考量档案管理的未来发展方向，并采取行之有效的方法，使得人们所需要的重要信息能够从档案管理的大量数据中成功提取出来，这是档案管理的核心内容，也是大数据时代给档案管理带来的重大机遇。

2 基于ArcGIS的道路易积水区的提取方法

道路易积水区的提取主要数据源有道路面数据(属性中需要有道路名)，数字高程模型DEM或者等高线数据，其中DEM可以直接用来提取道路低洼地，而等高线需通过ArcGIS中3D Analyst工具中相关功能进行转换生成DEM后方可使用。具体步骤为：利用ArcGIS中3D Analyst→create TIN→create TIN form features功能将等高线数据转换成TIN(栅格图)，再用3D Analyst→convert→TIN to raster功能将TIN(栅格图)转化成GRID，即DEM。还需要水系面、排水管网数据及其他地形资料，其中地形资料用来与填洼后的结果比较分析以确定二值化的阈值，水系面及从排水管网数据中提取出的雨水篦子数据可以作为低洼路段是否为易积水区的评判指数。道路易积水区的提取过程，如图1所示。

图1 技术流程 Fig.1 Technical flow

3)运用“栅格计算器”(ArcGIS工具箱→Spatial Analyst Tools.tbx→地图代数→栅格计算器)(见图4)功能，将填洼后道路DEM结果与裁切好的道路DEM进行相减运算，得到的结果为非洼地的数据全部赋值为“0”，剩下非“0”值的数据为进行填洼后的低洼区域。

1)通过ArcGIS软件中“按掩膜提取”(ArcGIS工具箱→Spatial Analyst Tools.tbx→提取分析→按掩膜提取)(见图2)功能，按已有的道路面将城区DEM进行裁切，得到新的DEM，即道路DEM。

图2 掩膜提取 Fig.2 Extraction mask

4)根据上一步确定的阈值进行二值化，通过ArcToolBox中的“重分类”(ArcGIS工具箱→Spatial Analyst Tools.tbx→重分类→重分类)(见图5)功能，对DEM进行二值化。

⑵工作原理，用户通过Web节目提前了解所需停车附近区域的各个停车场信息，包括停车数量、到达路线等信息来选择合适的停车点。当车低速抵达停车场入口时自动远程读写设备就会探测到车辆的电子标签，然后车辆的相关信息就会被读入系统，并将这些信息传送给物联网数据平台，经过数据处理决定是否给予停车权限并同时记录相关信息。当车辆正常入库则平台系统会记录相关信息，更新停车数量、车位等信息，并通过Web来更新信息。如果车辆无法被识别那么系统会反馈信息，由停车管理系统引导用户停车，并自动存储记录该车辆信息，同时更新Web信息[3]。

图3 填洼 Fig.3 Filling

在ArcGIS中的具体实现步骤如下：

首先，课外阅读的功利性。素质教育施行多年，学生的学业负担还是那么重。城区如此，农村也如此。学生每天在课堂上要坐七、八节课，要应付呆板繁多的考试，课外还要做大量的作业。沉重的课业负担，使大部分学生难以挤出时间进行经典诵读。尤其是面临中考的初三学生，除了必要的体育课外，他们只能在题海中苦苦挣扎。其次，浮躁的社会氛围。初中生阅读经典书籍的氛围，和成人世界营造的社会风气不无关系。当今社会，网络、短信、电视、电影等媒介以强烈的攻势冲击着纸质图书市场。快餐式、碎片化的阅读方式让人们丧失了独立思考的能力，成年人尚且如此，又何谈尚未具备思辨能力、善于模仿的青少年学生呢？

图4 栅格计算器 Fig.4 Raster calculator

2)通过ArcToolBox中的“填洼”(ArcGIS工具箱→Spatial Analyst Tools.tbx→水文分析→填洼)(见图3)功能，对道路DEM进行填洼处理，得到填洼后DEM。

图5 重分类 Fig.5 Reclassify

6)套合管网数据(雨水篦子、排水孔等)，按照一定的指标，例如，筛选面积大于100 m2，积水深度大于10 cm的区域等能够影响到人们出行等相关活动的区域，最终确定为道路易积水区。而不会对人类活动造成影响区域可以舍去。为了图斑美观确定道路易积水区后内业对图斑边界进行人工修正，最终效果如图7所示。对应的实地情况，如图8所示。

图6 栅格转面 Fig.6 Conversion from raster data to polygon elements

5)用ArcToolBox中的“栅格转面”(ArcGIS工具箱→Conversion Tools.tbx→由栅格转出→栅格转面)(见图6)功能，将二值化后的栅格图转化成矢量多边形，得到初始道路低洼区域。

图7 成果示意图 Fig.7 Schematic diagram of results

3 成果分析

市政、路政等相关部门可以利用高精度的道路易积水区数据成果更科学合理地编制城市排水规划，或者对相关路段进行适当改造。目前很多城市都有城市内涝监测预警系统，将道路易积水数据导入该系统中，可以在台风或者强降雨等天气情况下，有目的的实时监察，从而节省人力物力。

图8 实地情况 Fig.8 Local condition

通过项目实践得出，利用低洼地最高水位值线法[4]也可以提取出低洼区域，但是该方法对地形要求较高，且适用范围具有局限性。而本文所述的提取低洼地方法适用范围广，对地形地势等要求不高，且采集数据时不会遗漏低洼地。另外，本文所述方法提取出的道路易积水区，通过外业实地勘察，与实地道路积水区基本吻合。该方法也适用于提取城市低洼地。

利用ArcGIS提取出的道路易积水区存在

4 结论

局限性，其数据精度取决于数据源(主要指DEM或者等高线等数据)的可靠性。如果数据源数据精度高，那么提取出的道路易积水区与实际情况更符合。

现今科学越来越发达，各种软硬件设备越来越齐全，科技的飞速发展使人们的生活越来越便捷，工作效率越来越高。在各种条件均已成熟的情况下，利用ArcGIS等现代空间分析软件对城市基础数据进行整合分析，从而将其结果应用于城市建设与改造，是使城市更加现代化、科技化的基础，也是必然趋势。

[参 考 文 献]

[1] 张建升.治理城市内涝的良方何在[J].美与时代：城市，2012(7)：36-36.

[2] 费宇婷，沙峥峥，薛嘉兵.城市道路积水成因分析及解决对策[J].工程建设与设计，2016(13)：11-12.

使用传统的开颅手术治疗,需要对患者的附近血管和神经进行保护,对功能区域给予保护,避免患者术后神经组织受到损伤,导致患者的神经功能障碍,病灶无法一次性的切除,术后有复发的可能。显微手术能够让患者的瘤体位置被精确的确定。选择正确的手术录入,根据颜色和质地来进行瘤体的切除,获得有效率非常高。

[3] 褚选选，刘照.道路积水问题的研究分析[J].世界家苑，2013，12(2)：20-22.

[4] 蒋芳芳，曹起铜.ARCGIS环境下基于DEM的城市低洼地信息提取应用研究[J].浙江测绘与地理信息，2016，38(2)：21-23.

彭措和丹增是最先熟识的，每次去，他们总热情地倒茶，还分给我泡泡糖。他们的汉话说得最流利，因为每周都到寺院里上语文课。一天晚上他俩放学回来，手里拿着作业本，课后还得练习汉字。彭措要我念一篇课文《金色的鱼钩》给他们听，这篇课文把我带回了我的小学五年级。