技术领域本发明涉及一种SWMM管网水力模型的Inp文件向GIS数据库的Shp文件的转换方法，其属于市政工程技术与地理信息工程技术的一个交叉领域。
背景技术：
排水管网系统是现代化城市建设中不可缺少的一项重要设施，是城市基本建设的一个重要组成部分。随着国内大型城市的建设，城市化进程的加快，管网的规模不断扩大，管网的数据更新频率越来越快，传统的城市排水管网的设计已经显现出不能满足现实需求的状况，出现内涝频发的现象。我国目前采用恒定均匀流推理公式：Qs＝qΨF计算雨水设计流量。恒定均匀流推理公式基于以下假设：降雨在整个汇水面积上的分布是均匀的；降雨强度在选定的降雨时段内均匀不变；汇水面积随集流时间增长的速度为常数，因此推理公式适用于较小规模排水系统的计算，当应用于较大规模排水系统的计算时会产生较大误差。随着技术的进步，管渠直径的放大，水泵能力的提高，排水系统汇水流域面积逐步扩大，应该修正推理公式的精确度。在总结国内外资料的基础上，2014年2月10日，我国住房和城乡建设部发布公告，批准《室外排水设计规范》(GB50014—2006)(2014年版)自发布日起正式实施。新版《室外排水设计规范》的条文3.2.1中要求：采用推理公式法计算雨水设计流量。当汇水面积超过2km2时，宜采用数学模型法。在管网设计中将会越来越多的采用模型计算。SWMM模型数据采用Inp文件存储，即使存储非常大量的数据，文件的内存占用也非常小，一般使用的模型数据都在几MB以内，且读取速度快，利于存储和应用。SWMM模型是上世纪七十年代开始，美国环保局为了解决日益严重的城市排水问题而设计的暴雨径流管理模型，SWMM模型可以对单场暴雨进行动态模拟，也可以对连续长期降雨进行动态模拟，进而可以为城市排水系统设计提供依据。在雨水规划和设计中，模型法目前被许多国家广泛采用，美国环保局的SWMM模型是达成广泛共识的一种非常好用的计算引擎，SWMM模型采用的读取和运行文件是Inp格式的文件。若是能将Inp文件转换为地理信息系统文件，将有利于模型数据的管理与更新。ArcGIS是一个应用非常广泛的地理信息处理系统。地理信息系统处理和管理的对象是多种地理空间实体数据及其关系，包括空间定位数据、图形数据、遥感图像数据、属性数据等，用于分析和处理一定地理区域内分布的各种现象和过程，解决复杂的规划、决策和管理问题。GIS数据采用带点、线、面的Shp文件格式进行储存，用以表现图形的空间分布和几何形状，记录图形的属性数据，其在水力模型中的应用越来越广泛。随着现在城市的管网数据越来越庞大，其他的数据存储应用方式对计算机内存消耗越来越大，对于计算机的要求越越高，而SWMM管网水力模型，采用Inp文件存储，对于内存占用和读取速度以及处理速度都相对于其他文件有很大的优势，在很多情况下我们需要对现有的Inp文件数据进行更新，但是对于Inp文件的数据的直接更新相对不容易，而现在对于GIS数据库Shp文件向Inp文件的转换，已经做过大量研究，为实现GIS和SWMM数据库的双向转换，更主要是从SWMM管网水力模型Inp文件的更新管理出发，本发明提出一种由SWMM模型的Inp文件向GIS数据库的Shp文件的转换的方法。依据SWMM模型的Inp文件将其与Shp文件的属性相对应，快速转换为Shp文件，在Shp文件中进行数据更新，为SWMM模型的数据管理与更新带来方便。
技术实现要素：
本发明的目的是提出一种SWMM管网水力模型Inp文件向GIS数据库的Shp文件的转换方法，以实现现有SWMM管网水力模型数据更加便利的管理与更新。本发明的技术方案如下：由SWMM管网水力模型Inp文件向GIS数据库Shp文件的转换方法，所述方法依次包含以下的步骤：(1)创建目标数据层构建目标GIS数据库Shp文件的结构属性，包括点、线、面元素。点元素检查井、出水口、蓄水池，线元素管段和水泵以及面元素汇水区。检查井属性输入编号、井底高程、井深、初始水深；蓄水池属性输入编号、底部高程、最大水深、初始水深、曲线编号和积水面积字段；出水口属性输入编号、底部高程、排放类型、防潮门字段；管段属性输入编号、进水节点、出水节点、长度、进水偏移、出水偏移、形状、直径和渠宽字段；水泵属性输入编号、进水节点、出水节点、曲线编号、初始状态、开启深度和关闭深度字段；汇水区属性输入编号、雨量计编号、出水口、面积、不透水区百分比、宽度、坡度字段。(2)对Inp文件的读取与选择本发明采取对Inp文件的结构进行解析，可以对Inp文件中的各个要素数据进行读取，采取图形的形式进行显示，可以分别将汇水区、节点、出水口、蓄水池、管段、水泵的数据及其属性进行单独完全的提取，也可以根据需求采取对其中的某一类型的部分数据及其属性进行提取。(3)Inp文件各要素与Shp文件数据的结构匹配Inp转换为Shp文件采用单独要素与单独结构转换的关系。对于Inp文件中的子汇水区要素中的Name、Raingage、Outlet、TotalArea、Pcnt.Imperv、Width、Pcnt.Slope分别对应于GIS数据库Shp文件面元素中汇区数据层属性的编号、雨量计编号、出水口、面积、不透水区百分比、宽度、坡度字段；Inp文件中的节点要素中的Name、InvertElev.、Max.Depth、Init.Depth分别对应GIS数据库Shp文件点元素中检查井数据层的编号、井底高程、井深、初始水深；Inp文件中的出水口要素中的Name、InvertElev.、OutfallType、TideGate分别对应GIS数据库Shp文件点元素出水口数据层的编号、底部高程、排放类型、防潮门字段；Inp文件中的蓄水池要素中的Name、InvertElev.、Max.Depth、Init.Depth、CurveParams和PondedArea分别对应GIS数据库Shp文件蓄水池数据层的编号、底部高程、最大水深、初始水深、曲线编号和积水面积字段；Inp文件中的管段要素中的Name、InletNode、OutletNode、Length、InletOffset、OutletOffset、Shape、Geom1和Geom2分别对应GIS数据库管段数据层的编号、进水节点、出水节点、长度、进水偏移、出水偏移、形状、直径和渠宽字段；Inp文件中的水泵要素中的Name、InletNode、OutletNode、PumpCurve、Init.Status、StartupDepth和ShutoffDepth分别对应GIS数据库水泵数据层的编号、进水节点、出水节点、曲线编号、初始状态、开启深度和关闭深度字段；文件中的X-Coord和Y-Coord是对要素的定位数据，对应于各数据层的X坐标和Y坐标。(4)Inp文件数据向Shp数据的转换与提取采用(3)所述的数据属性对应的方法，利用计算机进行Inp文件向Shp文件的自动转换与提取，生成所需的汇水区、节点、出水口、蓄水池、管段、水泵的Shp文件。本发明所述基于SWMM管网水力模型数据Inp文件转换为GIS数据库Shp文件的有益效果主要体现在：1.采用本发明所述的方法，可以充分利用Inp文件的在存储和处理方面的优越性，许多现有的Inp文件，克服了数据更新处理的不便利的缺点，充分利用了在GIS平台处理模型数据的优点。结合的GIS向Inp的转换的技术，实现GIS和SWMM数据库的双向转换。2.本专利利用现有的SWMM平台和GIS平台进行数据的转换，只需进行数据的提取转换，操作简单，转换速度快，准确度高，保证了本专利的实际应用的可行性。3.对于SWMM模型的Inp数据文件，在进行一定的数据库内容更新修改时，只需将需要更新的要素转换为Shp文件进行修改即可，极大简化了数据更新的难度，按照一般四千个点的算，人工录入需要几天的工作量，且容易出错，按照本专利只需要几分钟且准确度可靠，大大提高了工作效率。附图说明：图1为本发明的工作流程示意图。具体实施方式：本发明的实施流程如图1所示，包括以下步骤：(1)创建目标数据层根据数据转换的需要，构建目标Shp数据文件，包括点、线、面类要素及其相关数据属性。(2)Inp文件的读取与要素选择采用本发明方法，对现有的Inp文件进行读取，并对Inp文件进行图形格式的显示，利于对于需要转化的要素进行独立的选择，本发明采用多种选择方式，可以对要素进行类别的完全选择，也可以根据个人需要，进行特定要素类别的部分数据的选择。(3)Inp文件与Shp文件的数据匹配在(2)的基础上对选择的管网数据Inp文件要素与Shp文件数据结构进行数据属性匹配。(4)数据的转换与提取根据(3)中数据属性的匹配关系，对选择的要素进行GIS转换，将转换后的Shp文件进行自动提取，生成相应的Shp文件进行保存。(5)数据更新利用GIS数据库的便利性，根据实际数据的变化情况，对SWMM管网水力模型中需要更新数据进行相应更新。