本论文基于"东风汽车有限公司燃气管网地理信息系统项目".数据是GIS系统的基础,真实、可靠的数据是系统的生命力,合理、有效的数据组织是系统成功的保证.拓扑规则和数据模型是开发管网管理系统的重要基础,因此选题的研究目标是建立科学、合理的燃气管网拓扑规则和构建完整的燃气管网数据库.在ArcGIS地理信息系统平台上,运用ArcCatalog和Geodatabase中间件技术,构造十堰市燃气管网数据库,将GIS外部的关系数据库管理系统(RGBMS)与燃气管网调度管理系统(DMS)有机地集成在基于GIS空间数据的可视化管理平台上,实现了对管线几何关系数据、逻辑关系数据和实时动态监测数据的统一管理.通过管线要素类和要素集建立市政管网空间数据的几何拓扑关系;通过ArcCatalog和Geodatabase建立管网的逻辑拓扑规则,准确表征专业管道物理网络的各种连接关系及其流动系统的动力学关系.其主要研究内容有:论文综合分析了传统数据模型的缺陷和面向对象数据模型的优势,从地理数据模型的发展历程出发,对面向对象的地理数据模型Geodatabase的基本特点、数据存储、相比以往地理数据模型的优势及实现等方面进行了理论研究.论文以拓扑学为基础,探讨了空间数据拓扑关系的特点、表达方式和意义,重点研究了Geodatabase中的基本拓扑规则及网络模型中的连通性规则,并以十堰市燃气管网数据为例,建立了实际应用中的燃气管网拓扑规则,为管网数据的建模打下基础.论文从网络模型的数学基础出发,研究了ArcGIS网络模型中涉及的概念、特点和建模方法,并基于已经建立的拓扑规则,详细描述了构建十堰市燃气管网数据模型的完整流程步骤.该部分的研究具有一定的应用价值,为今后的网络模型研究提供了参考.论文采用的基础数据库平台为微软的Microsoft SQL Server 2000,基础地理信息系统平台为ArcGIS 8.3,采用的数据库引擎为ArcSDE.