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摘要:地理信息系统(Geographic Information System 或)有时又称为“地学信息系统”它是一种特定的十分重要的空间信息系统,它是在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。GIS技术应用于水利工程建设,是以现代化的有效途径。以GIS的空间数据信息查询、分析功能及信息可视化功能为出发点,结合眼下水利工程建设中的难点,介绍了GIS在水利工程实施过程中的技术应用。
关键词:GIS技术;水利工程;应用
中图分类号:C35文献标识码: A
引言:GIS是由计算机系统、地理数据和用户组成的,通过利用数据空间属性,实现了图形和数据的结合。GIS是水利信息采集、存储、管理、分析表达的有利工具。水利信息量大繁杂,既有实时数据,又有历史数据,既有环境数据,又有经济数据;既有矢量数据。这些信息中80%以上与空间信息有关,实践证明:GIS可以胜任存储、管理这么庞杂的数据。水利信息化是国家信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体体现,是推动水利现代化的重要措施之一。近年来,GIS技术已深入到水利工程的各个方面。并发挥了巨大作用。
一、GIS 技术功能应用
1,运用GIS技术管理水利工程勘察信息
传统水利工程勘察资料管理方法以纸质档案为主,借助档案管理软件和数据库系统实现管理,这些管理方法无法适应信息化管理的需求,存在诸多弊端,信息利用率低、信息交换手段缺乏、信息表现形式单调等。水利工程勘察信息具有明显的与地理位置相关的空间特性。传统的信息表达手段对空间特性的描述是非常困难的,而GIS空间数据处理和管理为勘察信息管理提供了技术支持。GIS能够管理并描述地表及附着物的空间信息与属性信息,具有强大的图形、图像及属性数据处理能力,能够对地理信息及其信息提供采集、处理、管理、制图等功能。另外,现有水利工程勘察数据可以方便的与GIS数据进行融合。已有的水利工程勘察资料包括:岩层、构造、水文、岩土体的物理力学性质等。大多直接与钻孔资料相关,这些信息可以通过关系数据库进行管理,GIS可以通过一定技术与关系数据库关联。基于GIS勘察信息管理系统设计与开发,目前并不成熟。
2. 利用GIS 的图形管理与操作,利用GIS 技术可以很方面的对基础数据库中的三维信息惊醒图像方面的缩小与放大,可以任意显示各地的地貌地形,可以很方便获取水利工程的各类地形信息和地理位置信息、只要输入所要查询工程编码名称,便可以很直观的看到所查询工程的详细信息。
3. 建立了专门针对于违法地图层的编辑子系统,方便用来进行图像的编辑,也解决了工作变化较快的问题我们通过网络连接各分局的工程基础数据库,并且实时的更新数据库中的各类信息,对工程执法资料库的实时动态作出最短时间的相应。同时也为执法监察工作提供了监督途径。利用GIS 专题图的功能可以很方便的对在案件的力、理过程中必要记录的数据以标准表格图形的方式输出到基础地形数据库中,便于后期对案件进行分析以及提供案件判决的依据。
4. 利用GIS 的地图信息技术可以在地图上看到各个工程的地理分布位置,综合系统的把这些不同种类,不同地区,不同情况的数据反映到地图上来通过GIS 技术自带的查询功能,可以很方便的任意比例任意距离内的各类图表,查询结果与实际情况大体相符。
二、基于GIS的水利工程施工可视化管理
大型水利水电工程施工是一项复杂而又艰巨的工作,利用计算机进行辅助管理是人们一直所追求的目标。因此,把GIS技术应用于水利水电工程施工管理领域,来辅助工程施工管理、模拟仿真施工过程,以及进行地形地质的数字化与可视化,是一种新的发展方向。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,GIS可将复杂的工程施工过程以可视化的形式表达出来,为全面、准确、快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具,实现工程施工信息的高效应用和科学管理;GIS的应用,将推进水利水电工程施工的数字化、可视化、智能化的发展。
系统仿真技术是随着计算机科技的发展而逐步形成的一门新兴学科。现代仿真技术已成为分析、研究、评价和管理复杂系统不可缺少的重要手段,为大型水利工程施工管理提供了有效途径。集中面向对象图形建模技术、动态仿真技术、可视化技术、动画技术及数据库技术于一体的可视化仿真技术正是当前先进仿真技术与应用的研究核心。
三、GIS技术在CAD地形图应用
有些大型水利工程中,工程选址是一个人集设计和决策于一体的过程,往往涉及范围广,内容复杂。应用传统选址需要大量的野外实地勘察工作,这不仅耗费巨大的人力、物力和财力,而且给施工的进度造成了影响。目前,水利勘察信息勘察管理中,GIS应用并不广泛。勘察设计部门对计算机的应用还处于CAD的机助制图阶段,还没有引入GIS进行数据分析管理和分析,如何充分发挥计算机在数据管理和辅助设计中的作用,是面临的主要问题。
应用GIS技术为水利服务,建立空间数据库是基础,空间分析是核心。数字地形信息是GIS的重要组成部分,是地理空间数据的基本信息之一,地形图为各种勘察、规划、设计的地理信息载体,地形图数据要同时满足测绘制图、GIS数据交换及分发的需要。因此,建立GIS的第一步是设计并建立数字地图数据库。已有的CAD数字地形图只是GIS数据库建立的数字化形式的基础数据源,将已有的CAD数字地形图数据转换,满足GIS要求的数据格式。
四、GIS 水利工程施工管理中的应用分析
1. GIS 技术在水利工程施工管理中分析、利用及其评估方面的应用借助于GIS 技术进行土地利用现状数据库的构建,可对各种水利工程数据总量、范围、位置及面积等进行及时有效的了解,还可在工程勘察工作中进行应用,并进行数据的统计、上报及汇总,还可对实地、图纸及数据套合与否进行有效的检查。此外,进行工程基本信息系统的构建可对工程进行有效的监测和保护,指导相关人员对工程进行合理有效的利用、监测以及评估,从而及时对其进行动态化修正。
2. GIS 技术在水利工程管理方面的应用
对于水利工程管理方面而言,借助于GIS 技术、GPS 全球定位系统以及RS 遥感三大技术实现了工程管理信息系统的构建,可自动将办公及地理信息集成一体,并有效解决了海量空间图形数据的网络发布及其传输,并实现了对管辖地区一体化图文信息系统的高效管理。通过卫星遥感技术和测绘地理信息相关专业的技术人员所进行的实地调查,有效实现了对管辖地区工程的地理信息采集及统计,不仅大幅度节省了时间和开支,还保证了调查数据的准确性、及时性以及可靠性。
结语:
水利是国民经济的基础设施,是经济社会发展的制约因素。目前水利信息化的研究与发展,成为提升传统行业的研究核心,水利行业与GIS的融合正大规模展开。从水里工程的地质勘查,到工程的选址,到运用GIS对地形图管理以辅助设计,再到水利工程施工的可视化管理,GIS与水利工程的兼容,贯穿了整个水利工程建设过程。GIS将为水利工程的实施,提供了一个科学有效、便捷直观的设计、分析及管理手段。
参考文献:
[1] 罗彩莲. 利用卫星遥感图象进行闽江水口库区的动态变化监测及环境评价[D]. 福州: 福州大学, 2005
[2] 浙江省河道管理总站. 浙江省水域调查技术导则[R]. 杭州: 浙江省水利厅, 2005.
[3] 王慶, 廖静娟. 基于SAR数据的鄱阳湖水体提取及变化监测研究[J]. 国土资源遥感, 2010(4): 91-97
关键词:GIS技术;水利工程;应用
中图分类号:C35文献标识码: A
引言:GIS是由计算机系统、地理数据和用户组成的,通过利用数据空间属性,实现了图形和数据的结合。GIS是水利信息采集、存储、管理、分析表达的有利工具。水利信息量大繁杂,既有实时数据,又有历史数据,既有环境数据,又有经济数据;既有矢量数据。这些信息中80%以上与空间信息有关,实践证明:GIS可以胜任存储、管理这么庞杂的数据。水利信息化是国家信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体体现,是推动水利现代化的重要措施之一。近年来,GIS技术已深入到水利工程的各个方面。并发挥了巨大作用。
一、GIS 技术功能应用
1,运用GIS技术管理水利工程勘察信息
传统水利工程勘察资料管理方法以纸质档案为主,借助档案管理软件和数据库系统实现管理,这些管理方法无法适应信息化管理的需求,存在诸多弊端,信息利用率低、信息交换手段缺乏、信息表现形式单调等。水利工程勘察信息具有明显的与地理位置相关的空间特性。传统的信息表达手段对空间特性的描述是非常困难的,而GIS空间数据处理和管理为勘察信息管理提供了技术支持。GIS能够管理并描述地表及附着物的空间信息与属性信息,具有强大的图形、图像及属性数据处理能力,能够对地理信息及其信息提供采集、处理、管理、制图等功能。另外,现有水利工程勘察数据可以方便的与GIS数据进行融合。已有的水利工程勘察资料包括:岩层、构造、水文、岩土体的物理力学性质等。大多直接与钻孔资料相关,这些信息可以通过关系数据库进行管理,GIS可以通过一定技术与关系数据库关联。基于GIS勘察信息管理系统设计与开发,目前并不成熟。
2. 利用GIS 的图形管理与操作,利用GIS 技术可以很方面的对基础数据库中的三维信息惊醒图像方面的缩小与放大,可以任意显示各地的地貌地形,可以很方便获取水利工程的各类地形信息和地理位置信息、只要输入所要查询工程编码名称,便可以很直观的看到所查询工程的详细信息。
3. 建立了专门针对于违法地图层的编辑子系统,方便用来进行图像的编辑,也解决了工作变化较快的问题我们通过网络连接各分局的工程基础数据库,并且实时的更新数据库中的各类信息,对工程执法资料库的实时动态作出最短时间的相应。同时也为执法监察工作提供了监督途径。利用GIS 专题图的功能可以很方便的对在案件的力、理过程中必要记录的数据以标准表格图形的方式输出到基础地形数据库中,便于后期对案件进行分析以及提供案件判决的依据。
4. 利用GIS 的地图信息技术可以在地图上看到各个工程的地理分布位置,综合系统的把这些不同种类,不同地区,不同情况的数据反映到地图上来通过GIS 技术自带的查询功能,可以很方便的任意比例任意距离内的各类图表,查询结果与实际情况大体相符。
二、基于GIS的水利工程施工可视化管理
大型水利水电工程施工是一项复杂而又艰巨的工作,利用计算机进行辅助管理是人们一直所追求的目标。因此,把GIS技术应用于水利水电工程施工管理领域,来辅助工程施工管理、模拟仿真施工过程,以及进行地形地质的数字化与可视化,是一种新的发展方向。以信息的数字化、直观化、可视化为出发点,GIS可将复杂的工程施工过程以可视化的形式表达出来,为全面、准确、快速地分析掌握工程施工全过程提供有力的分析工具,实现工程施工信息的高效应用和科学管理;GIS的应用,将推进水利水电工程施工的数字化、可视化、智能化的发展。
系统仿真技术是随着计算机科技的发展而逐步形成的一门新兴学科。现代仿真技术已成为分析、研究、评价和管理复杂系统不可缺少的重要手段,为大型水利工程施工管理提供了有效途径。集中面向对象图形建模技术、动态仿真技术、可视化技术、动画技术及数据库技术于一体的可视化仿真技术正是当前先进仿真技术与应用的研究核心。
三、GIS技术在CAD地形图应用
有些大型水利工程中,工程选址是一个人集设计和决策于一体的过程,往往涉及范围广,内容复杂。应用传统选址需要大量的野外实地勘察工作,这不仅耗费巨大的人力、物力和财力,而且给施工的进度造成了影响。目前,水利勘察信息勘察管理中,GIS应用并不广泛。勘察设计部门对计算机的应用还处于CAD的机助制图阶段,还没有引入GIS进行数据分析管理和分析,如何充分发挥计算机在数据管理和辅助设计中的作用,是面临的主要问题。
应用GIS技术为水利服务,建立空间数据库是基础,空间分析是核心。数字地形信息是GIS的重要组成部分,是地理空间数据的基本信息之一,地形图为各种勘察、规划、设计的地理信息载体,地形图数据要同时满足测绘制图、GIS数据交换及分发的需要。因此,建立GIS的第一步是设计并建立数字地图数据库。已有的CAD数字地形图只是GIS数据库建立的数字化形式的基础数据源,将已有的CAD数字地形图数据转换,满足GIS要求的数据格式。
四、GIS 水利工程施工管理中的应用分析
1. GIS 技术在水利工程施工管理中分析、利用及其评估方面的应用借助于GIS 技术进行土地利用现状数据库的构建,可对各种水利工程数据总量、范围、位置及面积等进行及时有效的了解,还可在工程勘察工作中进行应用,并进行数据的统计、上报及汇总,还可对实地、图纸及数据套合与否进行有效的检查。此外,进行工程基本信息系统的构建可对工程进行有效的监测和保护,指导相关人员对工程进行合理有效的利用、监测以及评估,从而及时对其进行动态化修正。
2. GIS 技术在水利工程管理方面的应用
对于水利工程管理方面而言,借助于GIS 技术、GPS 全球定位系统以及RS 遥感三大技术实现了工程管理信息系统的构建,可自动将办公及地理信息集成一体,并有效解决了海量空间图形数据的网络发布及其传输,并实现了对管辖地区一体化图文信息系统的高效管理。通过卫星遥感技术和测绘地理信息相关专业的技术人员所进行的实地调查,有效实现了对管辖地区工程的地理信息采集及统计,不仅大幅度节省了时间和开支,还保证了调查数据的准确性、及时性以及可靠性。
结语:
水利是国民经济的基础设施,是经济社会发展的制约因素。目前水利信息化的研究与发展,成为提升传统行业的研究核心,水利行业与GIS的融合正大规模展开。从水里工程的地质勘查,到工程的选址,到运用GIS对地形图管理以辅助设计,再到水利工程施工的可视化管理,GIS与水利工程的兼容,贯穿了整个水利工程建设过程。GIS将为水利工程的实施,提供了一个科学有效、便捷直观的设计、分析及管理手段。
参考文献:
[1] 罗彩莲. 利用卫星遥感图象进行闽江水口库区的动态变化监测及环境评价[D]. 福州: 福州大学, 2005
[2] 浙江省河道管理总站. 浙江省水域调查技术导则[R]. 杭州: 浙江省水利厅, 2005.
[3] 王慶, 廖静娟. 基于SAR数据的鄱阳湖水体提取及变化监测研究[J]. 国土资源遥感, 2010(4): 91-97