陽(yáng)軍

摘要：堤防工程施工線路長(zhǎng)，做好堤防工程的建設(shè)管理不僅是一項(xiàng)復(fù)雜又重要的工作，還是提高管理水平、工程質(zhì)量的關(guān)鍵之所在。GIS作為近年發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)與地學(xué)空間數(shù)據(jù)想結(jié)合起來(lái)的技術(shù)，既能夠滿足用戶對(duì)空間信息的掌握，又能很好的將位置與屬性關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)可視化的管理與決策。本文結(jié)合GIS技術(shù)的優(yōu)良性質(zhì)，將其應(yīng)用于堤防工程建設(shè)管理中，結(jié)合地理信息系統(tǒng)和堤防工程的建設(shè)管理過(guò)程，基于VB語(yǔ)言，研究設(shè)計(jì)了適合于洞庭湖堤防工程的可視化建設(shè)管理系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：GIS；堤防工程；可視化；建設(shè)管理

0.引言

堤防工程作為一個(gè)系統(tǒng)工程，包括了進(jìn)度，質(zhì)量，人員，合同，材料，機(jī)械，財(cái)務(wù)及文檔等方面內(nèi)容。自1982年云南布革水電站引水系統(tǒng)開(kāi)建以來(lái)，我國(guó)多采用的是招標(biāo)投標(biāo)以及基于項(xiàng)目業(yè)主責(zé)任制的建設(shè)管理模式，項(xiàng)目法人建設(shè)管理制度經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐與探索，已經(jīng)逐漸走向成熟，積累了多年寶貴管理經(jīng)驗(yàn)，項(xiàng)目法人對(duì)水利工程的管理水平已經(jīng)達(dá)到一定的高度，從而有力地保障了公益性水利工程建設(shè)的質(zhì)量和進(jìn)度。

近年來(lái)，水利信息化能夠帶動(dòng)水利現(xiàn)代化，能促進(jìn)我國(guó)水利行業(yè)的不斷發(fā)展，在這種思想的指導(dǎo)下，結(jié)合地理與計(jì)算機(jī)的產(chǎn)物GIS技術(shù)運(yùn)用而生。水利工程的信息化逐漸進(jìn)入到水利工程建設(shè)管理領(lǐng)域。

堤防工程作為線路較長(zhǎng)的水利工程，其建設(shè)管理具有一定的復(fù)雜性，尋求技術(shù)以及計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)的方法是發(fā)展必然趨勢(shì)之所在。GIS作為近年發(fā)展起來(lái)的計(jì)算機(jī)與地學(xué)空間數(shù)據(jù)想結(jié)合起來(lái)的技術(shù)，既能夠滿足用戶對(duì)空間信息的掌握，又能很好的將位置與屬性關(guān)聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)可視化的管理與決策，使得堤防工程的管理更為直觀、嚴(yán)謹(jǐn)和系統(tǒng)。目前，GIS技術(shù)也有應(yīng)用于水利工程之中，主要有以下幾方面：（1）防洪減災(zāi)；（2）水資源管理；（3）水環(huán)境及水土保持。在水利工程建設(shè)管理方面的應(yīng)用主要集中在以下三個(gè)方面：（1）三維的可視化的動(dòng)態(tài)模擬與顯示；（2）堤防位置的選擇及優(yōu)化應(yīng)用；（3）地理空間信息的疊加的分析；（4）影響范圍的確定；（5）堤防工程的開(kāi)挖量及剖面分析；（6）水的淹沒(méi)分析；（7）交互式工程布置。

目前，堤防工程在建設(shè)管理過(guò)程中還存在問(wèn)題，主要表現(xiàn)在體制和技術(shù)上。就體制上的問(wèn)題而言，我國(guó)目前的項(xiàng)目法人管理制度上存在體制上的不足，主要表現(xiàn)為責(zé)任不清，規(guī)章制度不完整，權(quán)利與義務(wù)的不對(duì)等，部門利益傾向，監(jiān)理作用效果不好，招投標(biāo)過(guò)于形式化。就技術(shù)上而言，首當(dāng)其沖的是項(xiàng)目法人對(duì)工程管理缺乏先進(jìn)的管理方法和技術(shù)，項(xiàng)目法人往往是臨時(shí)成立的一個(gè)機(jī)構(gòu)，人員是由一些機(jī)構(gòu)臨時(shí)調(diào)入的，他們往往缺乏專業(yè)的素養(yǎng)。管理上自然也存在一些缺陷。工程建設(shè)上，項(xiàng)目的管理往往只是停留在紙面上，有的還包括現(xiàn)場(chǎng)查看，在工程開(kāi)建之前，沒(méi)有對(duì)整個(gè)工程的實(shí)施進(jìn)度，細(xì)節(jié)布置做一個(gè)全面的模擬，這就導(dǎo)致在建設(shè)過(guò)程中，往往是出現(xiàn)了問(wèn)題才解決，這樣勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致工程質(zhì)量不能保證，甚至造成工程的返工，延期等問(wèn)題。為了解決這些問(wèn)題，必須以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)支撐工程建設(shè)與管理。

1.基本概況

我縣地勢(shì)東北高，西南低，從東北向西南傾斜，海拔（吳淞）29-36米之間，最高點(diǎn)是黃山頭主峰，高程265.4米，垸內(nèi)最低點(diǎn)為珊珀湖湖底，高程25.3米。共有一線臨洪大堤393.188公里（占全省的八分之一，全市的五分之二），穿堤設(shè)施196處，電力外排機(jī)埠95處294臺(tái)50915千瓦?？h境內(nèi)8條主支洪道將全縣分割成五個(gè)堤垸即安澧垸、安昌垸、文化垸三個(gè)蓄洪垸，安造垸、安保垸兩個(gè)重點(diǎn)垸。全縣堤防長(zhǎng)度情況如下：全縣共有一線臨洪大堤393.188公里（其中安保垸99.983公里，安造垸79.172公里，安澧垸68.599公里，安昌垸84.247公里，文化垸61.197公里）。

2.GIS與堤防工程建設(shè)管理結(jié)合研究

2.1 GIS技術(shù)特點(diǎn)

GIS作為一項(xiàng)較為新興的技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：

（1）能夠采集，管理，分析和輸出地理信息，具有空間性和動(dòng)態(tài)性；（2）基于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)支持，能夠進(jìn)行空間地理數(shù)據(jù)的管理，計(jì)算機(jī)程序模擬出常規(guī)或者專門地理分析方法，將模擬出來(lái)的方法應(yīng)用于空間數(shù)據(jù)上，利用產(chǎn)生出來(lái)的有用信息完成各項(xiàng)任務(wù)；（3）由于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持，使得地理信息系統(tǒng)能夠快速，精確，綜合的對(duì)復(fù)雜地理系統(tǒng)分析定位。

地理信息系統(tǒng)實(shí)為計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，是計(jì)算機(jī)程序與地理數(shù)據(jù)組織形成地理空間信息模型。具有一定地理知識(shí)的用戶通過(guò)利用模型觀測(cè)各方面內(nèi)容，對(duì)數(shù)據(jù)加以分析和預(yù)測(cè)，可以用于解決管理決策問(wèn)題，這就是利用GIS來(lái)分析的意義之所在。

2.2 GIS與堤防工程建設(shè)管理的結(jié)合

傳統(tǒng)管理方法主要以數(shù)據(jù)流和命令流為形式，堤防工程建設(shè)管理過(guò)程以數(shù)據(jù)作為表現(xiàn)形式，對(duì)于非專業(yè)人士的工作帶來(lái)較大困難，導(dǎo)致工作效率不高，并且需更多的財(cái)力以及物力投入到管理。GIS引入工程管理，可提高管理軟件的直觀性，簡(jiǎn)潔性，如此以來(lái)，工程建設(shè)管理全過(guò)程可以以地圖、模擬實(shí)物、各專題圖表、影像圖片表達(dá)，給使用者帶來(lái)極大的便利。

2.2.1 GIS 與堤防工程建設(shè)管理結(jié)合的可行性

GIS系統(tǒng)用于采集，模擬，處理，檢索，分析以及用于表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的一種計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)。堤防工程屬于地理信息系統(tǒng)表達(dá)的范圍之內(nèi)的。但是堤防工程的建設(shè)并不是一個(gè)單一的活動(dòng)，其與河流的流態(tài)，地形等地理因素息息相關(guān)，這些地理因素可以在 GIS 的構(gòu)架中加以模擬和表達(dá)。堤防工程作為一個(gè)三維實(shí)體，利用GIS可完整描述堤防工程建設(shè)的全過(guò)程。

2.2.2 GIS在堤防工程總布置中的應(yīng)用

基于GIS軟件，建立數(shù)字化的地形，堤防工程在施工場(chǎng)地布置各系統(tǒng)部件的三維數(shù)字化模型。各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息和其他信息形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，支持著系統(tǒng)的底層。通過(guò)這種方式即能實(shí)現(xiàn)各個(gè)系統(tǒng)部件之間的聯(lián)系與獨(dú)立性。依據(jù)工程的不同施工周期，選擇合適的基本時(shí)間步長(zhǎng)，可以使施工生產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程詳細(xì)的被管理者所直觀全面的了解。在GIS系統(tǒng)中，信息的可視化組織可以表現(xiàn)為系統(tǒng)數(shù)據(jù)的操作和管理。數(shù)據(jù)貯存可分為兩個(gè)部分，一個(gè)事圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，可存放各系統(tǒng)的專題圖，根據(jù)實(shí)際情況，將不同的圖形放在各個(gè)不同的圖層上，可以用以分析。二就是屬性數(shù)據(jù)庫(kù)，用以描述圖片的屬性數(shù)據(jù)。兩層次的數(shù)據(jù)可以通過(guò)內(nèi)部代碼以及用戶標(biāo)識(shí)碼公共連接起來(lái)，這樣就會(huì)將屬性數(shù)據(jù)和圖建立一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。從而可以實(shí)現(xiàn)堤防工程的三維的管理與評(píng)估，直接聯(lián)系堤防工程在時(shí)間上與空間上的關(guān)系。

2.2.3 GIS 在洞庭湖堤防工程施工進(jìn)度可視化中的應(yīng)用

水利工程的特點(diǎn)，是由主體工程，附屬工程以及臨建工程所組成，各個(gè)工程的安裝項(xiàng)目由單位工程，分項(xiàng)工程，分部工程以及單元工程逐級(jí)形成的。而單元工程最為最為基本的管理單元，利用GIS的設(shè)計(jì)模式將堤防實(shí)體工程進(jìn)行劃分，分為成千上百個(gè)單位工程，每個(gè)單元載有空間坐標(biāo)信息，工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，工程計(jì)量數(shù)據(jù)以及專業(yè)檢測(cè)數(shù)據(jù)等等。每個(gè)單元又可以集合成為一個(gè)數(shù)據(jù)集合。這種模式的優(yōu)點(diǎn)在于可將復(fù)雜的堤防工程實(shí)行微觀化的管理，通過(guò)統(tǒng)計(jì)，組合分析最后擴(kuò)展到整個(gè)工程，實(shí)現(xiàn)信息共享和可視化管理。

3.結(jié)論

實(shí)現(xiàn)GIS系統(tǒng)在堤防工程建設(shè)管理的應(yīng)用，結(jié)合GIS軟件與堤防工程建設(shè)的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)洞庭湖地區(qū)堤防工程的可視化管理，不僅提高了管理水平，而且加大了生產(chǎn)效率。

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