趙斯野

摘 要：信息技術(shù)的不斷發(fā)展，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)逐漸的應(yīng)用到水利水電工程建設(shè)中，GIS是現(xiàn)階段水利水電工程建設(shè)中常用的技術(shù)手段。地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)稱GIS，地理信息系統(tǒng)是將信息技術(shù)和地理學(xué)相互結(jié)合的一種技術(shù)手段，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)采集和存儲(chǔ)工作，在水利水電工程建設(shè)中，地理信息系統(tǒng)能夠有效的增加為水利水電工程建設(shè)提供直觀的形象信息支持，促進(jìn)水利水電工程建設(shè)的順利完成。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對(duì)GIS在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用與展望進(jìn)行分析和討論。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；GIS技術(shù)；應(yīng)用；展望

GIS是現(xiàn)階段諸多行業(yè)中經(jīng)常使用的一種技術(shù)手段，現(xiàn)階段我國(guó)的GIS已經(jīng)取得一定的成果。GIS是以地理空間數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，并與信息技術(shù)相結(jié)合，在相關(guān)軟件的支持下，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、整理、分類、分析、管理、儲(chǔ)存等相關(guān)工作。實(shí)現(xiàn)了對(duì)地理信息的集中處理，有利于地理信息的研究和分析。是現(xiàn)階段水利水電工程建設(shè)的重要保障。水利水電工程的一些地形圖可以通過(guò)GIS結(jié)合地理坐標(biāo)，將水利水電工程中的一些復(fù)雜施工過(guò)程進(jìn)行充分的展示，便于水利水電工程相關(guān)人員能夠充分掌握工程的全過(guò)程，從而促進(jìn)水利水電工程快速、高效完成，實(shí)現(xiàn)水利水電工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1 GIS在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用

GIS技術(shù)具備信息數(shù)字化、直觀化、可視化的功能特點(diǎn)，利用這些特點(diǎn)可以將水利水電工程施工中各種復(fù)雜的過(guò)程轉(zhuǎn)換成直觀的動(dòng)畫形式，可以為施工過(guò)程中的各種狀況提供有力分析條件，這樣能夠使水利水電工程進(jìn)入信息化的科學(xué)管理狀態(tài)中，工程設(shè)計(jì)結(jié)果也可通過(guò)可視化充分呈現(xiàn)出來(lái)，利用這一點(diǎn)，設(shè)計(jì)人員就可以通過(guò)直觀化進(jìn)行更好更詳細(xì)精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，不僅有效的提高工程設(shè)計(jì)水平，同時(shí)利用GIS技術(shù)的科學(xué)簡(jiǎn)單化、形象直觀化、可視參考化等功能，提升工程管理水平，推動(dòng)我國(guó)的水利水電工程趨向智能化、信息化發(fā)展。

1.1 GIS應(yīng)用于施工導(dǎo)截流三維動(dòng)態(tài)可視化

利用GIS軟件功能與其他軟件功能相結(jié)合，形成施工導(dǎo)截流三維動(dòng)態(tài)可視化仿真系統(tǒng)，通過(guò)動(dòng)畫圖像形式對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行模擬演示。實(shí)現(xiàn)三維可視化過(guò)程，首先要?jiǎng)?chuàng)建三維場(chǎng)景，并按照實(shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行有機(jī)地組裝，利用實(shí)體建模將三維形狀構(gòu)建出來(lái)，再經(jīng)過(guò)對(duì)實(shí)體構(gòu)建模型的紋理、消隱、陰影等進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，并在三維場(chǎng)景中呈現(xiàn)。在仿真模塊的作用下，可以對(duì)施工過(guò)程中所有信息包括主體信息以及各實(shí)體模型結(jié)構(gòu)、水流狀況、施工時(shí)間等信息都可以隨時(shí)獲取，并將其保存在施工圖形庫(kù)內(nèi)，可通過(guò)時(shí)間查詢方式進(jìn)行相關(guān)信息查找，再通過(guò)GIS可查詢功能與圖形顯示功能，就可以將某一時(shí)段的施工導(dǎo)流場(chǎng)景顯示出來(lái)。所以將GIS應(yīng)用在施工導(dǎo)截流三維動(dòng)態(tài)可視化中，這樣就可以隨時(shí)對(duì)施工過(guò)程與相應(yīng)信息進(jìn)行有效查詢。

1.2 GIS應(yīng)用于地下廠房施工動(dòng)態(tài)演示

GIS三維空間數(shù)據(jù)模型主要是表達(dá)空間目標(biāo)的幾何信息和屬性信息，同時(shí)相對(duì)獨(dú)立的表達(dá)空間目標(biāo)的拓?fù)潢P(guān)系。動(dòng)態(tài)演示是依靠對(duì)任意時(shí)刻施工面貌的再現(xiàn)實(shí)現(xiàn)的。首先運(yùn)行仿真程序得到確定方案下的洞室施工過(guò)程的信息，包括洞室開挖時(shí)間參數(shù)（持續(xù)時(shí)間、開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間）、進(jìn)度參數(shù)、強(qiáng)度參數(shù)，將這些參數(shù)按工序以電子表格的形式輸出。GIS讀取這些數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。演示時(shí)通過(guò)對(duì)施工面貌數(shù)據(jù)庫(kù)的循環(huán)，逐條讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中每條記錄的形體數(shù)據(jù)及其他的相關(guān)信息，形體數(shù)據(jù)以圖形的形式顯示在三維圖上，其他信息以文本的形式顯示在信息框中。

1.3 GIS在水利水電工程地質(zhì)勘察中的應(yīng)用

水利水電工程地質(zhì)勘察是水利水電工程建設(shè)中的重要工作，地質(zhì)勘察是水利水電工工程相關(guān)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，是及時(shí)發(fā)現(xiàn)水利水電工程建設(shè)的地質(zhì)情況進(jìn)行分析，并制定合理的解決措施，從而降低地質(zhì)環(huán)境對(duì)水利水電工程建設(shè)的影響。將GIS應(yīng)用到水利水電工程地質(zhì)勘察中，能夠有效的推動(dòng)地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)的建立，提高勘察信息的準(zhǔn)確度和廣度，促進(jìn)地質(zhì)勘察管理水平的提升。

GIS能夠獲取有效的空間數(shù)據(jù)，對(duì)水利水電工程建設(shè)的地理空間位置、方向、幾何拓?fù)潢P(guān)系等相關(guān)信息進(jìn)行獲取，通過(guò)GIS技術(shù)能夠自動(dòng)生生成水利水電工程相關(guān)數(shù)據(jù)的平面圖、柱狀圖、剖面圖等工程圖件。還能對(duì)所收集的地質(zhì)圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理、分析。能夠有效的增加水利水電工程建設(shè)的前期數(shù)據(jù)收集和分析，有助于將降低地質(zhì)環(huán)境對(duì)水利水電工程的影響。

1.4 GIS應(yīng)用到混凝土壩施工全過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)

GIS的強(qiáng)大的空間信息處理能力，能夠?qū)⑺姽こ探ㄔO(shè)中的一些復(fù)雜施工過(guò)程進(jìn)行具象化，有助于相關(guān)工作人員對(duì)施工的實(shí)際情況進(jìn)行掌握。混凝土壩施工中的一些復(fù)雜過(guò)程，就需要運(yùn)用GIS的三維動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)操作，將其中的一些復(fù)雜的施工過(guò)程進(jìn)行演示。

實(shí)際的GIS可視化的過(guò)程，首先需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的過(guò)濾工作，對(duì)一些原始的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，進(jìn)行細(xì)化或增加，將這些數(shù)據(jù)的表達(dá)形式轉(zhuǎn)化為能夠適應(yīng)于后續(xù)的可視化操作的形式。其次，需要進(jìn)行可視化的映射步驟，在這一過(guò)程將數(shù)據(jù)進(jìn)行過(guò)濾轉(zhuǎn)化，促使數(shù)據(jù)變成可視化的對(duì)象。最后由GIS的強(qiáng)大圖形動(dòng)畫處理功能，將混凝土壩施工的三維動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)進(jìn)行生成。實(shí)現(xiàn)了混凝土壩施工全過(guò)程的三維動(dòng)態(tài)信息展示。

2 展望

科技飛速發(fā)展的今天，GIS技術(shù)也在不斷更新，它在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用也在不斷深化。在未來(lái)水利水電工程建設(shè)中，GIS與其他技術(shù)將聯(lián)系的更加密切。

地理對(duì)象的特征隨著時(shí)間的流逝會(huì)發(fā)生變化，目前大多數(shù)地理信息系統(tǒng)都不能很好地實(shí)現(xiàn)地理對(duì)象隨時(shí)間的變動(dòng)。針對(duì)這一問(wèn)題，僅選用屬性數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)屬性評(píng)定地理對(duì)象的特征不能很好地解決問(wèn)題。因此如何運(yùn)用4DGIS來(lái)描述、地理對(duì)象的時(shí)態(tài)特征是個(gè)重要研究領(lǐng)域。

水利水電工程中地理對(duì)象的特性信息的交流范圍要求越來(lái)越廣泛。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，利用Internet技術(shù)在Web上發(fā)布空間數(shù)據(jù)供用戶瀏覽是GIS發(fā)展的必然趨勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)GIS將進(jìn)一步發(fā)揮GIS在整個(gè)水利水電工程中的應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)束語(yǔ)

GIS是現(xiàn)階段水利水電工程建設(shè)中常用的技術(shù)手段，通過(guò)GIS能夠有效的增加施工前期的地質(zhì)測(cè)量工作，還能夠通過(guò)GIS的三維可視化動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)對(duì)施工中的復(fù)雜過(guò)程進(jìn)行演示，便于相關(guān)工作人員對(duì)施工的時(shí)間，進(jìn)度等相關(guān)信息進(jìn)行掌握，從而實(shí)現(xiàn)水利水電工程的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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