張曉楠

（河南省中原水利水電工程集團(tuán)有限公司　河南　濮陽　457000）

探究GIS在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用與展望

張曉楠

（河南省中原水利水電工程集團(tuán)有限公司河南濮陽457000）

隨著水利水電工程的發(fā)展，其建設(shè)中的安全問題也受到了施工單位的重視和社會(huì)的關(guān)注。影響水利水電工程的建設(shè)效率與安全重要因素是地理位置的問題，縱觀河南省各地方水利水電工程，大部分是在高山峽谷中進(jìn)行，要正確地描繪水利工程施工的地貌特征，河南省當(dāng)前水利水電工程建設(shè)的難點(diǎn)之一。本文探討了現(xiàn)在水利水電工程建設(shè)存在的問題，論述了GIS在工程建設(shè)中的意義，并對(duì)其應(yīng)用提出相關(guān)的對(duì)策。

水利水電；GIS；應(yīng)用展望

1　河南省水利水電工程建設(shè)現(xiàn)狀

在河南省，水利水電工程項(xiàng)目越來越多，而且大部分的水利水電工程都是比較龐大，而且工程項(xiàng)目的建設(shè)非常復(fù)雜，技術(shù)含量較高。但是，以往的水利水電工程建設(shè)始終出現(xiàn)一些安全問題及效率問題，這些都是因?yàn)楣こ痰匦我蛩貙?dǎo)致，在河南省，各大水利水電工程所處的地形都是比較復(fù)雜，地勢(shì)比較危險(xiǎn)，因此要準(zhǔn)確把握工程的地勢(shì)特征，必須依靠現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)進(jìn)行探測(cè)，尤其是現(xiàn)在信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的普及，GIS在各種技術(shù)中是發(fā)展得比較快的一種，同時(shí)也應(yīng)用比較廣，比較普及的技術(shù)。在今天，許多行業(yè)都借助GIS進(jìn)行工作，尤其是大型的工程項(xiàng)目，大大提升工程的效率，降低施工單位的成本。

GIS，它的中文是地理信息系統(tǒng)，英文是Geographic Information System，也有一些學(xué)者將其英文定為Geo-Information syste。它主要借助現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件與軟件的支持，對(duì)整個(gè)地球表層空間中的相關(guān)地形特征等數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、運(yùn)算與分析、傳輸?shù)龋悄壳胺浅Ｖ匾目臻g信息系統(tǒng)。GIS，通俗地講，就是將信息技術(shù)與空間位置信息進(jìn)行結(jié)合，這種系統(tǒng)不僅可以清晰地觀察和描述研究對(duì)象的空間位置，還可以對(duì)空間位置的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和傳輸，有助于用戶更方便地管理相關(guān)的空間數(shù)據(jù)，為用戶提供形象化的空間數(shù)據(jù)圖有助于用戶開展各項(xiàng)工作。

2　GIS在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用

2.1GIS能建立數(shù)字化地形，有助于工程總布置

以往的水利水電工程總布置，是一個(gè)比較復(fù)雜的工作，因?yàn)橥耆咳斯とフ莆展こ趟幍氐牡匦吻闆r，才能收集到比較具體有效的數(shù)據(jù)。但是引用GIS技術(shù)，可以將工程建設(shè)的場(chǎng)地布局設(shè)計(jì)成三維數(shù)字化模型，借助這種技術(shù)的映射功能，將工程建設(shè)的地形情況以及其他信息構(gòu)建成一個(gè)數(shù)據(jù)庫，方便施工單位的查詢和了解。借助GIS技術(shù)，還可以通過一個(gè)數(shù)據(jù)庫，涵蓋水利工程的施工期等數(shù)據(jù)，讓施工單位能夠直觀、形象地掌握水利水電工程的施工情況和工程進(jìn)度等情況。

在河南省的一些大型水利水電工程中，很多施工單位借助GIS去實(shí)現(xiàn)工程總布置的三維全景。這種三維全景，能夠比較清晰反應(yīng)了工程項(xiàng)目的各個(gè)環(huán)節(jié)的空間與時(shí)間上的關(guān)系，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)各種可視化查詢，包括水利工程的最新進(jìn)度、工程設(shè)計(jì)方案、各種參數(shù)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。借助GIS技術(shù)，還可以將各種數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)，例如對(duì)工程大型設(shè)備的使用時(shí)間，原材料的使用量和剩余量，各個(gè)環(huán)節(jié)的施工人員需要的數(shù)量等信息。

2.2GIS可以動(dòng)態(tài)演示底下廠房面貌

GIS，最大的好處就是能夠進(jìn)行動(dòng)態(tài)演示，也就是可以展示任何時(shí)間的施工地貌的情況。GIS要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)演示，一般是要將地下洞室開挖時(shí)間和強(qiáng)度參數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行輸入，GIS在讀取以上信息之后就得借助數(shù)據(jù)庫列表去保存相關(guān)的數(shù)據(jù)。在進(jìn)行模擬演示的過程中，GIS借助內(nèi)部函數(shù)循環(huán)管去獲取相應(yīng)的信息，這個(gè)地理信息系統(tǒng)還會(huì)深入去分析這些數(shù)據(jù)以及其他的地貌記錄，然后用三維圖形展示整個(gè)工程形貌數(shù)據(jù)，十分直觀。施工單位可以同三維圖，了解到十分細(xì)部的結(jié)構(gòu)，甚至可以清楚知道水利工程地下洞室每個(gè)時(shí)刻的進(jìn)度，還可以每個(gè)時(shí)間段地下洞群施工的面貌。

2.3GIS應(yīng)用于混凝土壩全過程三維動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)

在河南省的各水利水電工程，混凝土壩是比較復(fù)雜的施工環(huán)節(jié)，因此借助GIS的處理能力，可以有效地反映這個(gè)環(huán)節(jié)復(fù)雜的空間關(guān)系和施工過程。在反映混凝土壩施工系統(tǒng)的時(shí)候，GIS的可視化過程具有幾個(gè)步驟：①GIS可以要完成一些數(shù)據(jù)信息的過濾，將一些原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可以表現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)。②GIS進(jìn)行可視化的映射，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，并以信息鏈的模型進(jìn)行存儲(chǔ)。③GIS還要將AVO轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像。

3　GIS在水利水電工程建設(shè)中的展望

隨著科學(xué)技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，GIS技術(shù)也會(huì)不斷的升級(jí)和改進(jìn)，在未來的水利水電工程建設(shè)中，這種技術(shù)在應(yīng)用中會(huì)變得更加深入和細(xì)致。4DGIS的普及，也是未來發(fā)展的一個(gè)重要課題。

4　結(jié)束語

總的來說，GIS在水利水電的應(yīng)用中起到了非常重要的作用。GIS，能夠?yàn)楣こ淌┕挝粠碓S多真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)，提升了工程建設(shè)的效率。

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2015-9-17