工程地图应用特点与方法研究论文

浅析现代测绘技术在水利工程中的应用论文

随着我国社会经济的进步，水利工程作为民生工程，受重视程度越来越高，现代测绘技术在水利工程管理中的应用，减少了人力物力的开支，有效地降低了成本，提高了数据的精准度，对提高水利工程质量，提升民众满意程度都有着重要的意义。

1现代测绘技术的类型

1.1“3S”技术

由于传统的测量仪器设备已经无法满足现如今建设工作的需要，一些程序操作的滞后性以及工作效率的迟缓性等弊端已经凸显，需要引进先进的测绘技术，其中比较典型的就是“3S”技术。所谓的“3S”技术，就是指“GPS”、“GIS”和“RS”三种技术：①“GPS”是卫星定位系统，主要是利用卫星传递各种信号，对位置进行定位，其准确性较高。②“GIS”就是地理信息系统。可以对一些繁杂的空间数据进行操作，包括储存和检索等操作，是一种现代化的管理方式，同时也是应用了遥感技术。③“RS”就是遥感技术。这种遥感技术可以进行多种操作，对有用的数据信息进行提取。遥感技术融合了多种不同的技术类型，将空间技术也融合在其中，发挥了重要的测绘作用。

1.2三维激光扫描技术

这种技术主要是对实物进行三维数据的采集和重构。可以对原始的数据进行获得。这种技术在水利建设工程中应用也十分广泛，是现代测绘技术的代表之一。三维激光扫描技术由于精准性较高，对测绘人员提出的要求也比较高。测绘人员的应用技能需要达到一定的标准才能够游刃有余地应用这一技术。这种技术可以解决各种突发的问题，对于传统的技术数据的精准度可以进行完善。

1.3数字地图

在水利工程规划阶段，应用最多的就是数字地图。这是一种针对不同的地理形势所采用的一种技术类型。不仅可以对水利建筑的实际情况进行掌握，同时还可以对相应的数据信息进行获取。数字地图可以对任何位置信息进行精准地掌握，这对水利工程建设工作起到一定的促进作用。

2现代测绘技术在水利工程中的应用

2.1遥感技术在水利工程管理中的应用

在水利工程管理中，RS技术能为专业技术人员提供准确、细致的地理信息。RS技术即不接触物体，通过光或其他介质的反射将地理信息详细地以数据或图片的形式反映给技术人员，具有信息精确度高和操作便捷的特性，可以有效地根据得到的数据绘制好施工地图，并制定相应的水利施工方案，提高了水利工程的施工效率。利用RS技术可以更好地选取合适的坝址，进而提高水利工程质量。

2.2卫星定位技术在水利工程管理中的应用

GPS技术具有工作精度高、时间短、工作效率高的特点，现阶段我国在水利工程管理中主要运用差分GPS技术进行数据的测量和监测，根据卫星定位技术运作原理，满足GPS工作三要素。运用GPS技术可以更精确地确定水坝位置，待测点三维位置和数据的精准性。在水利工程上，GPS技术在水利工程管理中的应用对推动我国水电使用的健康可持续发展有着极为重要的意义。

2.3地理信息系统技术在水利工程管理中的应用

在现代测绘技术中，GIS技术在水利工程管理中的应用有效地实现了计算机与现代地图相结合的优势，将地图图形成功地展现在技术人员面前。GIS技术在获取、储存、查询、综合、处理、分析、显示等环节上有着优秀的表现，利用GIS空间分析功能能提高水利工程决策的准确性，对水利工程设计、管理环节有着极为重要的意义。

2.4激光扫描技术的应用

这种技术主要是应用在水利工程的`侧区环境考察当中。为了保证数据的完整性和准确性，测量人员需要以测站为单位进行。同时还需要对标靶位置以及地形情况进行明确。采用扫描技术可以将图形和影响等进行保存，以供后期进行精密地计算。可见，激光扫描技术在水利工程地形图的测量中应用较广。另外，对于工程斜坡的结构是否达到一定的稳定标准以及陡边的土质测量等都发挥了重要的作用。在实际的测量工作中，工作人员只需要对各个数据进行三维坐标系拼接，就可以直接克服阻挡物，进而获得更为精准的数据信息，有效地提升水利工程建设的精准性和科学性。

2.5数字地图的应用

在工程项目建设的过程中，研究人员需要以相应的地形图为标准。这样才能够对整个水利工程的基本情况进行掌握，同时进行科学合理地规划。因此，研究人员在操作时需要对地图的坐标以及规模等因素进行明确，这时就需要数字地图来发挥作用。数字地图可以对各个分建筑的面积进行确定。不仅如此，数字地图还可以利用全站仪采集的信息，通过绘图系统和计算机系统对相关的数据进行处理。同时对地图上任何位置的高程以及断面进行明确，促进水利工程建设的科学性。

3现代测绘技术在水利工程工作中的具体实施方案

水利工程属于民生工程，关乎民众的生活生产质量，因此，搞好水利工程建设对实现我国经济进步，促进和谐社会建设有深远的意义。传统的测绘技术基本上都是人工测绘，消耗的人力和物力较多，不利于水利工程的成本控制，在工作效率和工程质量上也有着一定的影响。当代测绘技术的出现，将传统的人工测绘转变成数字测绘，在数据的精准度和工程质量等方面都有了很大程度的提升，现代测绘技术在水利工程管理中的应用对推动我国水利工程健康可持续发展有着重要的意义。

3.1熟练掌握水利工程测绘技术的具体应用步骤

水利工程对技术人员的专业技能要求非常严格。技术人员在应用现代测绘技术进行水利工程建设时，要注意数据的实时性，即数据要实事求是，结合实际。另外，要注意获得的水下数据的准确性，保障水下数据的准确性是提高水利工程质量的关键要素之一。相比较地上数据的收集，水下数据的获得难度相对较大，但是水下数据的获得又是水利工程工作中不可缺少的环节，因此，掌握测绘技巧，运用合适的测量手法十分重要。

3.2熟练掌握现代测绘技术，强化专业技术人员培训

在水利工程项目管理工作中，工程质量是管理的核心，因此，提高工程控制人员的专业水平是首要问题。在水利工程工作中，现代测绘技术的应用是提高水利工程质量的先决条件。它要求技术人员对数据的实时性、水下数据、差分技术法、平面控制测量、高程控制测量能够熟练掌握，使获得的数据精确度高，误差小。因此，提高专业技术人员专业技能，熟练掌握现代测绘技术是推动水利工程建设可持续发展的关键因素。

4结论

总而言之，在我国的水利工程建设工作中，应用现代的测绘技术已经成为一种必然的趋势。同时也是追求科学和精准性的必经之路。本文中所提及的几种现代测绘技术在目前我国的水利工程建设中已经得到了广泛地应用，而且效果十分明显。在工程实施时，不仅降低了成本，减少了损失，还大大地缩短了工程的周期，减少了人员伤亡的情况。可谓是质量和效率兼得。从我国的测绘技术发展上看，各类技术正朝着更为精准、科学和容易操作的方向发展，必然会最大限度地提升水利工程建设的经济和生态效益。

浅谈GIS技术在水利工程中的应用展望论文

摘要： 近年来， GIS （地理信息系统） 技术在水利工程应用领域中发挥着技术先导的作用。文章通过分析目前GIS技术在水利规划、水资源管理等水利工程行业的具体应用形式， 结合地理信息学科的发展方向， 展望GIS在水利工程中的应用前景。

关键词： GIS； 水利工程；

1 GIS技术概述

20世纪60年代， 世界上第一个GIS （加拿大地理信息系统CGIS） 诞生， 其核心是用计算机来处理和分析具有空间属性地理信息。GIS技术能够有效地管理地理信息资源， 是其能够有效利用的核心技术。20世纪以来， 计算机和网络技术日的新月异极大地推进了GIS在我国的发展进程， 由于应用后能够明显地提高工作效率和经济效益， 因此， GIS技术已成为资源与环境各领域应用中不可或缺的前沿技术。

近20年， 我国经济水平持续增长， 人民生活质量稳步提高， 同时， 水资源需求与水资源利用率相对不足的矛盾逐渐加剧， 这促使水利工作者不断探索如何利用现代信息技术手段缓解这一矛盾。为有效地利用水资源， 在当前条件下最大限度地发挥水利工程的调节作用， 减少建设、管理人员的投入量， GIS技术作为信息化的体现之一， 在水利工程各环节中的应用范围不断扩大， 应用层次也逐渐深入。通过近年来的发展， GIS的应用形式已从最初单纯的可视化应用过渡为集合分析、模拟、预测等多位一体的复杂应用， 功能也提升为对多时期的地理信息变化进行动态监测和分析比较， 将数据收集、空间分析和决策过程统一打包的应用。实践表明， 通过使用GIS系统， 有利于设计人员对工程进行总体规划， 方便施工人员对实施过程进度和质量把控， 有效提高管理人员的工作效率， 从而提升水利行业整体信息化水平。

2 GIS技术在水利工程中的应用

水利工程为消除水害和开发利用水资源而修建， 重要性不言而喻， 而其本身具有一定的地理空间属性， 对工程的地理环境依赖较高。GIS的发展恰好为水利工程的空间属性提供了可行的表现途径和有效的模拟、分析方法。运用GIS技术， 矢量化地理信息数据， 搭建水利工程地理信息平台， 能够直观地展示工程环境， 结合水利资料， 实现环境分析模拟， 有利于管理人员决策[1]。

目前， GIS在水利工程方面的应用主要表现在以下几方面：

（1） 水利工程规划

GIS技术广泛应用于水库选址、复杂工程布局、工程测量[2]、库容量计算、开挖土石方量计算、工程建设监测[3]、工程变形监测等方面， 促使水利工程规划、管理科学发展。

（2） 水资源管理

运用GIS技术能够确定水资源分区， 建立科学有效的管理模式， 分析水资源量， 直观地展示水资源分布和数量的动态变化， 有助于实现水资源的合理利用。

（3） 防洪减灾

GIS应用主要表现在防汛决策支持系统[4]和洪灾损失评估， 它以GIS为基础， 实现了决策方案、防汛信息、损害范围的直观化和形象化表达， 为全国防汛决策提供有力的技术支撑。

（4） 水土保持

利用GIS技术能够进行水土流失预测和动态监测[4]， 查询、统计、分析土地分区和土地利用情况， 有利于重点区域水土流失综合治理措施的制定， 提升治理效果。

（5） 水质监测

建立GIS水质监测应用平台， 能够掌握水质的实时动态变化， 及时辨析污染源头， 有利于地表水、地下水储量分析， 模拟水量调度， 提高水资源利用水平。

（6） 水文预报

通过GIS技术， 整合水文基础数据， 实现基础背景数据管理， 对空间和属性数据的查询， 统计数据以及显示检索， 为水文预报提供基础数据支撑[5]。

3 GIS技术应用展望

随着计算机技术的发展， GIS技术在水利工程应用的内容已从结合地理要素的水利信息查询展示发展到利用GIS空间运算完成水利信息的分析、计算、模拟与统计。近年来， 结合遥感、GPS等前沿技术， 构建3D、4D地理信息系统平台， 实现多维度水工建筑仿真应用已成为水利信息化应用新趋势 （如三维可视化洪水淹没分析与灾情评估系统、4D水利施工管理系统等[6]） 。水利要素具有的空间地理属性促进了GIS在水利应用中的高速发展， 纵观发展历史， 水利GIS应用的发展趋势主要表现为应用内容的发散性扩展及应用技术的融合性集成。

3。1 应用内容扩展

利用GIS技术， 实现工程环境分析模拟的形象化， 并且在一定程度上提高了获取信息的时效性和准确性， 有利于管理和决策。因此， 今后GIS技术将逐渐覆盖水利行业的各个方面， 促使水利信息化进一步发展。

（1） 洪水模拟

利用洪水历史资料， 结合GIS平台， 建立合理的流域模型， 通过可视化模拟， 分析流域洪水成因、洪水特性及其规律；通过地理信息要素分类， 分析各主要河道的自然条件；运用GIS技术， 进行上下游洪水演进模拟分析， 促使建立一定洪水标准下合理的蓄、滞、泄关系及管理措施等。

（2） 供水预案

建立供水、需水、蓄水地理信息管理平台， 通过电子地图可视化展示水源地分布， 有助于研究可能的供水方案与主要工程措施及用水管理与供水水质保证措施。

（3） 水质分析

实现水质采集自动化， 分析地质、水质信息的地理属性， 应用GIS技术研究土壤侵蚀分区；分析各类可能污染源；利用历史资料， 模拟预测不同规划水平年的污染负荷量和水质变化， 以此为基础研究保护水资源应采取的措施。

（4） 工程测量

应用无人机搭载遥感、GPS设备， 采集、处理工程测量数据， 利用GIS技术实现测量数据可视化， 减少外勘人力成本， 提高工程测量的.精度与效率， 便于数据成果的合理应用。

3。2 应用技术深入

（1） GIS技术发掘

随着GIS技术的发展， 多种空间数据结构 （如“真三维”、“时空四维”） [7]应运而生， 面向对象的数据模型和实用的界面语言正处于高速发展阶段， 数据自动输入技术不断完善， 各行各业GIS应用模型开发力度不断加大， GIS的网络共享能力 （webGIS） 不断增强。在这样的大环境中， 水利与GIS的结合必将更加深入， 具体表现为水利数据信息的表达将趋于多维度、丰富性、立体性、共享性， 水利应用模型将趋于结构化、可扩展性， 形成整个水利行业的GIS综合管理平台， 逐渐打开GIS综合系统与水利专业系统共存共荣的局面。

（2） 相关技术集成

鉴于水利空间数据的时间性和复杂性， 单一的GIS技术很难满足水利要素的处理要求。因此， 在水利工程的应用中， “3S”技术 （全球定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS） 、无人机技术的集成已成为必然的发展趋势。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段， 遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点， 为GIS不断注入“燃料”， 反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息， 而无人机则可作为遥感设备提供载体[7]。利用无人机航拍， GPS和RS赋予了GIS实时、动态属性。3S技术整体结合所构成的水利地理信息系统是高度自动化、实时化的GIS系统。这种系统不仅具有自动、实时地采集、处理和更新数据的功能， 而且能够分析和运用数据， 为水利各学科应用提供科学的决策咨询。

多媒体地理信息系统 （MGIS） 将文字、图形 （图像） 、声音、色彩、动画等技术融为一体， 为GIS应用开拓了新的领域和广阔的前景[8]。它能够以最直观的方式表达和感知空间地理信息， 以形象化的、可触摸 （触屏） 的甚至声控对话的人机界面操纵空间地理信息处理的技术。应用MGIS的水利地理信息系统将对结构、功能及应用模式的设计产生极大的影响， 使得各类信息的表现形式更丰富， 更灵活， 更友好。

4 结语

毋庸置疑， 水利GIS应用的基础是地理空间数据和水利专题要素数据， 相关专业 （如测量专业） 的发展将对其产生明显的限制或促进作用。因此， GIS在水利工程中的应用水平应依据各专业的发展稳步提高， 防止闭门造车， 构建海市蜃楼。

复杂技术集成的GIS在水利工程上的应用将会成为今后一段时期内水利信息化的主要趋势。搭建集工程规划、建设、管理为一体的水利工程综合地理信息平台， 能够实时、有效地展示工程运行情况， 模拟防洪工况， 提高管理决策能力， 为水利信息化事业发展添砖加瓦。

参考文献

[1]刘林宁。地理信息系统在水利工程中的应用探讨[J]。农村经济与科技， 2016， 27 （18） ：65。

[2]鞠尊洲。3S技术在水利工程测量中的应用[J]。科技信息 （学术研究） ， 2008 （14） ：239—240。

[3]李蕾。浅谈在水利工程建设管理中信息技术的应用[J]。建设科技， 2016 （17） ：93。

[4]王芳， 卜倩倩。探析计算机地理信息系统在水利中的应用[J]。资源节约与环保， 2015 （03） ：154。

[5]赵晓敏， 李本怀。GIS技术在水文预报中的应用—以长春新立城水库为例[J]。水利技术监督， 2013， 21 （02） ：64—66。

[6]刘丹， 刘萍， 樊耔均。GIS在水利现代化中的应用和发展趋势[J]。硅谷， 2012， 5 （24） ：43+42。

[7]张会玲。GIS技术应用及未来发展趋势[J]。信息系统工程， 2012 （04） ：98—99。

[8]董凤服， 刘洋。GIS技术的发展趋势[J]。网络与信息， 2007 （08） ：65。

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