GIS 技術(shù)在水利水電工程建設(shè)中的應(yīng)用研究

秦丹丹

貴州鼎晟鴻業(yè)建設(shè)工程有限公司 貴州貴陽(yáng) 550000

1 GIS 技術(shù)簡(jiǎn)介

作為現(xiàn)代化信息技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)物之一，GIS 技術(shù)主要是由計(jì)算機(jī)、地理數(shù)據(jù)和用戶這三部分共同組成的，可以在全面使用數(shù)據(jù)空間屬性的前提下，有效結(jié)合圖形和數(shù)據(jù)，將有關(guān)數(shù)據(jù)在可視化平臺(tái)上做出多維化的展示，并將數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性以及潛藏在數(shù)據(jù)表面下的信息進(jìn)行全面的揭示和挖掘。在GIS 系統(tǒng)中，實(shí)際的處理對(duì)象就是具備空間內(nèi)涵特征的各項(xiàng)地理數(shù)據(jù)，通過(guò)使用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)以及其他的相關(guān)理論，便可作出進(jìn)一步分析和處理有關(guān)信息的操作，以便為水利水電工程建設(shè)的決策管理等工作提供十分可靠的數(shù)據(jù)和信息支撐[1]。

2 水利水電工程建設(shè)中GIS 技術(shù)的應(yīng)用分析

2.1 應(yīng)用在導(dǎo)截流的三維動(dòng)態(tài)視察中

通過(guò)GIS 技術(shù)的軟件系統(tǒng)和集成模式以及其他擴(kuò)展連接模式結(jié)合使用，便可組成一個(gè)水利水電工程施工導(dǎo)截流的三維動(dòng)態(tài)可視化仿真系統(tǒng)。這一系統(tǒng)中建設(shè)的各種表格可以很好地儲(chǔ)存水文情況的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及水利水電工程施工的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并且這些數(shù)據(jù)可以借助DDE 一技術(shù)將之傳輸?shù)綄?dǎo)流實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算模塊和陶虹演算模塊中進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)率的精準(zhǔn)計(jì)算工作，并將最后的計(jì)算結(jié)果借助報(bào)表或圖表的形式在GIS 技術(shù)平臺(tái)中進(jìn)行輸出。通過(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行分析和分解，并全面利用系統(tǒng)內(nèi)部包含的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行仿真計(jì)算和施工建模就可以形成一個(gè)三維立體化的圖形數(shù)據(jù)庫(kù)，并可在其中存放各類地形信息以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)等。通過(guò)使用GIS 技術(shù)就可以在平臺(tái)上組建一個(gè)與實(shí)際工程現(xiàn)場(chǎng)完全一致的施工現(xiàn)場(chǎng)三維模型，并借助這個(gè)模型將具體的坐標(biāo)參數(shù)輸入其中，從而對(duì)接下來(lái)的水利水電工程施工進(jìn)行一定的模擬，以便更好的保障整體工程施工的建設(shè)質(zhì)量。

2.2 地下廠房的動(dòng)態(tài)施工演示

借助GIS 技術(shù)所建立的三維性質(zhì)的空間數(shù)據(jù)模型，主要是為了更好的將空間目標(biāo)的集合和屬性信息進(jìn)行展示，并以獨(dú)立的形式將空間目標(biāo)的拓?fù)潢P(guān)系表達(dá)出來(lái)，其中動(dòng)態(tài)演示主要是依賴于再現(xiàn)任意時(shí)刻的施工面貌。通過(guò)仿真程序的完美運(yùn)行可以得到在遵循施工方案的前提下的洞室施工過(guò)程，具體一些來(lái)說(shuō)，諸如時(shí)間進(jìn)度、建筑強(qiáng)度等這些數(shù)據(jù)都可以按照施工的順序，以電子表格的形式進(jìn)行相應(yīng)的輸出和展示，在GIS 平臺(tái)讀取到這些數(shù)據(jù)之后，便可以將這分類儲(chǔ)存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。借助于GIS 為基礎(chǔ)的地下廠房施工面貌動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)可以獲得一個(gè)與實(shí)際施工環(huán)境完全一致的虛擬工程環(huán)境，通過(guò)使用三維動(dòng)畫(huà)技術(shù)制作出來(lái)的工程施工三維模型，可以具體的將工程施工的路徑、全貌以及細(xì)節(jié)部分作出全面的了解，同時(shí)也可以在模擬施工的前提下，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于施工環(huán)節(jié)中的問(wèn)題，并有效解決這類問(wèn)題。除此之外，在這一平臺(tái)中還可以針對(duì)地下洞室在各個(gè)施工階段的具體形象作出全面的了解，并且對(duì)于單向洞室工程的開(kāi)挖工作面數(shù)量和工作程序等信息也可以在平臺(tái)中進(jìn)行展示和發(fā)布。這一實(shí)時(shí)演示系統(tǒng)的誕生，對(duì)于工程設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，可以在模型中對(duì)原定的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行深入的分析，并在發(fā)現(xiàn)其中問(wèn)題的前提下，采取有效的措施加之解決，有助于提升整體的工程建設(shè)施工質(zhì)量[2]。

2.3 應(yīng)用在混凝土大壩全過(guò)程施工演示中

由于GIS 技術(shù)本身具有十分強(qiáng)大的空間信息處理能力，為此在展現(xiàn)混凝土大壩的施工過(guò)程中具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)，GIS 技術(shù)特有的空間數(shù)據(jù)組織形式，可以將混凝土大壩施工中的空間關(guān)系和施工過(guò)程作出全面的展示。這里所涉及到的可視化，也就是實(shí)現(xiàn)了模擬數(shù)據(jù)和圖像之間的轉(zhuǎn)換，具體一些來(lái)說(shuō)可以在數(shù)據(jù)過(guò)濾的前提下，將適合的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為后續(xù)可持續(xù)化操作的具體表現(xiàn)形式，這些數(shù)據(jù)在轉(zhuǎn)化完成之后，就成為了一個(gè)抽象化的可視對(duì)象。具體的模型是以信息頁(yè)的形式來(lái)進(jìn)行展示的，隨后并將之儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，在此之后便可根據(jù)這些數(shù)據(jù)繪制出一個(gè)完整的混凝土大壩施工圖像。這也就意味著混凝土大壩施工過(guò)程中的任意階段內(nèi)數(shù)據(jù)和信息都可以在GIS 平臺(tái)上做出圖形化的展示，并可逐步跟隨大壩的施工進(jìn)度，做出全面的圖像和數(shù)據(jù)信息更新。這對(duì)于管理人員和設(shè)計(jì)人員掌握大壩的具體施工進(jìn)度以及施工質(zhì)量有著十分顯著的幫助，同時(shí)這也是水利水電工程建設(shè)質(zhì)量提升所必須的條件[3]。

3 水利水電工程中GIS 技術(shù)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

信息技術(shù)的不斷更迭發(fā)展也必然促進(jìn)GIS 技術(shù)的不斷發(fā)展，就目前的情況看來(lái)，在GIS 不斷發(fā)展的過(guò)程中，其自身在整體區(qū)域全面模型的建立方面存在的劣勢(shì)也必將得到逐步的改善，這也就意味著GIS 和三維建模技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用深度將會(huì)逐漸的拓寬，這對(duì)于GIS技術(shù)的模擬能力提升來(lái)說(shuō)有著十分顯著的幫助。除此之外，當(dāng)前的GIS 技術(shù)研究還停留在三維GIS 的研究上，主要是立足于三維數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化和運(yùn)用，但在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，除了基礎(chǔ)的區(qū)域信息之外，還需要將區(qū)域的時(shí)態(tài)加入到數(shù)據(jù)分析工作之中，也就是需要對(duì)環(huán)境本身帶有的時(shí)間屬性進(jìn)行分析。這也就意味著今后的GIS 技術(shù)發(fā)展中也必然融入?yún)^(qū)域時(shí)態(tài)的數(shù)據(jù)分析功能。

4 結(jié)語(yǔ)

盡管目前，將GIS 應(yīng)用在水利水電工程建設(shè)中仍然存在許多不可忽視的問(wèn)題，但是可以通過(guò)與不同先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合使各類問(wèn)題得到有效解決。與先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建龐大的地理信息系統(tǒng)，為水利水電工程決策提供真實(shí)有效數(shù)據(jù)信息，從而推動(dòng)水利水電產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展。