3S技術(shù)在水文與水資源工程上的運(yùn)用

金炳琪 孫 超

(東營市水文中心，山東 東營 257000)

1 3S技術(shù)概述

3S技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中的重要組成內(nèi)容，包含GPS技術(shù)、GIS技術(shù)、RS技術(shù)。3S技術(shù)整合了學(xué)科領(lǐng)域的多種技術(shù)形式，包含計算機(jī)技術(shù)、衛(wèi)星定位分析技術(shù)、空間技術(shù)、通信技術(shù)等，通過對這些技術(shù)的集成化應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對目標(biāo)的精準(zhǔn)探測。其中，遙感技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對所收集數(shù)據(jù)信息的全方位采集、存儲、處理；遙感技術(shù)能夠借助遙感系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對信息的整合管理；地理信息系統(tǒng)能夠在計算機(jī)系統(tǒng)的作用下對和地球相關(guān)的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、存儲、分析和處理。

2 3S技術(shù)在水文與水資源工程上的運(yùn)用優(yōu)勢

第一，提高水文與水資源工程的發(fā)展效率。將3S技術(shù)應(yīng)用到水文水資源工程建設(shè)中能夠在較短的時間內(nèi)獲取更為全面的水文信息，從而有效提升水文與水資源工程建設(shè)效率。第二，為水文與水資源工程建設(shè)提供更為全面的數(shù)據(jù)信息。將3S技術(shù)應(yīng)用到水文與水資源工程中能夠打破時間、空間對整個工程建設(shè)的限制，為我國水文事業(yè)的發(fā)展獲取更為全面的信息。第三，提高信息獲取和應(yīng)用的集成化、可視化水平。3S技術(shù)在水文與水資源工程中的應(yīng)用能夠借助先進(jìn)的設(shè)備來統(tǒng)籌和展示數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)對一系列水文信息的集成化管理。

3 3S技術(shù)在水文與水資源工程上的運(yùn)用領(lǐng)域

3.1 水文勘測

按照光譜和樣本特征來解釋水文和水資源實(shí)際水勢圖中的信息，之后使用全球定位系統(tǒng)對野外實(shí)地開展定點(diǎn)和校對審核，將水文勘測區(qū)域找到實(shí)際校準(zhǔn)核對點(diǎn)在數(shù)據(jù)庫中展現(xiàn)，并對水文勘測的最終結(jié)果進(jìn)行綜合評價，打造出能夠勘測區(qū)域?qū)嶋H情況的數(shù)字模型。

3.2 水文模擬

在水文與水資源工程建設(shè)中，水文模擬工作中借助3S技術(shù)會打造出DEM分布模型，依托全球信息管理系統(tǒng)來收集水文水資源分析信息，為DEM分布模型的打造提供重要信息支持，對流域范圍內(nèi)的水文參數(shù)進(jìn)行提取和分析，結(jié)合流域范圍坡度、方向、匯流和解線的情況打造出水文分析模型，為水文與水資源工程的順利開展提供重要支持。

3.3 預(yù)報水文信息

借助遙感技術(shù)將衛(wèi)星中圖像和氣象數(shù)據(jù)信息整合在一起，最終以全球定位信息系統(tǒng)來將信息動態(tài)化地展示出來，繪制出電子地圖，進(jìn)而為相關(guān)人員的水文分析管理提供重要參考支持。另外，在預(yù)報水文的時候可以根據(jù)模型數(shù)據(jù)庫、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、回歸統(tǒng)計分析方式來對水文實(shí)際要素進(jìn)行綜合整合和預(yù)報分析，如對流域范圍內(nèi)實(shí)際降水量、洪峰流量、持續(xù)時間等水文信息的預(yù)報，從而為防洪抗災(zāi)工作的深入發(fā)展提供精準(zhǔn)的信息支持。

4 3S技術(shù)在水文與水資源工程上的運(yùn)用細(xì)節(jié)分析

4.1 對斷層中地下水基本情況的分析

按照水文地質(zhì)理論能夠判斷出水文水資源工程的斷層富水程度、斷層巖石類型、斷層力學(xué)性能、斷層的基本運(yùn)作規(guī)律等。經(jīng)過一系列分析之后發(fā)現(xiàn)，斷層的張性和扭曲斷層結(jié)構(gòu)十分松散，其存在多個空隙，顯示出較強(qiáng)的透水性和含水性，屬于富水?dāng)鄬印Ｔ趯r石層判斷分析之后將影響含水帶寬度、斷層含水的情況判定為富水?dāng)鄬印?/p>

按照以上分析結(jié)果，使用地理信息系統(tǒng)來進(jìn)行斷層富水分析，將分析結(jié)果和地質(zhì)構(gòu)造、斷層力學(xué)性能判斷結(jié)合在一起，由此判斷該工程是否是富水?dāng)鄬印?/p>

4.2 對碳酸鹽巖含水程度的分析

第一，充分分析碳酸鹽巖含水量和巖層厚度、巖性、巖層斷裂發(fā)育程度的關(guān)聯(lián)。借助地理信息技術(shù)能夠?qū)μ妓猁}巖石的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)全面的分析，了解地層弧度和碳酸鹽巖斷裂程度，進(jìn)一步把握巖層含水量和巖層實(shí)際結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)，從而為水文水資源工程的建設(shè)提供重要基礎(chǔ)保障支持。第二，借助地理信息技術(shù)對碳酸鹽巖的實(shí)際情況進(jìn)行分析，了解供水性能和地下巖層的實(shí)際數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，計算出碳酸鹽巖的溶隙密度，并將獲得的分析結(jié)果和相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合比對，進(jìn)而為水文水資源工程的建設(shè)發(fā)展提供重要信息支持。第三，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)結(jié)果來顯示出碳酸鹽巖的溶隙度，在溶隙度超過巖層溶隙密度平均數(shù)值的時候是可以形成含水量較大含水層的。

4.3 在地形測量設(shè)備中的應(yīng)用

從水文水資源工程勘查工作發(fā)展情況來看，地形測量設(shè)備的作用是對水下地形的橫斷面以及水下地形的實(shí)際情況進(jìn)行全方位的測量分析，根據(jù)全方位的分析為水文水資源工程的順利開展提供重要支持。在分析水文水資源工程基本信息的基礎(chǔ)上將現(xiàn)有的信息和過往數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合比對，為水文水資源工程的深化開展提供更全面的數(shù)據(jù)信息支持。另外，借助地形測量設(shè)備還能夠?qū)λ碌匦吻闆r進(jìn)行全面分析，打造出對應(yīng)的水下地形圖，實(shí)現(xiàn)對水文水資源工程的深度測量。

在完成以上工作的基礎(chǔ)上借助全球定位系統(tǒng)來開展水下定位分析工作，使用水深探測儀器設(shè)備來提升水文水資源勘測結(jié)果的精準(zhǔn)性。水文水資源工程在獲取精準(zhǔn)度信息的基礎(chǔ)上能夠和專業(yè)測繪系統(tǒng)合作打造出完善的出水下測量系統(tǒng)，減少錯綜復(fù)雜地下環(huán)境對水文水資源工程建設(shè)的不利影響。

5 結(jié)語

綜上所述，信息技術(shù)的發(fā)展為水文水資源工程提供了更為完備的數(shù)據(jù)信息支持，其中，3S技術(shù)就是信息技術(shù)快速發(fā)展背景下被人們廣泛應(yīng)用到的水文水資源工程中的一種技術(shù)形式。在以全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)為代表的3S技術(shù)的支持下，相關(guān)人員能夠?qū)崿F(xiàn)對水文水資源的自動化、實(shí)時性監(jiān)測控制，為水文水資源工作的開展提供更為全面的數(shù)據(jù)信息，從而更好地推進(jìn)我國水文事業(yè)的深化發(fā)展。