摘要:将GIS技术应用于水利工程建设,是以现代化促进水利信息化的有效途径。以GIS的空间数据信息的查询、分析功能,及信息可视化功能为出发点,结合现阶段水利工程建设中的难点,介绍了GIS在水利工程实施过程中的技术运用。
考虑目前诸多CAD等数据格式,提出了建立与GIS兼容的数据格式的技术要求。关键词:GIS技术;水利工程;信息化1引言地理信息系统(GIS)是由计算机系统、地理数据和用户组成的,通过利用数据的空间属性,实现了图形与数据的结合。
它通过可视化平台多维地显示数据,揭示数据之间的关联和隐藏在数据背后的信息。作为传统地图学与现代信息技术相融合的一门空间技术,GIS是水利信息采集、存储、管理、分析、表达的有力工具。
水利信息量大繁杂,既有实时数据,又有历史数据;既有环境数据,又有经济数据;既有矢量数据,又有栅格数据,这些信息中80%以上与空间信息相关。实践证明:GIS可以胜任存储、管理这么庞杂的数据。
水利信息化是国家以信息化改造和提升传统产业思路在水利行业的具体体现,是推动水利现代化的重要措施之一。近年来,GIS技术已深入到水利工程的各个方面,并发挥了巨大的作用。
如国家防洪抗灾总指挥部开发的“区域性防洪减灾信息系统”,是基于GIS工具软件Mapinfo平台开发的。文献利用了GIS技术,开发了三峡工程信息系统(TGPIS)及三峡工程测绘管理系统(SMMS)。
据此,GIS已经运用到水利工程的各个方面。2GIS支持下的水利工程勘察信息管理传统水利工程勘察资料管理方法以纸质档案为主,借助档案管理软件和数据库系统实现管理,这些管理方法无法适应信息化管理的需求,存在诸多弊端,信息利用率低、信息交换手段缺乏、信息表现形式单调等。
水利工程勘察信息具有明显的与地理位置相关的空间特性传统的信息表达手段对空间特性的描述是非常困难的,而GIS空间数据处理和管理为勘察信息管理提供了技术支持。GIS能够管理并描述地表及其附着物的空间信息与属性信息,具有强大的图形、图像及属性数据处理能力,能够对地理信息及其相关信息提供采集、处理、管理、制图等功能。
其次,现有水利工程勘察数据可以方便的与GIS数据进行融合。已有水利勘察资料包括岩层、构造、水文、岩土体的物理力学性质等,大多直接与钻孔资料相关,这些信息可以通过关系数据库进行管理,GIS可以通过一定技术与关系数据库关联。
基于GIS勘察信息管理系统设计与开发,目前并不成熟。系统开发思路是通过背景图层的加载建立空间数据库,运用GIS统一管理,通过钻孔信息的收集录入建立勘察资料属性数据库,运用关系数据库(DBMS)进行管理。
3基于GIS的CAD地形图管理在水利工程,特别是大型水利工程(如跨流域调水工程)中,工程选址是一个人机交会、反复修改优化、集设计和决策于一体的过程,往往涉及范围广泛,内容复杂。应用传统的选址方法往往需要大量的野外实地踏勘工作,这不仅耗费巨大的人力、物力和财力,而且给施工的进度造成了影响。
目前,水利勘察信息管理中,GIS应用并不广泛。勘测设计部门对计算机的应用还处于CAD的机助制图阶段,还没有引入GIS进行数据管理和分析,如何充分发挥计算机在数据管理和辅助设计中的作用,是面临的主要问题。
应用GIS为水利工程服务,建立空间数据库是基础,空间分析是核心。数字地形信息是GIS的重组成部分,是地理空间数据的基本信息之一。
地形图为各种勘察、规划、设计的地理信息载体,地形图数据要同时满足测绘制图、GIS数据交换及分发的需要。因此,建立GIS的第一步是设计并建立数字地图数据库。
已有的AutoCAD数字地形图只是GIS数据库建立的数字化形式的基础数据源,将已有的 AutoCAD数字地形图数据转换为满足GIS要求的数据格式,已为技术所需。空间数据信息包括3方面:空间定位信息(实体的坐标)、空间关系及属性数据。
实际应用中,CAD/GIS数据转换可分为直接转换和间接转换两种方法。而地图生产中矢量数据格式的转换有两种方法,即自行编程转换法和商品软件工具转换法。
自行编程转换是使用计算机程序语言(如VB、VC、DEPH I等)自行编制程序,并通过运行程序来实现。软件工具转换,则是通过某一制图系统软件的转入、转出的功能菜单选项来实现,例如ArcGIS软件工具。
4基于GIS的水利工程施工可视化管理大型水利水电工
