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【摘要】基于對GIS在水利水電工程建設中應用與展望的研究，對GIS基本內容進行相應闡述，分析GIS在水利水電工程建設中的應用，針對GIS在水利水電工程建設的三維建模、WebGIS以及ComGIS進行展望。

【關鍵詞】GIS；工程建設；可視化

1引言

近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提高，對水利水電工程的需求也逐漸增加。我國水利水電工程正在迅速發(fā)展。而GIS也是近年來新興的，與地學數(shù)據(jù)空間相結合的新技術。將GIS技術應用在水利水電工程建設中，可以為水利工程建設提供極大的便利。

2GIS基本概述

GIS是一種地理信息體系，系統(tǒng)自身就是一種信息處理技術，在計算機技術支持下，將空間內涵地理信息數(shù)據(jù)作為處理目標。利用信息科學理論與系統(tǒng)工程為規(guī)劃工作以及決策工作等提供真實有效的數(shù)據(jù)信息，保證工作的科學性與合理性。GIS主要由硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員以及方法五要素組成。

3GIS在水利水電工程建設中的應用

3.1在動態(tài)演示系統(tǒng)中的應用。GIS中的三維空間數(shù)據(jù)模型不僅可以展示出幾何信息與空間目標屬性信息，還能夠有效展示出空間目標中的拓撲關系。GIS能夠對每個施工時間段的施工情形進行再現(xiàn)，從而有效實現(xiàn)動態(tài)演示。利用仿真程序可以獲得洞室施工中的強度數(shù)據(jù)、進度數(shù)據(jù)以及時間數(shù)據(jù)等信息。然后，按照相關程序將數(shù)據(jù)信息通過電子表格形式輸出[1]。GIS可以對大量數(shù)據(jù)信息進行讀取，并將其轉化成數(shù)據(jù)庫。3.2在導截流三維動態(tài)可視化中的應用。施工導截流三維動態(tài)可視化仿真系統(tǒng)，主要是由GIS軟件系統(tǒng)與集成模式、其他擴展鏈接模式相結合而形成的。GIS中的表（Table）能夠對水文實時數(shù)據(jù)庫以及大壩施工實時數(shù)據(jù)庫進行儲存。其中的數(shù)據(jù)信息可以利用Windows中的DDE技術傳送到導流實時風險率計算模塊以及調洪演算模塊中。此類模塊利用VB平臺、VC++等平臺開發(fā)，將所得數(shù)據(jù)傳送到GIS平臺當中，通過報表形式或者圖形形式輸出。通過對系統(tǒng)的分析與分解，對各個子系統(tǒng)展開仿真計算和圖形建模，從而形成圖形數(shù)據(jù)庫。GIS各子系統(tǒng)當中的圖形的存放，應以主題地圖（Theme）形式分層存放。除此之外，圖形與其屬性信息需要相對應。GIS中三維動態(tài)可視化主要過程體現(xiàn)為：要構建與組裝相對應的三維場景，然后，通過三維實體建模建設出三維形狀。三維實體圖形不僅可以利用坐標參數(shù)建設，還可以利用二維形體構建。三維實體模型高度可以通過形體中的表面紋理數(shù)據(jù)以及幾何屬性數(shù)據(jù)中得出。除此之外，通過對三維實體圖形進行紋理計算、陰影計算以及光照計算等，能夠使其展示在三維場景當中。3.3在可視化動態(tài)演示中的應用。利用GIS軟件平臺，在施工現(xiàn)場布置系統(tǒng)當中構建三維數(shù)字化模型以及數(shù)字化地形。系統(tǒng)部件當中的數(shù)據(jù)信息等利用映射關系，從而構建出基本數(shù)據(jù)庫，為該系統(tǒng)提供基本支持，進而保證各個系統(tǒng)部件的深層融合與表層獨立。根據(jù)施工周期，選擇合適時間，加以典型時刻面貌作為輔助，致使相關領導人與管理者能夠對施工情況以及進展等有及時的了解。對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的操作與管理，能夠有效展現(xiàn)出GIS對信息的可視化。有效實現(xiàn)系統(tǒng)功能可以從以下幾點展開：（1）要展示出樞紐施工總布置中的三維全景形象；（2）要將樞紐施工期間的三維動態(tài)形象進行展示，與此同時，要更好地反映出各個組成因素在時間與空間上的關系；（3）想要更好對樞紐布置當中的數(shù)據(jù)進行展開設計圖紙、基礎數(shù)據(jù)、工程進度等可視化查詢工作，可以有效利用三維樞紐布置模型；（4）要將樞紐施工全過程展開實施統(tǒng)計工作，并將最終統(tǒng)計結果通過柱狀圖形式展現(xiàn)出來；（5）要對建筑物樞紐施工全過程進行動態(tài)演示。3.4在三維動態(tài)演示中的應用?；炷翂问┕み^程較為復雜，所以，可以利用GIS當中的空間信息處理功能將其展現(xiàn)出來。GIS可以將模擬數(shù)據(jù)轉換為圖像，進而展現(xiàn)在混凝土壩施工過程中的三維動態(tài)演示系統(tǒng)當中。具體可以分為3個過程：（1）數(shù)據(jù)操縱。增強或細化原有數(shù)據(jù)，并對其進行過濾。與此同時，將數(shù)據(jù)轉化為與可視化操作相適應的一種形式。（2）可視化映射。對數(shù)據(jù)進行過濾并導出，將數(shù)據(jù)轉化為較為抽象的可視化對象。GIS的可視化是在信息處理的前提下，將模型采用信息鏈的形式展示出，并將其存儲到相應數(shù)據(jù)中。（3）繪制。將較為抽象的可視化對象轉換成可以顯示出的圖像，與此同時，利用GIS中的圖形圖像處理技術以及動畫處理技術，將仿真過程以及模擬數(shù)據(jù)等進行可視化展示。構建出坐標系，實際事物可通過計算機重新展示出來。

4GIS在水利水電工程建設中的應用展望

4.1三維建模。我國對GIS當中的三維幾何造型技術的研究和掌握已經(jīng)處在較為完善的階段，針對三維地質模型的構建以及相應圖像顯示有眾多看法。但是從目前水利水電工程三維數(shù)字模型建立中不難看出，大多數(shù)止步在模型建立中。對壩區(qū)地質模型的構建，除了在層狀地質構建中較為簡單，其他方面仍然存在困難。通常情況下，會采用實體模型與表面模型2種模型方法。但是2種模型方法，在地質情況較為復雜的非均勻性描述中仍然存在許多不足。將GIS應用在水利水電工程建設當中，地質建模是需要研究的一個重點內容。多種因素都將會對GIS數(shù)據(jù)質量產(chǎn)生影響，其中存在許多不確定因素。所以，想要使GIS數(shù)據(jù)質量得到有效保障存在一定的難度。如果數(shù)據(jù)庫當中的數(shù)據(jù)信息質量較高，那么則會產(chǎn)生數(shù)據(jù)浪費現(xiàn)象。如果數(shù)據(jù)庫當中的數(shù)據(jù)信息質量較低，那么很難符合相關要求，無法為建設工作提供便利。4.2WebGIS。隨著社會的快速發(fā)展，對水利水電工程當中的地理信息以及數(shù)據(jù)交流范圍等的要求也隨之提高。科學技術的不斷進步，Internet的快速發(fā)展。采用Internet技術，將空間數(shù)據(jù)信息到Web當中為用戶提供參考與使用，是GIS發(fā)展的方向。WebGIS將網(wǎng)絡瀏覽器作為平臺。從而使“WWW”的任意一個節(jié)點當中，用戶可以觀看查詢到WebGIS的數(shù)據(jù)信息。進而構建出專題圖片，展開相應空間分析與檢索工作。與此同時，可以在多個客戶端當中實現(xiàn)本機中原有的功能。水利水電工程中的空間數(shù)據(jù)信息以及地理信息，都是通過文字、圖形等方式展示，再將文字進行數(shù)字化，這樣可以將相應數(shù)據(jù)信息及時傳送到有需要的用戶手中，從而有效發(fā)揮出GIS在水利水電工程建設中的價值。除此之外，還要對數(shù)據(jù)信息的保密進行有效控制。4.3ComGIS。隨著科學技術的不斷發(fā)展，對水利水電工程布置方案中的可視化有了更高要求。所以，要對布置方案進行交互式修改，ComGIS成為未來GIS在水利水電工程建設中的發(fā)展方向。

5結語

綜上所述，GIS具有較強的圖形展示能力與空間分析等能力，將GIS應用在水利水電工程建設中可以為工作提供更加便利的服務，推動水利水電工程更好地發(fā)展。盡管目前，將GIS應用在水利水電工程建設中仍然存在許多問題，但是可以通過與不同先進技術的結合使各類問題得到有效解決。與先進技術相結合，構建龐大的地理信息系統(tǒng)，為水利水電工程決策提供真實有效數(shù)據(jù)信息，從而推動水利水電產(chǎn)業(yè)更好發(fā)展。

【參考文獻】

【1】孫楠,徐景東,任賀靖.寧夏水利水電建設工程材料價格信息平臺建設探討[J].科技創(chuàng)新與應用,2018(28):15-96.

作者:向騻 單位:長江工程監(jiān)理咨詢有限公司