水利建設(shè)計算機運用當(dāng)前狀態(tài)及思索
時間:2022-09-21 08:43:00
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摘要:水利水電工程地質(zhì)又是所有這些不同行業(yè)的工程地質(zhì)專業(yè)中涉及面最廣聲望最高問題最復(fù)雜任務(wù)最艱巨的專業(yè),這是眾所周知毋庸置疑的。水利工程計算機應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景,無論是數(shù)值計算、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用,還是專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),都大有用武之地;特別是工程地質(zhì)制圖(主要指三維問題),可以說是所有專業(yè)計算機制圖技術(shù)中最為復(fù)雜難度最大的,堪稱計算機圖形學(xué)中的世界性難題,很需要我們的地質(zhì)計算機人員去探索研究。
關(guān)鍵詞:水電工程計算機應(yīng)用思考
水利工程計算機應(yīng)用工作的起點基本上與其它專業(yè)同步,初期發(fā)展也是有聲有色的,經(jīng)過十多年的努力,伴隨著改革開放的主旋律,度過了從起步到發(fā)展的初級階段,進入令人困惑的相持時期,最終還是拉開了檔次,走向兩極分化。十多年的發(fā)展歷程,可以概括為起步階段、發(fā)展階段、相持階段和拉開檔次等四個階段。
隨著計算機硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展,PC系列微機大量涌入中國市場,國內(nèi)計算機處理漢字信息技術(shù)也進入了實用階段,中國人應(yīng)用計算機有了劃時代的突破,水利水電工程地質(zhì)的計算機應(yīng)用也進入了形勢大好的發(fā)展階段。系統(tǒng)內(nèi)一些領(lǐng)導(dǎo)比較重視的單位相繼組建了工程地質(zhì)專業(yè)的微機室或電算組,裝備了一定數(shù)量的臺式微機,部分地質(zhì)師轉(zhuǎn)而從事工程地質(zhì)計算機應(yīng)用工作,從此有了水利工程計算機應(yīng)用的專業(yè)隊伍。在此期間,工程地質(zhì)專業(yè)計算機應(yīng)用軟件有了很大發(fā)展,繪制鉆孔柱狀圖、地質(zhì)剖面圖、等值線圖、節(jié)理統(tǒng)計圖等地質(zhì)圖件亦可達(dá)到計算機出圖的實用水平;數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用方面,有了一些初步實踐和應(yīng)用規(guī)劃;在工程地質(zhì)數(shù)值計算方面,將當(dāng)年在袖珍機上應(yīng)用較為成熟的一些工程地質(zhì)計算程序搬到了微機上,并繼續(xù)開發(fā)了一些新的計算程序??傊?,這些成果反映出工程地質(zhì)的計算機應(yīng)用逐漸進入了實用階段。
水利水電系統(tǒng)的工程地質(zhì)計算機應(yīng)用發(fā)展很不平衡,經(jīng)過起步、發(fā)展、相持階段之后,迅速拉開檔次就成為必然結(jié)果。主要表現(xiàn)在水平高的單位已經(jīng)建立起了勘測系統(tǒng)的Intranet,可以與分散的地質(zhì)隊實現(xiàn)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通訊,交換工程及管理信息,計算機出圖率可達(dá)80以上,地質(zhì)報告的編寫、地質(zhì)資料的分析整理等等均已達(dá)到計算機化。
工程地質(zhì)專業(yè)是工程基本建設(shè)的輔助配合性專業(yè),在工民建、地礦、石油、交通、煤炭、電力等行業(yè)部門都有工程地質(zhì)專業(yè),鑒于水利水電工程建設(shè)的特殊性和復(fù)雜性,使得水利水電工程地質(zhì)又是所有這些不同行業(yè)的工程地質(zhì)專業(yè)中涉及面最廣聲望最高問題最復(fù)雜任務(wù)最艱巨的專業(yè),這是眾所周知毋庸置疑的。水利工程計算機應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景,無論是數(shù)值計算、數(shù)據(jù)庫應(yīng)用,還是專家系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),都大有用武之地;特別是工程地質(zhì)制圖(主要指三維問題),可以說是所有專業(yè)計算機制圖技術(shù)中最為復(fù)雜難度最大的,堪稱計算機圖形學(xué)中的世界性難題,很需要我們的地質(zhì)計算機人員去探索研究。
分析現(xiàn)狀產(chǎn)生的原因,自然有其深層次的內(nèi)涵,社會發(fā)展階段的局限性、經(jīng)濟體制改革的復(fù)雜性、事業(yè)單位向企業(yè)化過渡進程中的不適應(yīng)性、眼前利益與長遠(yuǎn)發(fā)展的矛盾性、舊的管理制度與新的運作機制的協(xié)調(diào)性…,似乎越理越復(fù)雜,越分析越使人困惑無奈。當(dāng)我們善于將復(fù)雜問題簡單化的時候,問題就十分明顯化了。為什么一些單位在同樣的大環(huán)境下能夠走在時代的前列,只要進行認(rèn)真的調(diào)查研究,都可以得出一個常識性的結(jié)論:人才。
一個單位的領(lǐng)導(dǎo)對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展熟視無睹,不支持此項工作,缺領(lǐng)導(dǎo)人才!沒有發(fā)展規(guī)劃,缺智謀人才;發(fā)展規(guī)劃搞得不好,不能組織有效的實施,缺組織管理人才;軟件與硬件系統(tǒng)運轉(zhuǎn)不靈,不能發(fā)揮效益,缺應(yīng)用專業(yè)與計算機相結(jié)合的復(fù)合型人才;總之,一句話:缺人才。競爭的實質(zhì)是人才的競爭,那些缺人才,或不用真正的人才,或用不好人才的企業(yè)必將被市場經(jīng)濟所淘汰!
目前最時髦的詞:知識經(jīng)濟。知識經(jīng)濟的基礎(chǔ)是信息技術(shù),人類社會進入了信息時代,然而,我們還在補工業(yè)時代的課。機遇與挑戰(zhàn)同在,業(yè)界一再驚呼,我們沒有趕上工業(yè)文明,決不能與信息文明失之交臂,如此千載難逢的機遇一旦失去,知識經(jīng)濟當(dāng)然也就是空中樓閣。
我們撇開以上現(xiàn)狀分析中的種種體制與現(xiàn)實方面的原因,單從行業(yè)管理與應(yīng)用技術(shù)的角度來看,仍然是兩大類問題,一是硬件,二是軟件,其組合后的情況就更多了。各勘測單位對此兩大類問題的態(tài)度差異較大,極端情況是對硬件軟件都不以為然,一般情況是重硬件輕軟件、重配置輕發(fā)揮效益、重開發(fā)輕應(yīng)用、或重應(yīng)用輕開發(fā)、普及與提高不能兼顧、生產(chǎn)與科研不能并舉等等。
近年來,我們探討的另一條路就是自由軟件之路。根據(jù)本系統(tǒng)的實際情況,我們倡議廣大地質(zhì)計算機愛好者們將自己開發(fā)的不能形成商品的軟件貢獻出來廣泛進行交流,得到了積極響應(yīng)。我們將繼續(xù)倡導(dǎo)這一溝通交流方式,盡可能創(chuàng)造條件使編程者的勞動得到本行業(yè)本專業(yè)的認(rèn)可,進而得到社會的認(rèn)可。自2000年以來,我們在RS和GPS新技術(shù)利用方面有了實質(zhì)性的突破,填補了該院測繪技術(shù)在這方面的空白。作業(yè)方式為航空攝影測量飛機拍攝航空照片,采用Vexcel3000和U1traScan5000高精度掃描儀對構(gòu)成立體像對的航片及中心片(主片)進行掃描數(shù)字化,生成TIFF格式影像數(shù)據(jù)文件。利用山東省水利設(shè)計院引進的武漢適普公司研制開發(fā)的VirtuoZO312全數(shù)字化攝影測量系統(tǒng)對影像數(shù)據(jù)和GPS外業(yè)像控資料進行空中三角測量、估算空三加密精度、全野外碎部點采集、數(shù)字高程模型生成和編輯、數(shù)字正攝影像生成、正攝影像測圖和數(shù)字線化圖編輯并生成線劃圖,然后進行野外補調(diào),最后編輯生成最終的線劃圖,并轉(zhuǎn)換成Auto2CAD的DWG格式的圖形文件。經(jīng)實踐證明,采用RS和GPS技術(shù)與傳統(tǒng)的測圖方式相比較,不僅大大提高了圖形的精度和產(chǎn)品質(zhì)量,也提高了工作效率,降低了勞動強度,收到了可觀的經(jīng)濟效益。
利用GIS強大的地理數(shù)據(jù)的集成、存儲功能對于GPS、RS獲得水利工程數(shù)據(jù)和產(chǎn)品入庫,進行測繪成果系統(tǒng)化管理。為進一步實現(xiàn)GIS的查詢、分析等功能提供了良好的基礎(chǔ)。該管理系統(tǒng)的開發(fā)是以美國ESRI公司研制的ARC/INFO軟件做基本平臺,以MicrosoftVisualBasic6或者MicrosoftVisualC++開發(fā)平臺為輔助平臺來實現(xiàn)其功能的。
將地形原始數(shù)據(jù)(GPS、全站儀等采集數(shù)據(jù))輸入到系統(tǒng),經(jīng)過數(shù)據(jù)過濾后轉(zhuǎn)化為三維矢量數(shù)據(jù),進一步生成三維地面模型DTM。利用內(nèi)插手段,可以生成更高精度的DTM。DTM在經(jīng)紋理、光照等圖先渲染操作,即生成逼真的整個測區(qū)數(shù)字地形模型,為調(diào)水工程的線路規(guī)劃設(shè)計和調(diào)整提供了很重要的參考價值。
協(xié)作網(wǎng)在軟件開發(fā)方面的原則是:支持基礎(chǔ)軟件和標(biāo)準(zhǔn)軟件的開發(fā),制定標(biāo)準(zhǔn),研究探討專業(yè)性強難度大的軟件。盡管硬件頻繁換代,軟件瘋狂升級,但多是操作系統(tǒng)、文字處理系列軟件、工具軟件、數(shù)據(jù)庫平臺、制圖平臺等,這些平臺對于基本符合流行操作系統(tǒng)和編程工具的各專業(yè)性應(yīng)用軟件,均具有單向兼容性,因此,專業(yè)應(yīng)用的基礎(chǔ)性和標(biāo)準(zhǔn)化軟件具有相對長期穩(wěn)定的實際意義,不會象那些以商業(yè)營利為目的的軟件隨時淘汰隨時升級。顯然,開發(fā)基礎(chǔ)軟件和標(biāo)準(zhǔn)軟件的意義是長遠(yuǎn)的,遲早要投入的。