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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，隨著經濟的快速發展，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展。而GIS也是近年來新興的，與地學數據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據作為處理目標。利用信息科學理論與系統工程為規劃工作以及決策工作等提供真實有效的數據信息，保證工作的科學性與合理性。GIS主要由硬件、軟件、數據、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在動態演示系統中的應用。GIS中的三維空間數據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，從而有效實現動態演示。利用仿真程序可以獲得洞室施工中的強度數據、進度數據以及時間數據等信息。然后，按照相關程序將數據信息通過電子表格形式輸出[1]。GIS可以對大量數據信息進行讀取，并將其轉化成數據庫。3.2在導截流三維動態可視化中的應用。施工導截流三維動態可視化仿真系統，主要是由GIS軟件系統與集成模式、其他擴展鏈接模式相結合而形成的。GIS中的表（Table）能夠對水文實時數據庫以及大壩施工實時數據庫進行儲存。其中的數據信息可以利用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，將所得數據傳送到GIS平臺當中，通過報表形式或者圖形形式輸出。通過對系統的分析與分解，對各個子系統展開仿真計算和圖形建模，從而形成圖形數據庫。GIS各子系統當中的圖形的存放，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中三維動態可視化主要過程體現為：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據以及幾何屬性數據中得出。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在可視化動態演示中的應用。利用GIS軟件平臺，在施工現場布置系統當中構建三維數字化模型以及數字化地形。系統部件當中的數據信息等利用映射關系，從而構建出基本數據庫，為該系統提供基本支持，進而保證各個系統部件的深層融合與表層獨立。根據施工周期，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。對系統數據庫的操作與管理，能夠有效展現出GIS對信息的可視化。有效實現系統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據進行展開設計圖紙、基礎數據、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計工作，并將最終統計結果通過柱狀圖形式展現出來；（5）要對建筑物樞紐施工全過程進行動態演示。3.4在三維動態演示中的應用。混凝土壩施工過程較為復雜，所以，可以利用GIS當中的空間信息處理功能將其展現出來。GIS可以將模擬數據轉換為圖像，進而展現在混凝土壩施工過程中的三維動態演示系統當中。具體可以分為3個過程：（1）數據操縱。增強或細化原有數據，并對其進行過濾。與此同時，將數據轉化為與可視化操作相適應的一種形式。（2）可視化映射。對數據進行過濾并導出，將數據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據中。（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據等進行可視化展示。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字模型建立中不難看出，大多數止步在模型建立中。對壩區地質模型的構建，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數據質量產生影響，其中存在許多不確定因素。所以，想要使GIS數據質量得到有效保障存在一定的難度。如果數據庫當中的數據信息質量較高，那么則會產生數據浪費現象。如果數據庫當中的數據信息質量較低，那么很難符合相關要求，無法為建設工作提供便利。4.2WebGIS。隨著社會的快速發展，對水利水電工程當中的地理信息以及數據交流范圍等的要求也隨之提高。科學技術的不斷進步，Internet的快速發展。采用Internet技術，將空間數據信息到Web當中為用戶提供參考與使用，是GIS發展的方向。WebGIS將網絡瀏覽器作為平臺。從而使“WWW”的任意一個節點當中，用戶可以觀看查詢到WebGIS的數據信息。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本機中原有的功能。水利水電工程中的空間數據信息以及地理信息，都是通過文字、圖形等方式展示，再將文字進行數字化，這樣可以將相應數據信息及時傳送到有需要的用戶手中，從而有效發揮出GIS在水利水電工程建設中的價值。除此之外，還要對數據信息的保密進行有效控制。4.3ComGIS。隨著科學技術的不斷發展，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，為水利水電工程決策提供真實有效數據信息，從而推動水利水電產業更好發展。

【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].科技創新與應用,2018(28):15-96.

作者:向騻 單位:長江工程監理咨詢有限公司