羅家妮

（黔南州水利水電勘測設計研究院貴州都勻558000）

GIS技術和數(shù)字化測繪技術的發(fā)展及其在地形測量中的應用

羅家妮

（黔南州水利水電勘測設計研究院貴州都勻558000）

水利工程建設初期要對區(qū)域地形地質環(huán)境進行綜合勘測，借助勘測分析實現(xiàn)資源利用率優(yōu)化提升，降低水利資源開發(fā)的浪費率。早期由于技術條件現(xiàn)實，工程測繪作業(yè)質量水平較低，影響了水利工程開發(fā)與改造建設。隨著信息技術不斷發(fā)展，以GIS為代表的數(shù)字化測繪平臺日趨完善，為水利地形測量提供了多功能平臺。結合水利勘測信息化發(fā)展趨勢，介紹了GIS技術及數(shù)字化測繪系統(tǒng)布局方式，為地形測量作業(yè)提供指導。

GIS技術；數(shù)字化測量；水利工程；應用

“地形測量”是工程設計與施工的總指導，確保項目設計方案符合標準要求，才能進一步提高項目建設水平。新時期國家對水利工程建設提出嚴格要求，任何項目正式動工前期必須做好勘測工作，結合區(qū)域勘測報告實施改建方案。鑒于早期勘測技術條件有限，現(xiàn)代地形測量必須朝著信息化方向轉型，才能全面實現(xiàn)資源開發(fā)與利用目標。GIS技術是信息化勘測的應用典范，對各種規(guī)模水利水電改造具有指導性作用，發(fā)揮其在地形測量中的應用價值，體現(xiàn)了科學技術指導工程勘測的先進性趨勢。

1 水利地形測量發(fā)展

地形測量主要是指測繪地形圖的工作，就是針對地球表面的地物和地形和水平面的投影位置以及高程進行測量，按標準的比例縮小，標記在地形圖上面，這就是我們通常所說的地形測量。地形測量包括：①控制測量是測定一定數(shù)量的平面和高程控制點，為地形測圖的依據(jù)。②碎部測量是測繪地物地形的作業(yè)。地物特征點、地形特征點統(tǒng)稱為碎部點。我國水利資源開發(fā)規(guī)模不斷擴大化，以GIS技術為中心的測量模式逐漸形成，推動了水利地質測量工作的穩(wěn)步進行。以地理信息系統(tǒng)（GIS）為平臺構建勘測模式，實現(xiàn)了地質空間改造的一體化建設，如圖1，為地形測量規(guī)劃與調度提供了指導依據(jù)。

圖1 水利工程數(shù)字化測繪

2 基于GIS技術地形測量技術

2.1 傳感技術

我國水利資源開發(fā)規(guī)模不斷擴大化，以GIS技術為中心的測量模式逐漸形成，推動了水利項目測量工作的穩(wěn)步進行。面對早期地質工程模式存在的不足，GIS技術可以彌補傳統(tǒng)測繪體系的缺陷，向水利項目改造提供科學的指導依據(jù)。通信網絡傳輸過程中，無線網形成了相對復雜的傳輸平臺，各種路徑數(shù)據(jù)傳輸至服務器之后，必須及時對無線信號及數(shù)據(jù)進行實時分析，才能掌握準確的數(shù)據(jù)處理結果。路由器作為無線傳感網絡的中轉模塊，其承載著更多邏輯數(shù)據(jù)運算程序，準確地抓住數(shù)據(jù)處理流程。

2.2 集成技術

面對早期地質工程模式存在的不足，GIS技術可以彌補傳統(tǒng)測繪體系的缺陷，向水利地質改造提供科學的指導依據(jù)。數(shù)字化測繪采用GIS技術，基于GIS技術提出水利項目測量系統(tǒng)設計模式，為渠道防滲工作提供幫助。結合地質測繪行業(yè)發(fā)展局勢，利用集成技術輔助水利勘察作業(yè)，體現(xiàn)了新技術用于產業(yè)規(guī)劃的優(yōu)勢。同時，以GIS、GPS、RS等技術平臺，能夠為礦業(yè)勘察與規(guī)劃提供指導，實現(xiàn)了區(qū)域礦物資源的一體化建設。例如，VR-GIS技術是虛擬現(xiàn)實技術與GIS技術的結合，包括與WebGIS和ComGIS結合的技術，專門用于研究地學或以地球系統(tǒng)為對象的虛擬現(xiàn)實技術，目前只能達到仿真的水平，可以做到：對現(xiàn)時的地理區(qū)域的非常真實的表達；可在所在地理范圍內外自由移動；在三維數(shù)據(jù)庫中有GIS的各種功能；以可視化功能作為用戶接口的自然的整體部分。

2.3 操控技術

水利建設走向信息化趨勢，以高端科技為中心展開地質測量，實現(xiàn)了區(qū)域資源優(yōu)化分配及調度控制。GIS技術作為水利建設新支撐，為測繪人員提供了更為完整的技術應用平臺，加強了區(qū)域地質結構測量范圍管理力度，提高了區(qū)域內部資源規(guī)劃與開發(fā)的可持續(xù)性。GIS技術作為水利項目工程建設新支撐，為測繪人員提供了更為完整的技術應用平臺，加強了區(qū)域地形地質結構測量范圍管理力度，提高了區(qū)域內部資源規(guī)劃與開發(fā)的可持續(xù)性。地形測量建設關系著安全，以GIS技術為基礎構建定向測量系統(tǒng)，可實時掌握相關的數(shù)據(jù)信息，降低定向測量操作的失誤率。設計定向測量系統(tǒng)要考慮多方面內容，以“高效率、高進度、高水平”為標準展開一系列的測量活動。

3 水利公地形數(shù)字化測量應用方法

3.1 網絡GIS（WebGIS）

地形測量信息化水平關系著事業(yè)發(fā)展，不僅體現(xiàn)了當代信息技術發(fā)展趨勢，也標志著測繪科技創(chuàng)新成果。面對信息化發(fā)展總體趨勢，地形測量也要建立科學的技術體系，以GIS技術為中心設定測量系統(tǒng)，成為推動區(qū)域地質改造建設的新方式。面對傳統(tǒng)地質測繪模式存在的不足，新時期水利項目測量要堅持科技創(chuàng)新原則，引入GIS作為技術支撐平臺，設定更加多元化的渠道監(jiān)控模式，為渠道防滲施工提供指導依據(jù)。WebGIS可用于除了一般數(shù)據(jù)外的特殊數(shù)據(jù)類型，尤其是矢量數(shù)據(jù)的處理，以網絡瀏覽器為應用工作平臺，在客戶端可以實現(xiàn)對矢量數(shù)據(jù)的操作，可以在多個客戶端實現(xiàn)原來在本機上才能實現(xiàn)的功能，并可通過網絡遠程調用和發(fā)布各類數(shù)據(jù)、圖形、圖像。

3.2 組件式GIS（ComGIS）

通過GIS技術設計現(xiàn)代化地質測量系統(tǒng)，將各個模塊功能應用于具體的測量步驟，如圖2，大大提升了水利資源開發(fā)與利用效率，從而帶動了水利地質測量的一體化發(fā)展。GIS軟件的技術體系經歷了GIS模塊、集成式GIS和模塊式GIS這三個階段后，已發(fā)展到了組建式GIS階段，即基于組件平臺，以一組具有某種標準通信接口實現(xiàn)交互，甚至是跨計算機交互。ComGIS使軟件的可配置性、可擴展性和開放性更強，使用更靈活，更便于二次開發(fā)，特別有利于應用系統(tǒng)集成和拓展。

圖2 基于GIS數(shù)字化處理流程圖

3.3 三維GIS和四維GIS

水利項目測量結果需要以圖像形式呈現(xiàn)出來，才能為水利調度提供形象的數(shù)據(jù)分析，掌握符合水利項目實況的開發(fā)平臺。三維尤其是實時的三維GIS系統(tǒng)為各種水利信息提供了更為直觀的表現(xiàn)方式。在調水線路沿線貫穿飛行、城市及蓄滯洪區(qū)洪水演進、水利工程布置、大壩及堤防等工情信息的表達、地面與地下結合的地質構造描述、水流流動的三維表現(xiàn)、廠房或結構內部的描述、庫區(qū)的描述、宏觀地形地貌表現(xiàn)、通視性分析等等方面使用得特別多或者是特別有前景，而且它也是虛擬或仿真的基礎。目前三維功能較強的GIS軟件也趨于采用組件架構。

4 結論

綜上所言，GIS技術用于水利數(shù)字化測繪中，體現(xiàn)了信息技術在地形測量建設中的指導作用，也是提高工程規(guī)劃與發(fā)展水平的關鍵。對于現(xiàn)有GIS技術平臺，要及時構建水利數(shù)字化操控系統(tǒng)，為測繪人員提供切實可行的技術指導，幫助測繪人員解決實地操作面臨的問題。同時，設計院要對勘測所得數(shù)據(jù)及時處理，提高原始數(shù)據(jù)運算及分析的可利用價值，從多個角度指導地形測量與開發(fā)作業(yè)。

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P208

A

1004-7344（2016）28-0210-02

2016-9-21

羅家妮（1986-），女，苗族，貴州人，初級工程師，土勘技術員，大學本科，主要從事水庫勘測定界報告編制和用地預審工作。