摘要：水利水电工程建设要以GIS技术为核心，构建具有强大空间分析能力和信息管理能力的系统，同时对我国未来水利水电工程事业的发展也有着一定的启示。基于此，文章主要分析了GIS在水利水电工程建设中的应用与展望，以供参考。
关键词：GIS；水利水电工程；建设
引言
水利水电工程为消除水害和开发利用水资源而修建，重要性不言而喻，而其本身具有一定的地理空间属性，对工程的地理环境依赖较高。GIS的发展恰好为水利水电工程的空间属性提供了可行的表现途径和有效的模拟、分析方法。运用GIS技术，矢量化地理信息数据，搭建水利水电工程地理信息平台，能够直观地展示工程环境，结合水利资料，实现环境分析模拟，有利于管理人员决策。
1GIS技术相关概念
GIS技术作为一种新型应用技术，其实质上是空间科学及信息科学的有效结合。它的产生及应用是建立在计算机技术及信息技术的不断完善之上的，因此，其所展示出来的相关数据信息往往显得更加的具有科学性，其工作原理主要就是通过建立数据库，以计算机技术及信息技术为依托，来对相关的空间数据信息进行收集、整理、分析等，从而形成相对科学的数据信息体系，并将最终形成的相关数据进行输出及展示，从而为相关的工作人员提供重要的数据参考，以便于为相关人员进行决策提供必要依据。由此可见，其具有相当的数据包容能力、数据分析整合能力以及数据管理能力，也正因如此，在水利水电工程得以广泛应用。
近20年，我国经济水平持续增长，人民生活质量稳步提高，同时，水资源需求与水资源利用率相对不足的矛盾逐渐加剧，这促使水利工作者不断探索如何利用现代信息技术手段缓解这一矛盾。为有效地利用水资源，在当前条件下最大限度地发挥水利水电工程的调节作用，减少建设、管理人员的投入量，GIS技术作为信息化的体现之一，在水利水电工程各环节中的应用范围不断扩大，应用层次也逐渐深入。通过近年来的发展，GIS的应用形式已从最初单纯的可视化应用过渡为集合分析、模拟、预测等多位一体的复杂应用，功能也提升为对多时期的地理信息变化进行动态监测和分析比较，将数据收集、空间分析和决策过程统一打包的应用。实践表明，通过使用GIS系统，有利于设计人员对工程进行总体规划，方便施工人员对实施过程进度和质量把控，有效提高管理人员的工作效率，从而提升水利行业整体信息化水平。
2GIS在水利水电工程建设中的应用
2.1在水利水电工程选址中的应用
基于以上空间数据，结合GIS空间展示与分析功能，可以在水利水电工程选址时进行以下有关分析：
（1）淹没分析。在水利水电工程前期选址阶段中，淹没分析是最值得分析的重要部分之一。淹没分析的原理，是考虑到洪水源区和被淹没区有连通（如溃口等）且存在一定的水位差，从而导致洪水运动产生淹没过程，洪水淹没最终将使水位达到平衡状态，在没有外来水量输入的条件下，此时的淹没区即为最大。其基本分析方式是将水动力模型与GIS技术相结合，根据DEM提供的三维数据，进行空间淹没分析，来模拟预测并显示洪水淹没区，并进行灾害影响评估。
（2）输水线路布置。在水利水电工程设计阶段初期，设计方案可能随着工程师的要求进行多次改动，以期得到最佳设计方案。在GIS系统中分别采用空间特征要素的点要素、线要素和面要素来矢量化表达枢纽和输水线路等关键工程。与此同时，在GIS系统中，能够编辑修改空间要素数据，如对枢纽点要素和输水线路线要素的删除、添加和移动位置，及编辑修改枢纽点要素和输水线路线要素的属性，以及改变走向等。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2在水利水电工程施工中的应用
（1）应用于施工三维动态可视化。GIS软件系统可以与其他平台相结合起来开发施工导截流三维动态可视化仿真系统。运用GIS软件系统建立三维动态可视化首先要创建和组装三维场景，然后再通过三维实体模型来创建三维动态，最后三维实体模型再经过纹理、光照、消隐、阴影等计算显示在三维场景中。
（2）GIS应用于施工全过程三维动态演示系统。其三维动态演示主要分为三大步骤：一是对原始数据通过加细或增强进行数据的过滤，通过数据操纵将数据转化为适合后续可视化操作的形式。二是将过滤过后的数据转换为抽象可视化对象（AVO），把存放在数据库里的数据以信息链的形式展示出来。三是将抽象可视化对象（AVO）绘制成可显示绘制成的图像。
2.3在工程管理过程的应用
（1）为水利水电工程的科学决策提供便利。以GIS技术为基础，建立水利水电工程信息化管理系统，能够促使负责水利水电工程管理的工作人员，依据水利水电工程管理信息作出更加迅速且准确的反应，引导更加科学而又全面的决策。对于施工进度与质量以及施工安全等重大信息资源有很大帮助，也能电子化水利水电工程信息化管理中的各项流程和数据，很大程度上提高了水利水电工程的管理水平与质量。
（2）为各部门间的全面协调运作提供技术手段。运用GIS技术，能够全面而科学化地管理水利水电工程的全部信息资源，能够全面地梳理水利单位中的各项业务流程与数据，规范和系统化水利水电工程的操作系统。此外，运用GIS技术，能够集中精力全面地监控水利水电工程的管理质量，从而进一步提升水利水电工程的管理水平与质量。
（3）为水利水电工程管理系统的资源共享提供渠道。由于水利水电工程管理系统涉及的内容繁多，水利水电工程管理的信息资源呈现复杂多样化的特点。GIS技术在水利水电工程管理系统中的全面应用，能够充分且合理地整合信息资源，全面优化资源配置，使得信息查询工作更加快捷、方便，促进水利水电工程信息化管理系统实现资源全面共享。
3GIS在水利水电工程建设中展望
3.1GIS技术发掘
随着GIS技术的发展，多种空间数据结构应运而生，面向对象的数据模型和实用的界面语言正处于高速发展阶段，数据自动输入技术不断完善，各行业GIS应用模型开发力度不断加大，GIS的网络共享能力（webGIS）不断增强。在这样的大环境中，水利与GIS的结合必将更加深入，具体表现为水利数据信息的表达将趋于多维度、丰富性、立体性、共享性，水利应用模型将趋于结构化、可扩展性，形成整个水利行业的GIS综合管理平台，逐渐打开GIS综合系统与水利专业系统共存共荣的局面。
3.2相关技术集成
鉴于水利空间数据的时间性和复杂性，单一的GIS技术很难满足水利要素的处理要求。因此，在水利水电工程的应用中，“3S”技术（全球定位系统GPS、遥感RS、地理信息系统GIS）、无人机技术的集成已成为必然的发展趋势。GPS为GIS的快速定位和更新提供手段，遥感技术的多谱段、多时相、多传感器和多分辨率的特点，为GIS不断注入“燃料”，反过来又可利用GIS支持从遥感影像数据中自动提取语义和非语义信息，而无人机则可作为遥感设备提供载体。利用无人机航拍，GPS和RS赋予了GIS实时、动态属性。
结束语
复杂技术集成的GIS在水利水电工程上的应用将会成为今后一段时期内水利信息化的主要趋势。搭建集工程规划、建设、管理为一体的水利水电工程综合地理信息平台，能够实时、有效地展示工程运行情况，提高管理决策能力，为水利信息化事业发展添砖加瓦。
参考文献
[1]房凯，李磊，温海燕.GIS技术在水利水电工程信息管理系统中研究与应用[J].江苏水利，2017（8）：69-72.
[2]高永芹，李家法.GIS技术在大型水利水电工程勘测成本优化分析中的应用[J].项目管理，2017（15）：47-50.
[3]许庆义，杨小秋.基于GIS的水利水电工程管理系统研究[J].江苏科技信息，2015（8）：45-46.
论文作者:谭龙斌,谢珍贞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/15
标签：水利水电工程论文; 数据论文; 技术论文; 水利论文; 要素论文; 空间论文; 系统论文; 《建筑学研究前沿》2018年第26期论文;