摘要：水利水电工程的施工规模通常比较大，施工周期也比较长，在施工的过程中会产生大量的数据和复杂的信息。在这个过程中，运用科学合理的技术手段不仅可以提高设计的质量，同时还可以在施工过程中对质量进行动态化控制。GIS是一种新型的空间信息技术，是空间数据与计算机的结合体，目前已经在多个社会领域当中得到了广泛的应用，在水利水电工程建设领域，GIS的优势也是不容忽视的。基于此，本文运用文献分析法、归纳总结法，探究了GIS在水利水电工程建设中的应用与展望，希望为该领域的工作人员提供参考和借鉴。
关键词： GIS;水利水电工程;工程建设;应用;展望
1. GIS在水利水电工程建设中的应用
1.1在施工布局可视化动态演示中的应用
GIS拥有先进的混合数据库，该数据库当中包含了两种子数据库，一种是图形数据库，它的功能在于将专题图以及构成专题图的图素存储起来，并实现有效使用。同时，它还可以根据实际需要将相应的图素放置到相应的图层上，这为信息的查询提供了便利的条件[1]。第二种是图素属性数据库，主要的功能是对与图素属性相关的信息和数据进行存储。基于GIS系统，不同空间的数据可以基于内部代码和用户标码与属性数据进行联合，在在成为公共数据之后被存储起来。这一功能在水利水电工程建设当中的应用是十分重要的，可以对施工布局进行可视化动态演示，通过三维全景的形式来对施工的整体布局进行展示。同时，还可以基于三维动态形象来对整个施工过程进行演示，帮助工作人员对施工流程形成直观的了解。在构建起三维枢纽部署模型的基础上，工作人员还可以对其中的信息进行查询，对建筑物的实际设计参数形成详细的了解，对设计图纸进行优化，同时更好地了解施工进度。除此之外，在GIS的支持下，还可以对水利水电工程的整体施工信息进行实时统计，并将统计结果基于动态柱形图展示出来，为管理工作的开展提供参考。
1.2在混凝土坝施工中的应用
对于水利水电工程来说，混凝土坝施工是一个极为重要的环节。混凝土坝的规模通常比较大，其中含有的坝块数量比较多，施工过程是比较复杂的，需要进行大量浇筑。在这个过程中会产生较多的费用，同时会对整个工程进度产生影响。再加上受到多种因素的影响，工程管理者的管理难度是比较大的。在GIS的支持下，可以基于系统仿真技术将混凝土坝的相关数据进行模拟，在信息重建的基础上进行设计和模拟，并发现在这个过程中可能会出现的问题和危险，进而提前采取相应的措施进行规避。除此之外，在GIS的支持下，还可以从众多的混凝土坝施工方案当中选择最为合理、最为经济以及最为安全的。在必要情况下，还可以根据混凝土坝的实际施工情况对施工计划进行调整和完善，在确保工程质量的基础上展现出较强的经济效益。
1.3在导截流施工三维动态可视化中的应用
导截流的施工效果在很大程度上会对整个水利水电工程的应用效果产生影响。在工程施工的过程中发现，工程河流可以起到引导和截流的作用，但是在实际应用的过程中展现出了较大的风险。因此，在导截流施工之前，需要做好严密的设计和统筹化的安排，在其中降低环境因素的影响，将施工风险控制在合理的范围内。在整个过程中，GIS的数据库管理功能和图像显示输出功能发挥了重要的作用，可以实现导截流的三维动态可视化施工。在这个过程中，需要先将导截流施工的信息输入到GIS系统当中来，并基于仿真模块来对工程主体和挡泄水建筑进行模拟，以此来获得施工单元的开始时间、持续时间以及水流状况等方面的信息。通过这种方式，相关人员可以对导截流工程形成更为深刻的认知，对工程的内容形成有效把握[2]。基于三维动态模拟的结果，管理人员也可以对导截流工程进行安排和管理，并针对相应的流程和单元等进行探究，降低工程风险，确保工程施工顺利地开展起来。
2. GIS在水利水电工程建设中的应用展望
2.1三维建模
在水利水电工程建设的过程中，基于GIS来实现三维建模是一个重要的发展方向，这主要包括表面模型的建立和实体模型的建立这两个部分。具体来说，工作人员首先要构建起数字地形模型，然后通过人工输入或者仪器扫描的形式将数据和信息输入到GIS软件系统当中去，形成三维矢量数据，并在这个基础上构建起三维模型。但是在实际应用的过程中，由于水利水电工程施工场地的地形地势条件过于复杂，无论是表面建模还是实体建模都无法达到有效扫描的效果，这说明GIS三维几何造型技术在水利水电工程应用的过程中仍然停留在表面建模。在未来发展的过程中，还会在地质建模方面有着深入的分析。管理人员在对其中的不确定因素进行分析的基础上会使GIS的模拟能力得到进一步的提升，进而为工程提供更加全面化的信息支持。
2.24DGIS
上文分析当中所提到的GIS都是3DGIS，以此来构建的模型也是以三维模型为主，无论是结构设计、结构优化还是系统应用，都是将三维数据作为基础的。在这样情况下，GIS所描述的地理对象通常会随着时间的改变而发生变化，具有较强的时效性特征。但在实际应用的过程中也发现，基于GIS形成的地理信息系统无法对地理对象的时效性特征进行合理处理。比如在区域发生洪水的时候，无法根据时间特征来获取最高水位变化信息。在这样的情况下，就需要使用4DGIS。在进行动画演示的时候，可以按照时间数据将图形库当中所包含的形体数据描述出来，同时对时态特征进行处理。在未来，4DGIS还将得到进一步的普及。
2.3WebGIS
WebGIS 又称网络 GIS，随着网络信息化迅速发展，将网络浏览器作为应用工作平台，通过互联网将数据分享到 Web 上供用户浏览数据，除此之外甚至还可以进行各种空间检索和空间分析，这是形式是顺应当下情境的必然趋势[3]。在当今的水利工程中需要的信息数据大多是以文字、图形的形式展示出来，但是要想更快捷地获得这些地理信息和大量的空间数据就需要将它们数字化，以信息的数字化形式直观地将复杂的施工过程以简单生动的图像形式描绘出来，从而发挥 GIS 在整个水利水电工程中的应用价值。
结束语
综上所述，GIS的特点是基于数据的空间属性，实现了图形与数据之间的有效融合，并能够在数据进行分析的基础上将其在可视化平台上展示出来。在水利水电工程当中，GIS可以对工程施工总部署进行可视化与动态化演示，能够为混凝土坝施工创造条件，同时还可以实现导截流施工的动态可视化。随着现代信息技术的发展和进步，GIS 仍然具有较大的发展空间，我们要在应用 GIS 的同时，不断在其中融入其他技术，增加 GIS 的分析能力和模拟能力，保证其能够更加全面有效地促进水利水电工程建设发展。
参考文献
[1]韩松，孟磊.物探数据的三维地质建模及其在水利水电工程中的应用——以莲花台水电站推测断层为例[J].价值工程，2018，37（03）：211-213.DOI：10.14018/j.cnki.cn13-1085/n.2018.03.086.
[2]林泓，李靈汐.有缆遥控水下机器人在水利水电工程领域的应用现状与发展前景[J].新型工业化，2021，11（02）：198-200.DOI：10.19335/j.cnki.2095-6649.2021.2.073.
[3]刘芳，周毅，曾艳菲，陈峰，赵国庆.无人机倾斜摄影在水利水电工程移民实物调查中的应用[J].遥感信息，2020，35（06）：56-61.