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摘 要：水利水电工程作为一项传统基础产业，在这个技术爆炸、学科交融、万物互联的时代，与新兴技术的交联与互融也越发紧密。为了推进水利信息化向更高层次发展，我国水利工作者提出智慧水利这一理念，并根据这一理念科学大胆地引用了大量新兴技术，有效地推动了传统水利向现代水利的代际跨越。其中BIM、3S技术等数据处理技术已得到广泛运用。
1. BIM技术
1.1 BIM技术简述
BIM即建筑信息模型，是乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授为便捷实现建筑工程的可视化和量化分析提出的一个工程理念，它是根据建筑工程的全生命周期内物理和功能特征的数字化表达，并进行规划设计、施工、运营管理的过程和结果。相较于传统的工程设计模式，BIM具有高可视化、高模拟化、一体化、参数化、信息完备化、持续高度协调化等特性，因而可以优化工程的设计建造过程，提高工程效率与质量。
1.2 BIM技术应用
BIM技术在水利水电工程领域有很广泛的施展空间，其可应用于水利工程总体规划、枢纽布置建模、施工导流、施工总布置设计集成等，在许多在建水利工程中有很丰富的应用。例如长江勘测规划设计研究院将BIM技术应用到南水北调中线工程中，在规划设计时，利用3D数字化技术完成施工勘测，设计规划，土方开挖等三维建模设计工作;通过模拟工程建设的各个施工阶段以及工程建设后的运行管理，发现施工过程中存在的问题和安全隐患，及时合理调整工程方案，提升工作效率。
（一） BIM技术应用在施工过程中的应用
在水利水电施工过程中，工程监理人员应该注意施工进度与项目计划进度的一致性，因为项目进度计划是施工之前应该多方考察计划的科学的、严谨的施工计划标准，确保施工方向不偏离进度计划，水利工程项目才能够如期的完成。当施工过程之中，工程监理人员发现问题，改善问题之后，施工的方向与项目进度计划出现偏离现象，工程监理人员应该对施工方向及时作出调整，确保施工进度与项目进度计划保持一致，只有这样，水利工程项目才能够顺利完成。在这一阶段中，BIM 技术可以在三维立体视图的基础上添加时间维度，在 BIM 模型的管理中，可以对整个水利工程的周期起到监督作用，施工人员也可以通过这个多维度的模型把握进度。除此之外，BIM 技术还能够对工程所需的原材料进行统计与计算，工程监管人员能够通过 BIM 技术对工程情况进行更好的管理。
（二） 利用 BIM 技术构建安全管理模型
近几年我国对水利工程安全问题管理十分严格，但是安全事故还是时有发生，这就说明水利工程施工中存在一定的问题。BIM 技术可以对水利水电工程进行模型的构建，只需将工程中所有参数都输入到计算机内，BIM 软件就可以自动构建模型。在 BIM 模型中，有工程的所有信息数据，并且对工程中的不足之处一目了然，因此基于 BIM 技术构建的模型，可以起到找出安全隐患的作用，将安全隐患及早处理，营造一个安全的施工环境。
2. 3S技术
2.1 3S技术简述
3S技术是指遥感技术、地理信息系统和全球定位系统。水利工程占地面积大，用地功能分区复杂，利用传统测绘技术难以获得高度精确的土地信息，而3s技术能够全天候、全方位、快速而准确地测量出环境的特征信息，并且针对所获取的数据信息进行管理、运算、分析，为决策提供多种模拟优化方案，极大地提高了工程精度与工作效率。
2.2 3S技术应用
GPS技术和RS技术常用来收集地理信息数据，GIS技术用来储存、管理信息。利用GPS技术全天候、高精度、自动化、高效益的特点可以实现平面控制测量、放样测量、高程测量等水利测量工作;利用RS技术具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性等优势可以获得大量基础水文信息。GPS技术和RS技术相结合就能够帮助水利工程人员获得具体的水利工程信息，并通过GIS技术将获得的信息进行处理，实现水利工程测绘成果的信息化管理，建立测区的三维地面模型DTM。
（一） 水利测绘中3S技术的应用
（1）利用 GPS 定位系统定位精度高、实时定位速度快、提供三维坐标、操作简便、全天候作业等优点，可以实现平面控制测量、放样测量、高程测量等;
（2）RS 和 GPS 相结合进行空中三角测量、估算空三加密精度、全野外碎部点采集、数字高程模型生成和编辑、数字正摄影像生成、正摄影像测图和数字线化图编辑并生成线划图，然后进行野外补调，最后编辑生成最终的线划图，并转换成 Auto2CAD 的 DWG 格式的图形文件;
（3）利用 GIS 技术实现部分水利工程测绘成果的信息化管理，建立测区的三维地面模型 DTM。
（二） 水资源生态环境管理中3S技术的应用
水资源生态环境管理是指对含有丰富水资源的环境进行系统性水资源管理的过程，3S 技术作为现时代较为先进的监测技术，理应被广泛应用在水资源生态环境管理中，如用于河流水质及水量、湖泊水质及水量和水库水质及水量等监测。将 3S 技术科学合理应用到水资源生态环境管理中，不但能够准确的了解到不同生态环境内水资源的情况，还能够真实反映出水资源生态环境中的变化趋势，更能够将水污染的源头及排污口等的分布空间全面展现出来，足以证实 3S 技术对水资源生态环境管理的重要性。
（三） 水利水电工程建设和管理中3s技术的应用
主要用于水利电工程建设过程中的选址、工程项目规划、施工设计及施工管理，如库区移民前的安置地环境容量的调查、调水工程选线的因素影响评价、大中型水利工程的环境影响评价、河道的管理、防洪的规划与建设等。
2.3 3S技术的发展趋势
（一）网络化发展
当下是一个信息化、数据化和网络化集为一体的时代，3S 技术作为网络化时代的重要产物之一，必定会实现网络化，这就要求水利部门要充分利用现代网络技术及网络资源，来实现水利方面的资源共享，即实现 3S 系统的 B/S 和 C/S 模式支持。
（二）集成化发展
通过对 3S 技术在水利行业中的实际应用了解到，RS 系统、GIS系统和 GPS 系统的联合不但要通过数据接口实现，以保证三者之间的严格性、紧密性和系统性，还需要将三个系统集成一个应用价值最大的 3S 综合系统，并且三个系统的联合的过程中，会将其它系统融入其中，如 MIS 系统和 OA 系统等，以最大限度的满足水利行业发展需要，进一步证实 3S 技术集成化发展是必然趋势。
（三）数学模型和决策分析一体化发展
水利工作者都了解，用 3S 技术单独对浏览、查询和分析采集数据形成的图形，对水利行业发展是没有太多意义的，只有將 3S 技术中的数学模型构建功能及决策分析功能一起应用到水利工作中，才能有效提高水利工作效率和质量，进而促进水利行业发展，所以 3S 技术中数学模型和决策分析一体化已然成为一种必然发展趋势。
3. 总结
综上所述，科技在不断发展，各行各业都在不断涌现新技术，我国水利水电工程行业也不断发展，水利水电工程行业已经成为我国基础型产业，也逐渐与新技术相结合。BIM技术和3S 技术已经被广泛应用于水利行业中，有效促进了水利行业发展，同时水利行业的发展也提高了对 BIM技术和3S 技术的需求，进而促进了BIM技术和3S 技术的不断发展与创新，适应了信息时代、网络时代的发展速度，所以在水利行业中应用BIM技术和3S 技术是必要和重要的。
1. BIM技术
1.1 BIM技术简述
BIM即建筑信息模型，是乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授为便捷实现建筑工程的可视化和量化分析提出的一个工程理念，它是根据建筑工程的全生命周期内物理和功能特征的数字化表达，并进行规划设计、施工、运营管理的过程和结果。相较于传统的工程设计模式，BIM具有高可视化、高模拟化、一体化、参数化、信息完备化、持续高度协调化等特性，因而可以优化工程的设计建造过程，提高工程效率与质量。
1.2 BIM技术应用
BIM技术在水利水电工程领域有很广泛的施展空间，其可应用于水利工程总体规划、枢纽布置建模、施工导流、施工总布置设计集成等，在许多在建水利工程中有很丰富的应用。例如长江勘测规划设计研究院将BIM技术应用到南水北调中线工程中，在规划设计时，利用3D数字化技术完成施工勘测，设计规划，土方开挖等三维建模设计工作;通过模拟工程建设的各个施工阶段以及工程建设后的运行管理，发现施工过程中存在的问题和安全隐患，及时合理调整工程方案，提升工作效率。
（一） BIM技术应用在施工过程中的应用
在水利水电施工过程中，工程监理人员应该注意施工进度与项目计划进度的一致性，因为项目进度计划是施工之前应该多方考察计划的科学的、严谨的施工计划标准，确保施工方向不偏离进度计划，水利工程项目才能够如期的完成。当施工过程之中，工程监理人员发现问题，改善问题之后，施工的方向与项目进度计划出现偏离现象，工程监理人员应该对施工方向及时作出调整，确保施工进度与项目进度计划保持一致，只有这样，水利工程项目才能够顺利完成。在这一阶段中，BIM 技术可以在三维立体视图的基础上添加时间维度，在 BIM 模型的管理中，可以对整个水利工程的周期起到监督作用，施工人员也可以通过这个多维度的模型把握进度。除此之外，BIM 技术还能够对工程所需的原材料进行统计与计算，工程监管人员能够通过 BIM 技术对工程情况进行更好的管理。
（二） 利用 BIM 技术构建安全管理模型
近几年我国对水利工程安全问题管理十分严格，但是安全事故还是时有发生，这就说明水利工程施工中存在一定的问题。BIM 技术可以对水利水电工程进行模型的构建，只需将工程中所有参数都输入到计算机内，BIM 软件就可以自动构建模型。在 BIM 模型中，有工程的所有信息数据，并且对工程中的不足之处一目了然，因此基于 BIM 技术构建的模型，可以起到找出安全隐患的作用，将安全隐患及早处理，营造一个安全的施工环境。
2. 3S技术
2.1 3S技术简述
3S技术是指遥感技术、地理信息系统和全球定位系统。水利工程占地面积大，用地功能分区复杂，利用传统测绘技术难以获得高度精确的土地信息，而3s技术能够全天候、全方位、快速而准确地测量出环境的特征信息，并且针对所获取的数据信息进行管理、运算、分析，为决策提供多种模拟优化方案，极大地提高了工程精度与工作效率。
2.2 3S技术应用
GPS技术和RS技术常用来收集地理信息数据，GIS技术用来储存、管理信息。利用GPS技术全天候、高精度、自动化、高效益的特点可以实现平面控制测量、放样测量、高程测量等水利测量工作;利用RS技术具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性等优势可以获得大量基础水文信息。GPS技术和RS技术相结合就能够帮助水利工程人员获得具体的水利工程信息，并通过GIS技术将获得的信息进行处理，实现水利工程测绘成果的信息化管理，建立测区的三维地面模型DTM。
（一） 水利测绘中3S技术的应用
（1）利用 GPS 定位系统定位精度高、实时定位速度快、提供三维坐标、操作简便、全天候作业等优点，可以实现平面控制测量、放样测量、高程测量等;
（2）RS 和 GPS 相结合进行空中三角测量、估算空三加密精度、全野外碎部点采集、数字高程模型生成和编辑、数字正摄影像生成、正摄影像测图和数字线化图编辑并生成线划图，然后进行野外补调，最后编辑生成最终的线划图，并转换成 Auto2CAD 的 DWG 格式的图形文件;
（3）利用 GIS 技术实现部分水利工程测绘成果的信息化管理，建立测区的三维地面模型 DTM。
（二） 水资源生态环境管理中3S技术的应用
水资源生态环境管理是指对含有丰富水资源的环境进行系统性水资源管理的过程，3S 技术作为现时代较为先进的监测技术，理应被广泛应用在水资源生态环境管理中，如用于河流水质及水量、湖泊水质及水量和水库水质及水量等监测。将 3S 技术科学合理应用到水资源生态环境管理中，不但能够准确的了解到不同生态环境内水资源的情况，还能够真实反映出水资源生态环境中的变化趋势，更能够将水污染的源头及排污口等的分布空间全面展现出来，足以证实 3S 技术对水资源生态环境管理的重要性。
（三） 水利水电工程建设和管理中3s技术的应用
主要用于水利电工程建设过程中的选址、工程项目规划、施工设计及施工管理，如库区移民前的安置地环境容量的调查、调水工程选线的因素影响评价、大中型水利工程的环境影响评价、河道的管理、防洪的规划与建设等。
2.3 3S技术的发展趋势
（一）网络化发展
当下是一个信息化、数据化和网络化集为一体的时代，3S 技术作为网络化时代的重要产物之一，必定会实现网络化，这就要求水利部门要充分利用现代网络技术及网络资源，来实现水利方面的资源共享，即实现 3S 系统的 B/S 和 C/S 模式支持。
（二）集成化发展
通过对 3S 技术在水利行业中的实际应用了解到，RS 系统、GIS系统和 GPS 系统的联合不但要通过数据接口实现，以保证三者之间的严格性、紧密性和系统性，还需要将三个系统集成一个应用价值最大的 3S 综合系统，并且三个系统的联合的过程中，会将其它系统融入其中，如 MIS 系统和 OA 系统等，以最大限度的满足水利行业发展需要，进一步证实 3S 技术集成化发展是必然趋势。
（三）数学模型和决策分析一体化发展
水利工作者都了解，用 3S 技术单独对浏览、查询和分析采集数据形成的图形，对水利行业发展是没有太多意义的，只有將 3S 技术中的数学模型构建功能及决策分析功能一起应用到水利工作中，才能有效提高水利工作效率和质量，进而促进水利行业发展，所以 3S 技术中数学模型和决策分析一体化已然成为一种必然发展趋势。
3. 总结
综上所述，科技在不断发展，各行各业都在不断涌现新技术，我国水利水电工程行业也不断发展，水利水电工程行业已经成为我国基础型产业，也逐渐与新技术相结合。BIM技术和3S 技术已经被广泛应用于水利行业中，有效促进了水利行业发展，同时水利行业的发展也提高了对 BIM技术和3S 技术的需求，进而促进了BIM技术和3S 技术的不断发展与创新，适应了信息时代、网络时代的发展速度，所以在水利行业中应用BIM技术和3S 技术是必要和重要的。