论文部分内容阅读
摘 要：由于地理位置的关系，水利水电工程通常在高山峡谷中进行，如何清楚描绘施工地点的地貌特征是当前水利水电工程建设的难点之一。本文针对这一问题，以GIS为研究对象。针对水利水电工程中常见的技术难题，结合近年来GIS在水利水电工程建设中的应用情况.从技术角度综述GIS在水利工程建设中的应用现状，并展望了GIS在水利水电工程建设领域应用的发展前景。
关键词：地理信息系统；水利水电工程
1 引言
大多水利水电工程都是庞大且复杂的，因此选用科学的设计方法来提高设计效率、选用合适的控制管理系统清楚地描述施工建设的动态过程是提高工程设计和管理水平的关键。在此背景下寻求新兴技术和计算机辅助设计的方法成为必然趋势。GIS是近年来迅速发展起来的一门新型空间信息技术，它将空间数据与计算机相结合，将现实中对象的空间位置及相关属性通过计算机链接在一起[1]，使用户能方便的进行空间信息管理；此外其特有的空间分析功能和可视化表达功能可以有助于用户进行各种决策。因此借助GIS，庞大复杂的水利水电工程设计得以简化。
2 GIS在水利水电工程建设中的应用
运用GIS进行水利水电工程建设，借助信息的数字化、直观化、可视化，将复杂施工过程通过动画图像形象描绘出来，给掌握工程施工全过程提供有力的参照对象。借助GIS可以实现水利水电工程的总布置、动态演示地下厂房的实施流程等，GIS内部数据存储如图1所示。
2.1 GIS在水利水电工程总布置中的应用
以GIS软件为设计平台，建立数字化地形。将施工场地布局录入GIS以形成三维数字化模型。施工场地的地貌信息及相关施工信息，通过映射形成底层基础数据库。根据不同工程的施工期长短，选择与之对应的基本时间步长，进一步完善水利水电工程建设数据库，使得整个施工过程立体的呈现在生产管理者面前，让其对工程进展情况有一全面直观的了解。
通过GIS录入相关施工信息可以显示施工总布置三维全景。加入各工程施工周期后可动态演示施工全过程，直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系[3]。此外基于三维布置模型上能实现各工程相关信息可视化查询，包括建筑物设计参数、设计图纸、基础数据、附属物信息、工程施工进度等。通过GIS还能实时统计施工强度的及实时显示动态的柱状图，包括混凝土浇筑面积、施工机械工作时间、黄沙石子等原材料使用量及人力需求量等信息的统计显示。
2.2 GIS在模拟地下厂房施工中的应用
GIS动态演示的是通过对任意时刻施工面貌的再现。首先录入相应的洞室施工过程的信息，包括洞室开挖时间参数、强度参数等。GIS读取这些数据并录入相应数据库列表中。利用录入的时间参数，借助内部函数生成任一工序任意时刻的面貌s（t）=v（i，t）（i代表工序，t代表时刻），则地下厂房系统任意时刻的整体面貌，[2]运行流程如图2所示。
模拟演示施工进程时，通过内部函数循环管读取数据库中对应数据，逐条分析读取记录的形貌数据及其他的相关信息，形貌数据通过图像显示于三维图中，施工信息借助文本框作为注释[4]。
通过动态演示地下厂房施工面貌，借助最终形貌数值形成的三维图能方便观看工程全貌，也能就近了解细部结构。借助图形上的注释可清楚了解地下洞室在各个时刻的形象进度。借助形貌三维图上的时间轴可观察不同时刻的工程进度和对应于该时刻的地下洞室群施工面貌。实时演示功能清晰地显示各工程时间、空间上的逻辑关系，有助于设计人员对施工方案进一步优化。
3 展望
科技飞速发展的今天，GIS技术也在不断更新，它在水利水电工程建设中的应用也在不断深化。在未来水利水电工程建设中，GIS与其他技术将联系的更加密切。
地理对象的特征随着时间的流逝会发生变化，目前大多数地理信息系统都不能很好地实现地理对象随时间的变动。针对这一问题，仅选用属性数据库中的一个属性评定地理对象的特征不能很好地解决问题。因此如何运用4DGIS来描述、地理对象的时态特征是个重要研究领域[5]。
水利水电工程中地理对象的特性信息的交流范围要求越来越广泛。随着网络的发展，利用Internet技术在Web上发布空间数据供用户浏览是GIS发展的必然趋势[6]。网络GIS（WebGIS）将进一步发挥GIS在整个水利水电工程中的应用价值。
4 结语
本文针对庞大复杂的水利水电工程建设，借助GIS系统，分析其在水利水电工程总布置中的应用及模拟地下厂房施工中的作用，探究其对水利水电工程建设的影响，最后分析了GIS的发展趋势。
参考文献
[1] 柴宏哲. 水利水电工程建设中GIS的应用探究[J]. 建筑工程技术与设计， 2013， （9）.
[2] 曾辉. 试论GIS在水利水电工程建设中的应用[J]. 建筑工程技术与设计， 2014， （33）.
[3] 陈振中. 浅谈信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用[J]. 数字化用户， 2013， （14）.
[4] 赵永志. GIS在水利水电工程建设中的应用分析[J]. 城市建设理论研究版， 2014.
[5] 黄家宝， 郑泳， 徐林春等. 基于GIS的乐昌峡水利枢纽工程防洪调度洪灾损失评估研究[J]. 广东水利水电， 2012.
[6] 刘丹， 刘萍， 樊耔均. GIS在水利现代化中的应用和发展趋势[J]. 硅谷， 2012， （24）：43-43.
关键词：地理信息系统；水利水电工程
1 引言
大多水利水电工程都是庞大且复杂的，因此选用科学的设计方法来提高设计效率、选用合适的控制管理系统清楚地描述施工建设的动态过程是提高工程设计和管理水平的关键。在此背景下寻求新兴技术和计算机辅助设计的方法成为必然趋势。GIS是近年来迅速发展起来的一门新型空间信息技术，它将空间数据与计算机相结合，将现实中对象的空间位置及相关属性通过计算机链接在一起[1]，使用户能方便的进行空间信息管理；此外其特有的空间分析功能和可视化表达功能可以有助于用户进行各种决策。因此借助GIS，庞大复杂的水利水电工程设计得以简化。
2 GIS在水利水电工程建设中的应用
运用GIS进行水利水电工程建设，借助信息的数字化、直观化、可视化，将复杂施工过程通过动画图像形象描绘出来，给掌握工程施工全过程提供有力的参照对象。借助GIS可以实现水利水电工程的总布置、动态演示地下厂房的实施流程等，GIS内部数据存储如图1所示。
2.1 GIS在水利水电工程总布置中的应用
以GIS软件为设计平台，建立数字化地形。将施工场地布局录入GIS以形成三维数字化模型。施工场地的地貌信息及相关施工信息，通过映射形成底层基础数据库。根据不同工程的施工期长短，选择与之对应的基本时间步长，进一步完善水利水电工程建设数据库，使得整个施工过程立体的呈现在生产管理者面前，让其对工程进展情况有一全面直观的了解。
通过GIS录入相关施工信息可以显示施工总布置三维全景。加入各工程施工周期后可动态演示施工全过程，直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系[3]。此外基于三维布置模型上能实现各工程相关信息可视化查询，包括建筑物设计参数、设计图纸、基础数据、附属物信息、工程施工进度等。通过GIS还能实时统计施工强度的及实时显示动态的柱状图，包括混凝土浇筑面积、施工机械工作时间、黄沙石子等原材料使用量及人力需求量等信息的统计显示。
2.2 GIS在模拟地下厂房施工中的应用
GIS动态演示的是通过对任意时刻施工面貌的再现。首先录入相应的洞室施工过程的信息，包括洞室开挖时间参数、强度参数等。GIS读取这些数据并录入相应数据库列表中。利用录入的时间参数，借助内部函数生成任一工序任意时刻的面貌s（t）=v（i，t）（i代表工序，t代表时刻），则地下厂房系统任意时刻的整体面貌，[2]运行流程如图2所示。
模拟演示施工进程时，通过内部函数循环管读取数据库中对应数据，逐条分析读取记录的形貌数据及其他的相关信息，形貌数据通过图像显示于三维图中，施工信息借助文本框作为注释[4]。
通过动态演示地下厂房施工面貌，借助最终形貌数值形成的三维图能方便观看工程全貌，也能就近了解细部结构。借助图形上的注释可清楚了解地下洞室在各个时刻的形象进度。借助形貌三维图上的时间轴可观察不同时刻的工程进度和对应于该时刻的地下洞室群施工面貌。实时演示功能清晰地显示各工程时间、空间上的逻辑关系，有助于设计人员对施工方案进一步优化。
3 展望
科技飞速发展的今天，GIS技术也在不断更新，它在水利水电工程建设中的应用也在不断深化。在未来水利水电工程建设中，GIS与其他技术将联系的更加密切。
地理对象的特征随着时间的流逝会发生变化，目前大多数地理信息系统都不能很好地实现地理对象随时间的变动。针对这一问题，仅选用属性数据库中的一个属性评定地理对象的特征不能很好地解决问题。因此如何运用4DGIS来描述、地理对象的时态特征是个重要研究领域[5]。
水利水电工程中地理对象的特性信息的交流范围要求越来越广泛。随着网络的发展，利用Internet技术在Web上发布空间数据供用户浏览是GIS发展的必然趋势[6]。网络GIS（WebGIS）将进一步发挥GIS在整个水利水电工程中的应用价值。
4 结语
本文针对庞大复杂的水利水电工程建设，借助GIS系统，分析其在水利水电工程总布置中的应用及模拟地下厂房施工中的作用，探究其对水利水电工程建设的影响，最后分析了GIS的发展趋势。
参考文献
[1] 柴宏哲. 水利水电工程建设中GIS的应用探究[J]. 建筑工程技术与设计， 2013， （9）.
[2] 曾辉. 试论GIS在水利水电工程建设中的应用[J]. 建筑工程技术与设计， 2014， （33）.
[3] 陈振中. 浅谈信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用[J]. 数字化用户， 2013， （14）.
[4] 赵永志. GIS在水利水电工程建设中的应用分析[J]. 城市建设理论研究版， 2014.
[5] 黄家宝， 郑泳， 徐林春等. 基于GIS的乐昌峡水利枢纽工程防洪调度洪灾损失评估研究[J]. 广东水利水电， 2012.
[6] 刘丹， 刘萍， 樊耔均. GIS在水利现代化中的应用和发展趋势[J]. 硅谷， 2012， （24）：43-43.