淺析Google Earth在水利選線中的應(yīng)用

【摘要】本文闡述了在水利設(shè)計(jì)選線遇到地形復(fù)雜、缺乏資料的條件下，利用Google Earth的關(guān)鍵技術(shù)與方法，提供三維清晰影像，依托實(shí)例對Google Earth在選線規(guī)劃中的應(yīng)用進(jìn)行探索，為水利設(shè)計(jì)工作人員提供一定的參考。

【關(guān)鍵詞】Google Earth；水利選線；工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)

水利工程設(shè)計(jì)初期，項(xiàng)目選線在遇到地形復(fù)雜、初期測量圖不完善的情況下，通過Google Earth提供的三維影像，結(jié)合實(shí)地查勘情況，能夠充分利用免費(fèi)的高清影像資源掌握實(shí)時(shí)的較為準(zhǔn)確的信息，對已有現(xiàn)狀、水系分布及周邊地形地貌進(jìn)行判讀，從而使水利工程選線的宏觀性、可靠性和有效性有機(jī)結(jié)合，為水利設(shè)計(jì)提供了新的視角。因此，作為水利工程設(shè)計(jì)人員，有必要在工作中熟練應(yīng)用科技手段，可以解決實(shí)際困難，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)工程動(dòng)態(tài)的“可視化管理”。

1、Google Earth（全球地理信息系統(tǒng)）

Google Earth中文名稱為全球地理信息系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)建設(shè)活動(dòng)中，在水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、可行性研究階段，尤其是項(xiàng)目選線、評審和匯報(bào)工作中發(fā)揮突出的實(shí)用作用。它是由Google 公司開發(fā)的在一款虛擬三位地球儀軟件，采用影像壓縮技術(shù)，能實(shí)時(shí)提供多種數(shù)據(jù)，它將本地搜索和衛(wèi)星影像結(jié)合起來，可以三維的角度瀏覽地球上任一個(gè)城市、山川、河流、湖泊等實(shí)時(shí)的地理信息，任一點(diǎn)的衛(wèi)星影像以及建筑物地形的立體圖像；它還提供了三維地圖定位技術(shù)，可以模擬實(shí)現(xiàn)的方式在三維地球上定點(diǎn)查閱相關(guān)地表。其信息內(nèi)容豐富、直觀、使用方便等特點(diǎn)在水利工程應(yīng)用中發(fā)揮著不可或缺的作用。

2、水利工程管線設(shè)計(jì)選線遇到的困難

一般在項(xiàng)目初期即項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告階段，由于項(xiàng)目的多變性和資源的有效利用等因素，水利工程項(xiàng)目往往采用大比例尺地形圖進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，部分水利項(xiàng)目因局部方案比選對整個(gè)方案影像較大，因此要求設(shè)計(jì)人員在對宏觀掌握的同時(shí)，對重點(diǎn)部位進(jìn)行把控，大比例尺地形圖將無法滿足設(shè)計(jì)需求，設(shè)計(jì)人員僅依靠踏勘現(xiàn)場并不能完全掌握工程整體情況，甚至對復(fù)雜地形下的項(xiàng)目產(chǎn)生不了宏觀印象，遇到這種情況時(shí)，相關(guān)的工作人員又無法到現(xiàn)場進(jìn)行更詳細(xì)的勘察工作，這就阻礙了水利工作的有序進(jìn)展。

水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)需要掌握本區(qū)域的整個(gè)水系分布情況、現(xiàn)有水利工程布置情況、設(shè)計(jì)區(qū)域現(xiàn)狀地物、地形和地貌，如果沒有可靠地地形圖或者相關(guān)的資料，這時(shí)候借助Google Earth軟件就顯得尤為重要，此工具的三維地圖能夠清晰的、準(zhǔn)確的、實(shí)時(shí)的反應(yīng)項(xiàng)目區(qū)的基本情況，其放大視圖能清晰展現(xiàn)項(xiàng)目區(qū)周圍的地物地貌現(xiàn)狀情況，在此軟件上做設(shè)計(jì)選線工作，將大大縮短工作周期和減少成本，并且能掌握項(xiàng)目區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境，為水利工作者提供了便捷的獲取資料的途徑。

3、Google Earth在淄博市中心城區(qū)生活供水補(bǔ)充水源（黑旺礦坑水）項(xiàng)目選線中的應(yīng)用

（1）項(xiàng)目的基本概況

為緩解淄博市中心城區(qū)生活供水緊張的狀況，擬將黑旺礦坑作為補(bǔ)充水源向中心城區(qū)供水。由于黑旺礦坑水供水項(xiàng)目目前沒有配套實(shí)施，在項(xiàng)目區(qū)水源地建成后將水引入不遠(yuǎn)處的引入太河總干渠，然后通過太河總干渠供水至淄博市中心城區(qū)。黑旺鐵礦周邊地形地貌復(fù)雜，且跨淄博和青州兩市，綜合考慮各種因素，要求提出合理的選線方案。

由于缺乏相關(guān)的地形測繪資料，本項(xiàng)目基于Google Earth三維影像進(jìn)行選線方案設(shè)計(jì)。

（2）項(xiàng)目中Google Earth的應(yīng)用

1）項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀情況標(biāo)示

根據(jù)地形地貌及淄博市水系分布圖，在Google Earth中找到黑旺礦坑，并利用添加地標(biāo)的功能，進(jìn)行署名標(biāo)注，同時(shí)可以修改備注其屬性，這樣便于保存地理坐標(biāo)，利于后期的設(shè)計(jì)查找，設(shè)計(jì)交流工作。

在Google Earth中黑旺礦坑的影像下，用路徑或者多邊型的功能框標(biāo)出黑旺礦坑的邊界；利用路徑功能畫出相關(guān)的水系、現(xiàn)狀水利工程、交通、村莊等等的分布情況，同時(shí)可以利用其中的標(biāo)尺或者路徑中的計(jì)量功能，測量現(xiàn)狀圖中的一些基本距離、長度以及面積；并通過圖例和顏色進(jìn)行統(tǒng)一處理，結(jié)合現(xiàn)場勘查所了解的項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀情況和拍攝的圖片資料，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀圖則清晰明了。

黑旺鐵礦上游有黑旺村、馬嶺杭村，下游有西坡村和朱崖村等村莊，礦區(qū)左岸有部分民房；上游1.5km處有焦化煤氣廠1座，上游2.3km處有鋼廠1座，多家洗礦小企業(yè)沿礦區(qū)周邊分布。水源所在地距離太河水庫總干渠直線距離約為500m，現(xiàn)狀總干渠承擔(dān)著引太入張輸水的任務(wù)，已全部進(jìn)行防滲、覆蓋，可利用總干渠輸水至張店城區(qū)。

2）工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段線路方案比較

線路選擇通過Google Earth圖上標(biāo)示和文字描述，可以清晰的直觀了解項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況并進(jìn)行方案選擇。

根據(jù)項(xiàng)目情況和現(xiàn)狀圖反映情況，提出兩個(gè)輸水路線方案。

方案一：在礦坑西岸的平坦位置布設(shè)井群區(qū)，該區(qū)域緊臨淄博市和青州市的市界線，在淄博市境內(nèi)。根據(jù)該區(qū)域地形特征，在井群區(qū)的南側(cè)修建提水泵站和管理房，輸水管線順現(xiàn)狀道路穿過辛泰鐵路進(jìn)入寨里鎮(zhèn)，沿寨里鎮(zhèn)內(nèi)現(xiàn)狀道路進(jìn)入原黑旺鐵礦黨委小院，在小院內(nèi)總干渠東側(cè)新建進(jìn)水池引水進(jìn)入總干渠，輸水管道總長度為700m。

該方案位于淄博市境內(nèi)，但沿線穿過現(xiàn)狀村莊，需要破壞村莊內(nèi)現(xiàn)狀道路和部分建筑物，存在一定的施工難度。

方案二：在礦坑西岸的平坦位置布設(shè)井群區(qū)，該區(qū)域跨過淄博市和青州市的市界線，根據(jù)該區(qū)域地形特征，在礦坑北側(cè)修建提水泵站和管理房，輸水管線自提水泵站向北至膠王路，在膠王路穿辛泰鐵路隧洞處過鐵路后向西進(jìn)入總干渠，在總干渠東側(cè)新建進(jìn)水池。輸水管道總長度600m。

該方案周邊無建筑物，有利于施工，且輸水距離較近，但該區(qū)域位于青州市境內(nèi)，存在一定的協(xié)調(diào)及管理難度。輸水方案二平面布置示意圖詳見附圖4。

綜合以上兩個(gè)方案，推薦方案一。

4、結(jié)語

本文以淄博市中心城區(qū)生活供水補(bǔ)充水源（黑旺礦坑水）項(xiàng)目為依托，而此項(xiàng)目缺乏大量的基礎(chǔ)資料，為Google Earth在水利項(xiàng)目中的應(yīng)用提供在了實(shí)踐應(yīng)用的機(jī)會。Google Earth的應(yīng)用，是一項(xiàng)具有新意的舉措，在順利完成設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中起到了舉足輕重的作用，為完善選線方案保駕護(hù)航。并且Google Earth還在不斷的完善、提供更多地區(qū)更清晰、更細(xì)致的影像，將為水利工作提供更詳細(xì)的地理資料，更便捷的了解現(xiàn)狀、評估項(xiàng)目設(shè)計(jì)情況，制定出最有效的設(shè)計(jì)方案。Google Earth也可以在農(nóng)村飲水安全的項(xiàng)目及小型水庫除險(xiǎn)加固項(xiàng)目也可以廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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