地理信息系統(tǒng)在水利建設(shè)中的應(yīng)用

何寶鵬 張鈞淇

摘 要：地理信息系統(tǒng)（GIS）有時(shí)又被稱為"地學(xué)信息系統(tǒng)"。地理信息系統(tǒng)是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是一種綜合性科學(xué)，把地理知識和計(jì)算機(jī)科學(xué)知識有效的結(jié)合起來，應(yīng)用到生活中的許多方面。在水利水電工程建設(shè)過程中，許多的工程都有應(yīng)用到地理信息系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)在水利水電工程中起到了很大的作用，很大程度上促進(jìn)水利水電工程的發(fā)展，本文介紹了地理信息系統(tǒng)在水利水電工程中的強(qiáng)大用處以及對地理信息系統(tǒng)發(fā)展趨勢的展望。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng) 水利水電工程 發(fā)展趨勢

引言 水利行業(yè)關(guān)系到我國國計(jì)民生，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)行業(yè)。無論是國家的宏觀政策還是政府的主導(dǎo)，十分重視水利行業(yè)的發(fā)展情況。為了使得水利行業(yè)發(fā)展的更好更快，在信息化日新月異的今天，不得不在水利工程中使用信息化技術(shù)，使得水利行業(yè)發(fā)展的更好。地理信息系統(tǒng)通常是泛指用于獲取、存儲、查詢、處理。綜合、分析、顯示和應(yīng)用地理空間數(shù)據(jù)及其與之相關(guān)信息的計(jì)算機(jī)科學(xué)系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)很好的把空間的邏輯思維延伸到了形象思維，在很多方面都有著重要的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)是系統(tǒng)構(gòu)建的框架，是輔助決策的工具，是好的成果展示的平臺。我國的水利建設(shè)開始應(yīng)用地理信息系統(tǒng)大約是在九十年代的初期，大致經(jīng)歷了認(rèn)識了解信息系統(tǒng)，初步應(yīng)用信息系統(tǒng)，以及結(jié)合信息系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究這三個(gè)階段。最開始應(yīng)用信息系統(tǒng)技術(shù)時(shí)候并不成熟，只是在一些研究所和高等院校，也僅僅重視信息系統(tǒng)的可視化，但是隨著信息技術(shù)的不斷普及，科學(xué)技術(shù)的深入發(fā)展，對信息系統(tǒng)的應(yīng)用也變得越來越深，研究的理論結(jié)果也越來越成熟。相信在今后的發(fā)展中，信息化技術(shù)會在水利建設(shè)中會發(fā)展的越來越好。

地理信息系統(tǒng)簡要概述

地理信息系統(tǒng)是六十年代發(fā)展起來的對具有空間內(nèi)涵的地理信息進(jìn)行輸入、管理、檢索、分析、圖示與輸出，為地理方面進(jìn)行研究和決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)是以圖形的數(shù)學(xué)性質(zhì)和對數(shù)據(jù)的圖形模型對對象進(jìn)行測量研究和空間的分析，同時(shí)能夠?qū)⒖臻g和屬性數(shù)據(jù)相連接。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用十分的廣泛，不僅具有地理意義明確的空間數(shù)據(jù)管理的能力，而且可以通過其強(qiáng)大的地理空間分析產(chǎn)生常規(guī)方法難以得到的分析決策的信息，在系統(tǒng)的支持下實(shí)現(xiàn)十分穩(wěn)定的定量、定位。

地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的方面非常廣泛，地理信息系統(tǒng)已經(jīng)深入到資源環(huán)境的研究，工程的設(shè)計(jì)，城市和區(qū)域的規(guī)劃，行政組織以及商業(yè)管理，軍事上，農(nóng)業(yè)上也都會有地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用。與此同時(shí)，地理信息系統(tǒng)與遙感技術(shù)相結(jié)合，在自然災(zāi)害的研究與評估，社會資源和環(huán)境動態(tài)的監(jiān)測與發(fā)展的趨勢預(yù)測，全球環(huán)境的變化等各種領(lǐng)域中起著十分強(qiáng)大的作用，也促進(jìn)了這些行業(yè)的發(fā)展，使得科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到社會生活的方方面面，極大地促進(jìn)了社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。水利工程建設(shè)的過程中，地理信息系統(tǒng)起到了很大的作用，地理信息系統(tǒng)能夠管理與水資源場地密切結(jié)合的地形，水文，土地利用以及其他的環(huán)境數(shù)據(jù)，并將這些與特定的應(yīng)用程序相互關(guān)聯(lián)，從而對復(fù)雜的水資源問題進(jìn)行分析，所以，地理信息系統(tǒng)對水利行業(yè)的發(fā)展起了很大的作用。

地理信息系統(tǒng)在水利中的應(yīng)用

就我國目前的水利行業(yè)發(fā)展而言，水利水電工程大部分都比較龐大而且工程較復(fù)雜，如何利用科學(xué)的技術(shù)采取有效的措施來設(shè)計(jì)水利工程的建設(shè)，來提高設(shè)計(jì)的效率，如何能夠清晰直觀的描述水利水電工程的復(fù)雜的施工建設(shè)的動態(tài)過程，是現(xiàn)階段提高工程設(shè)計(jì)和管理現(xiàn)代化水平的重要因素。因此，就目前的實(shí)際情況來說，尋找新的科學(xué)技術(shù)和計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)方法已經(jīng)發(fā)展成為必然的形勢。地理信息系統(tǒng)是這幾年發(fā)展起來的十分迅速且強(qiáng)大的一門地學(xué)空間數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)相結(jié)合的新型空間信息技術(shù)，地理信息系統(tǒng)巧妙地把現(xiàn)實(shí)世界中對象的發(fā)展位置和相關(guān)的屬性有機(jī)的結(jié)合起來，用來滿足用戶對空間信息的管理，與此同時(shí)，借助地理信息系統(tǒng)特有的空間分析功能和可視化表達(dá)，實(shí)行各種各樣的輔助決策。地理信息系統(tǒng)在水利水電工程中發(fā)揮著十分強(qiáng)大的作用，在水利水電建設(shè)中，地理信息系統(tǒng)以數(shù)字化直觀化、可視化作為出發(fā)點(diǎn)，可以把復(fù)雜的施工過程用動畫圖形形象生動的描繪出來，為全面，精準(zhǔn)，快速的分析掌握工程施工的全過程童工強(qiáng)有力的分析工具，這種利用地理信息技術(shù)的形式可以實(shí)現(xiàn)工程信息的高效率應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)科學(xué)的管理，還有設(shè)計(jì)成果的可視化表達(dá)，進(jìn)一步為決策和設(shè)計(jì)人員提供直觀形象的設(shè)計(jì)支持。

在水利水電施工過程中，混凝土壩施工也是其中重要的一部分。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于混凝土壩施工的全過程。三維動態(tài)演示系統(tǒng)利用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間信息處理能力來表現(xiàn)混凝土壩復(fù)雜的施工過程具有極其強(qiáng)大的優(yōu)越性。地理信息系統(tǒng)特有的空間數(shù)據(jù)組織形式能夠十分充分的反映出混凝土壩施工系統(tǒng)復(fù)雜的空間關(guān)系和施工過程。在混凝土壩施工全過程三維動態(tài)演示的過程中，地理信息系統(tǒng)的可視化過程，也就是實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)到圖像的變換，一共分為三個(gè)過程。第一個(gè)過程就是數(shù)據(jù)的操縱。數(shù)據(jù)操縱主要是完成數(shù)據(jù)的過濾，主要是對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化和加深，然后準(zhǔn)變成適合后續(xù)可視化操作的表示形式。第二步就是可視化映射。可視化映射可以將數(shù)據(jù)過濾之后導(dǎo)出的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為抽象可視化對象。第三步是繪制，繪制可以利用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的動畫以及圖形圖像處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬數(shù)據(jù)，仿真過程的可視化表達(dá)，通過建立坐標(biāo)系，可以很容易的把現(xiàn)實(shí)世界的事物在計(jì)算機(jī)中對應(yīng)的位置重現(xiàn)出來，以及建立實(shí)體的數(shù)字模型。

地理信息系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

地理信息系統(tǒng)有十分厲害的分析和處理能力，在空間信息處理的過程中有著傳統(tǒng)處理不可比擬的優(yōu)勢，為水利水電施工的建設(shè)帶來了強(qiáng)大的便利，地理信息系統(tǒng)有效的克服傳統(tǒng)的大規(guī)模戰(zhàn)略規(guī)劃的缺點(diǎn)，地理信息系統(tǒng)被認(rèn)為是一個(gè)靈活的規(guī)劃工具，地理信息系統(tǒng)可以自動地生成本地自然地理和社會元素的地圖，并在地圖的基礎(chǔ)上面形成流域水資源供求關(guān)系圖，地理信息系統(tǒng)的強(qiáng)大處理問題的能力極大地促進(jìn)了水利水電工程的建設(shè)。

結(jié)語

地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的功能在水利水電工程建設(shè)中發(fā)揮了很大的作用，也使得我國的水利建設(shè)邁上了更高階段，盡管發(fā)展的過程中還存在著各種各樣的不足，但是相信在未來隨著科學(xué)技術(shù)的提高，地理信息系統(tǒng)一定會在水利水電工程中發(fā)展的更好，更好的促進(jìn)水利行業(yè)的發(fā)展。

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作者簡介：

何寶鵬（1996.10.28-）男，漢族，甘肅省白銀市，身份證號：620422199610283519，本科，研究方向：水利水電工程

張鈞淇（1997.02-）女，漢族，陜西西鄉(xiāng)，身份證號：612324199702100027，本科生，研究方向：地理信息科學(xué)