GIS在水利水电工程建设中的应用

GIS在水利水电工程建设中的应用

摘要水利水电工程是国民经济发展体系中不可或缺的组成部分，其建设的安全、质量受到了各界的广泛关注。如今，随着GIS技术的发展，在各个领域中得到了广泛的应用，并取得了比较理想的应用效果。本文将会对GIS技术进行概述，并探究GIS技术在地下厂房施工动态演示、混凝土坝施工、施工总体布局可视化动态演示中的应用情况，以期更好地推动水利水电工程建设的发展。

关键词GIS技术；水利水电工程建设；应用效果

水利水电工程属于我国国计民生过程中比较重要的一项基础行业，但是由于受到地形地貌因素、地质因素、施工因素等的影响，导致水利水电工程建设的进度和质量无法得到保障。而GIS技术能够对水利水电工程建设数据进行有效的整合和引用，这样不仅可以为水利水电工程建设的各个环节提供可视化支持，而且还可以确保工程建设施工的进度和质量，更好地推动我国水利水电工程建设的发展。

1 GIS技术概述

1.1 GIS技术概念

这里所提及的GIS技术又被称之为地理信息系统，其主要是以计算机技术为基础，对具备空间内涵的地理数据进行分析和处理，借助信息科学和系统工程的理论，来对地理信息进行采集、显示、处理、分析、存储、输出的一套计算机系统，其能够为管理、规划和决策等工作的开展提供技术支持和信息来源。实际上，GIS技术就是借助计算机技术来对地球表面的空间信息进行管理和应用，为相关工作的开展提供参考和借鉴的依据[1]。

1.2 GIS技术的构成

通常情况下，GIS技术主要是由计算机系统（包含软件和硬件系统）应用人员与组织机构、地理数据库系统等三个部门组成。

2 在水利水电工程建设中GIS 技术的应用情况

2.1 在地下厂房施工动态演示中GIS技术的应用

GIS技术中所应用的三维空间数据模型不仅能够对空间目标的几何信息与属性信息给予表达外，还能够对空间目标中的拓扑关系给予有效的反映。在进行水利水电工程建设过程中，可以对各个时间段的施工面貌以动态演示的方式给予再现，以便直观的呈现出地下厂房施工动态信息。借助GIS技术中的仿真程序可以了解和掌握地下厂房施工的开挖时间参数、进度参数、强度参数等信息，并根据施工工序以电子表格的形式把这些参数予以输出，随后借助GIS读取技术

就能够将上述数据转化为相应的数据库，为地下厂房施工动态演示提供参考。实际上，地下厂房施工动态演示可以得到的数据信息如下：①了解地下厂房施工进度。借助GIS技术能够对地下厂房施工的进度有个动态的了解和掌握，以确保工程施工的顺利进行；②虚拟的工程环境。借助GIS的三维动画技术，可以获得地下厂房施工的三维模型，并能够通过计算机从不同的路径和视角对地下厂房施工信息进行观察，其既可以从远处对地下厂房施工的全貌给予观看，而且还可以就近对细部结构给予详细的观察，以便对地下厂房施工的地貌地形有个直观、全面的了解；③掌握单项地下厂房的工作面数量、开挖过程和开挖程序等信息；

④掌握地下厂房施工任一时间节点的施工活动；⑤对洞室群施工各个环节中单洞施工逻辑关系给予了解和掌握[2]。

2.2 在混凝土坝施工中GIS技术的应用

混凝土坝是水利水电工程建设中比较关键的一个施工环节，而且施工过程比较复杂，其会对水利水电工程建设的整体进度和质量产生一定的影响，因此要对混凝土坝施工给予重视。由于混凝土坝具有非常大的浇注量，简单地依靠手工方式对混凝土坝施工进度进行科学、合理的规划有一定的难度，并且不同坝块的浇注要求不同，从而导致混凝土坝施工受到一定程度的限制。此时就可以GIS技术与系统仿真技术有效的融合在一起，借助GIS系统特有的可视化组织结构，来对空间数据信息进行采集，并将扩展连接模式与集成模式有效的结合在一起，这样一来就可以确保在模拟数据可视化表达及原始数据采集的基础上，借助GIS 系统与仿真应用模型来完成数据的交换和共享，以实现对混凝土坝施工的仿真可视化管理。在混凝土坝施工过程中，还可以通过GVSS软件来完成对大坝施工方案的优选，根据工程的施工特点和施工条件来选择一套科学、合理、经济的机械配套方案，同时还可以获得准确的坝块浇筑顺序指标，以确保混凝土坝施工的有条不紊地进行，确保其整体施工进度，有效提高混凝土坝施工质量。

2.3 在施工总体布局可视化动态演示中GIS技术的应用

在进行水利水电工程建设过程中，可以以GIS技术为平台，来对建设施工总体布局进行可视化动态演示，并根据施工场地的基本情况来建立三维数字化模型及数字化地形。GIS系统中的数据信息及相关信息可以借助映射来构建基础数据库，这样就可以保证各系统部件实现表层的独立以及与深层的有效耦合。GIS 技术能够实现对水利水电工程建设信息的可视化管理和贮存，其贮存形式包括图形数据库和图素属性数据库两大类，前者主要是存放一些专题图及相关图素。而后者主要是对图素的属性数据给予存放。在水利水电工程建设过程中，其各个环节的施工总体布局可视化动态演示阶段，GIS技术的应用情况如下：①演示枢纽施工阶段所呈现的三维动态形象，并在时间与空间上对各组成部分的关系给予直观反映；②根据三维枢纽的布置模型來完成对其枢纽布置阶段的设计图纸、设计参数、基础数据、附属物信息、工程施工进度等数据信息实现可视化查询；③在水利水电工程枢纽施工阶段，要对各个环节的施工强度给予实时统计，并以柱状图的动态形式呈现出来，如混凝土的浇筑强度、机械设备的生产率、人力需求量、砂石料等原材料需求量等；④完成对水利水电工程枢纽施工的动态演示，如对地下洞室群施工过程的演示、大坝混凝土浇筑过程的演示、交通运输系统的演示等

[3]。

3 结束语

综上所述，GIS技术具有非常强大的图形显示功能和空间分析功能，将其应用到水利水电工程建设的各个环节之中，不仅可以对工程施工的数据信息进行收集、整理、分析和存储，而且还可以为水利水电工程建设施工的顺利进行提供参考和借鉴，以更好地提高水利水电工程建设的进度和质量。

参考文献

[1] 张晓楠.探究GIS在水利水电工程建设中的应用与展望[J].建材与装饰，2015，9（41）：46-47.

[2] 邹立群.GIS在水利水电工程建设中的应用与展望[J].科学与财富，2016，3（11）：119-120.

[3] 王宣.GIS在水利水电工程建设中的应用分析[J].建筑工程技术与设计，2017，16（15）：85-86.