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【水利】用GIS摸清水利大省的“家底”
作為水利大省，湖南河湖眾多、水網(wǎng)密布、水系復(fù)雜，歷來就是洪澇干旱災(zāi)害多發(fā)區(qū)域。進(jìn)入新世紀(jì)以來，水情仍然是湖南的基本省情，水患仍然是湖南省人民的心腹大患。正因如此，湖南省水利普查河流普查，涉及范圍之廣、參與部門之多、技術(shù)要求之高、工作難度之大，在湖南省水利發(fā)展史上是空前的，在統(tǒng)計(jì)調(diào)查史上也是少有的。
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為了形成全方位反映湖南省水利普查內(nèi)容的成果體系，滿足相關(guān)部門和水利系統(tǒng)內(nèi)外不同層面用戶查詢、共享和使用普查成果的需要，為湖南省基礎(chǔ)水信息平臺(tái)建設(shè)、水利普查成果的長(zhǎng)期開發(fā)利用和更新維護(hù)等工作奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提升水利普查成果利用水平，湖南省水文水資源勘測(cè)局聯(lián)合超圖信息，特啟動(dòng)湖南省水利普查河流普查開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目。
該項(xiàng)目以湖南省水利普查空間信息開發(fā)應(yīng)用為核心，實(shí)現(xiàn)省內(nèi)補(bǔ)充普查的中小河流50平方公里以下河流、已有水利普查河湖、水利工程等水利空間地理數(shù)據(jù)和功能共享服務(wù)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)水利空間數(shù)據(jù)服務(wù)的應(yīng)用展示、對(duì)空間信息資源和用戶申請(qǐng)資源的管理、對(duì)水利業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的接入展示，更新管理了水利數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重點(diǎn)水利工程三維應(yīng)用場(chǎng)景展示，提高了水利業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)GIS應(yīng)用開發(fā)速度，降低GIS應(yīng)用的難度和成本。通過平臺(tái)的建設(shè)和運(yùn)行，逐步實(shí)現(xiàn)了全省水利普查空間信息的共建共享，并以此為示范帶動(dòng)全省水利行業(yè)數(shù)據(jù)的交流與融合。
系統(tǒng)架構(gòu)圖：采用支撐層、數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層的四層體系架構(gòu)
豐富的地圖查詢功能
系統(tǒng)查詢方式包括屬性查詢、空間查詢、關(guān)聯(lián)查詢、流域查詢。流域查詢是首次在“水利一張圖”應(yīng)用系統(tǒng)中提出的查詢理念，它利用河流所在流域，可實(shí)現(xiàn)一鍵查詢，快速得到沿河所有水利要素概況與詳情，為河流分析方面的工作提供了強(qiáng)有力的決策支持。例如，發(fā)生突發(fā)水污染事件時(shí)，我們可以快速查詢出污染點(diǎn)所在河流周邊的水庫、取水口等水利設(shè)施，然后根據(jù)所查詢對(duì)象在地圖上的分布情況進(jìn)一步制定水庫調(diào)水方案和取水口保護(hù)措施，準(zhǔn)確高效的處理突發(fā)水污染事件，把危害降到最低。
流域查詢
全面的統(tǒng)計(jì)分析
可以從行政區(qū)劃、流域水系、水資源分區(qū)及水利要素特性方面，實(shí)現(xiàn)多維度的統(tǒng)計(jì)分析。例如，在推廣“河長(zhǎng)制”的工作中，我們可以快速查詢出各個(gè)地市的河流分布情況以及河流大小，便于管理者做出更加合理的人員安排，確?！昂娱L(zhǎng)制”工作高效有序的進(jìn)行。
統(tǒng)計(jì)分析
人性化的數(shù)據(jù)與服務(wù)管理
數(shù)據(jù)更新管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)內(nèi)容核查及成果上報(bào)等功能，方便用戶通過瀏覽器進(jìn)行直接核查各類數(shù)據(jù)內(nèi)容的準(zhǔn)確性。
在線管理空間數(shù)據(jù)，通過嚴(yán)格的審核流程對(duì)主動(dòng)或被動(dòng)式更新的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行審核，最大程度上將運(yùn)維人員從繁瑣的數(shù)據(jù)處理工作量中解脫出來。
采用統(tǒng)一管理GIS服務(wù)請(qǐng)求，系統(tǒng)或應(yīng)用使用分配的許可碼進(jìn)行服務(wù)調(diào)用，可跟蹤監(jiān)控到日志，提供給運(yùn)維人員更多的管理信息。
服務(wù)管理
二三維一體化 實(shí)景再現(xiàn)
基于SuperMap二三維一體化技術(shù)，精細(xì)化三維建模、全方位真實(shí)呈現(xiàn)湖南省重點(diǎn)水利工程，將湖南省的重點(diǎn)水利工程復(fù)雜性整體、客觀地展示給管理者。在三維場(chǎng)景中疊加水情、雨情分析，動(dòng)態(tài)監(jiān)視各水位站、雨量站的水位、流速、流量，并對(duì)超標(biāo)站點(diǎn)進(jìn)行不同顏色的區(qū)分，可直觀展示湖南省的降水、降雨情況。按指定的地區(qū)、流域、類型、站點(diǎn)、時(shí)間等多條件自由組合，生成各種時(shí)段水位報(bào)表、過程線，并以此為依據(jù)客觀分析問題和正確處理決策。
三維工程展示
湖南省水利普查河流普查開發(fā)應(yīng)用項(xiàng)目建成了權(quán)威的湖南省水信息平臺(tái)，以普查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，整合各類涉水?dāng)?shù)據(jù)資源，提高了湖南省水利管理水平和管理能力。在制定湖南省水利和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展、實(shí)行最嚴(yán)格的水資源管理制度、推進(jìn)水資源合理配置、高效利用等方面，項(xiàng)目充分發(fā)揮了水利普查的基礎(chǔ)支撐作用。
GIS的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？
1、資源管理
主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域，解決農(nóng)業(yè)和林業(yè)領(lǐng)域各種資源(如土地、森林、草場(chǎng))分布、分級(jí)、統(tǒng)計(jì)、制圖等問題。主要回答“定位”和“模式”兩類問題。
2、資源配置?
在城市中各種公用設(shè)施、救災(zāi)減災(zāi)中物資的分配、全國(guó)范圍內(nèi)能源保障、糧食供應(yīng)等到機(jī)構(gòu)的在各地的配置等都是資源配置問題。GIS在這類應(yīng)用中的目標(biāo)是保證資源的最合理配置和發(fā)揮最大效益。
3、城市規(guī)劃和管理
空間規(guī)劃是GIS的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域，城市規(guī)劃和管理是其中的主要內(nèi)容。例如，在大規(guī)模城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中如何保證綠地的比例和合理分布、如何保證學(xué)校、公共設(shè)施、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所、服務(wù)設(shè)施等能夠有最大的服務(wù)面(城市資源配置問題)等。
4、土地信息系統(tǒng)和地籍管理
土地和地籍管理涉及土地使用性質(zhì)變化、地塊輪廓變化、地籍權(quán)屬關(guān)系變化等許多內(nèi)容，借助GIS技術(shù)可以高效、高質(zhì)量地完成這些工作。
5、生態(tài)、環(huán)境管理與模擬
區(qū)域生態(tài)規(guī)劃、環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)、環(huán)境影響評(píng)價(jià)、污染物削減分配的決策支持、環(huán)境與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展的決策支持、環(huán)保設(shè)施的管理、環(huán)境規(guī)劃等。
6、應(yīng)急響應(yīng)
解決在發(fā)生洪水、戰(zhàn)爭(zhēng)、核事故等重大自然或人為災(zāi)害時(shí)，如何安排最佳的人員撤離路線、并配備相應(yīng)的運(yùn)輸和保障設(shè)施的問題。
擴(kuò)展資料：
GIS的特點(diǎn)
1、公共的地理定位基礎(chǔ)；
2、具有采集、管理、分析和輸出多種地理空間信息的能力；
3、系統(tǒng)以分析模型驅(qū)動(dòng)，具有極強(qiáng)的空間綜合分析和動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)能力，并能產(chǎn)生高層次的地理信息；
4、以地理研究和地理決策為目的，是一個(gè)人機(jī)交互式的空間決策支持系統(tǒng)。
發(fā)展空間：
許多學(xué)科受益于地理信息系統(tǒng)技術(shù)?；钴S的地理信息系統(tǒng)市場(chǎng)導(dǎo)致了GIS組件的硬件和軟件的低成本和持續(xù)改進(jìn)。這些發(fā)展反過來導(dǎo)致這項(xiàng)技術(shù)在科學(xué)、政府、企業(yè)和產(chǎn)業(yè)等方面更廣泛的應(yīng)用。
應(yīng)用包括房地產(chǎn)、公共衛(wèi)生、犯罪地圖、國(guó)防、可持續(xù)發(fā)展、自然資源、景觀建筑、考古學(xué)、社區(qū)規(guī)劃、運(yùn)輸和物流。地理信息系統(tǒng)也分化出定位服務(wù)(LBS)。
參考資料來源：百度百科--地理信息系統(tǒng)
參考資料來源：百度百科--GIS軟件
我國(guó)水利水電工程的各種勘測(cè)手段及應(yīng)用水平？
重新認(rèn)識(shí)和審視目前我國(guó)水利水電工程的各種勘測(cè)手段及其應(yīng)用水平，大力推進(jìn)各種勘測(cè)方法的發(fā)展及其綜合應(yīng)用，從而使水利水電工程地質(zhì)勘察工作由“定性分析”向“定量計(jì)算”方向發(fā)展。定性分析和定量計(jì)算的緊密結(jié)合，對(duì)加快我國(guó)水利水電工程業(yè)的發(fā)展具有重大意義。
一、全球定位系統(tǒng)（GPS）的應(yīng)用
GPS越來越廣泛地應(yīng)用于水利水電工程地質(zhì)勘察測(cè)量及定位控制，它在高程控制方面能較好地解決跨河、跨溝水準(zhǔn)難以傳遞的問題，以及在勘察區(qū)控制點(diǎn)較少，或在山區(qū)、林區(qū)等通視條件較差、觀測(cè)條件受限的區(qū)域進(jìn)行工程地質(zhì)勘察時(shí)，運(yùn)用GPS可大大減少作業(yè)時(shí)間，提高測(cè)量精度。
二、遙感技術(shù)的應(yīng)用
遙感技術(shù)按照遙感平臺(tái)的高度不同，一般分為航天遙感、航空遙感和地面遙感共3大類。遙感技術(shù)由于視域廣闊、信息豐富、具立體感、衛(wèi)星影像成周期性重現(xiàn)以及獲取資料快速等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于水利水電工程中有關(guān)重大工程地質(zhì)問題及相關(guān)的環(huán)境等問題的調(diào)查與研究。
1、區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性研究
由于遙感圖像能提供大量宏觀的線性構(gòu)造信息，較好地反映區(qū)域地質(zhì)特征、水系分布特征和地貌形態(tài)，所以對(duì)研究區(qū)域構(gòu)造格架，確定斷裂體系及活動(dòng)性以及評(píng)價(jià)工程及其周緣地區(qū)的構(gòu)造穩(wěn)定性有重大作用。因此遙感技術(shù)的應(yīng)用也成為研究此問題必用的手段。
2、水庫區(qū)塌、滑坡、泥石流調(diào)查
在大型水利水電工程庫區(qū)岸坡的滑坡、崩塌、泥石流以及某些松散堆積體的調(diào)查中，有一些工程應(yīng)用遙感技術(shù)利用航衛(wèi)片或彩紅外片進(jìn)行地質(zhì)解譯，結(jié)合野外現(xiàn)場(chǎng)觀察、復(fù)查和檢查查明了許多久拖不決的影響庫岸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的大型或較大型、塌滑體的數(shù)量，分布及其穩(wěn)定狀態(tài)。
3、巖溶調(diào)查
利遙感影像，特別是彩紅外影像進(jìn)行巖溶及巖溶水文地質(zhì)調(diào)查有其特殊的優(yōu)勢(shì)，像片解譯不僅能很好地判讀各種巖溶地貌現(xiàn)象，而且還可以充分利用和其它介質(zhì)紅外光譜的差異，判斷地下水的分布和泉水分布等。清江招來河、高壩洲，黃河萬家寨等工程曾利用彩紅外航片解譯來研究巖溶及巖溶滲漏問題，都取到了良好的效果。
4、中小比例尺地質(zhì)測(cè)繪填圖
推廣遙感技術(shù)，在保持必須的野外工作量和成圖現(xiàn)場(chǎng)校核工作的前提下，中小比例尺地質(zhì)圖以遙感成圖取代常規(guī)地質(zhì)測(cè)繪；建筑物及其它重要地區(qū)大比例尺工程地質(zhì)圖優(yōu)先考慮遙感成圖。這是十年前在全國(guó)水利水電勘測(cè)工作會(huì)議上由水利水電規(guī)劃總院提出的“勘測(cè)技術(shù)發(fā)展目標(biāo)”文件所確定的。
5、巖土工程開挖面地質(zhì)編錄
為適應(yīng)大型水利水電工程施工中進(jìn)行反饋設(shè)計(jì)、安全預(yù)報(bào)和存檔備查的需在人工開挖高邊坡、大型地下建筑物和大壩基坑的開挖中采用地面遙感技術(shù)，進(jìn)行地質(zhì)編錄，并為有關(guān)的穩(wěn)定分析和現(xiàn)場(chǎng)預(yù)報(bào)提供翔實(shí)的地質(zhì)資料和數(shù)據(jù)是很必要的。為此長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所在“七五”、“八五”和“九五”科技攻關(guān)中開發(fā)和完善了“高邊坡快速地質(zhì)編錄系統(tǒng)”，并成功地應(yīng)用于長(zhǎng)江三峽永久船閘、瀾滄江小灣、清江水布埡等工程的巖質(zhì)高邊坡開挖中的地質(zhì)編錄。該項(xiàng)技術(shù)采用的是數(shù)碼像機(jī)攝影，微機(jī)現(xiàn)場(chǎng)采集及預(yù)處理，自主開發(fā)的軟件處理可隨時(shí)提供巖質(zhì)高邊坡的連續(xù)彩色影像圖和地質(zhì)所需的將邊坡開挖面置于任意方位的線劃圖。
6、水土保持、防洪與移民安置容量研究
如1994年，長(zhǎng)江勘測(cè)技術(shù)研究所承擔(dān)的長(zhǎng)江上游水土保持重點(diǎn)治理區(qū)滑坡、泥石流發(fā)育程度與穩(wěn)態(tài)區(qū)域研究項(xiàng)目，該項(xiàng)目在研究中利用TM衛(wèi)片對(duì)隴南、金沙江下游、三峽庫區(qū)3大片進(jìn)行解譯與發(fā)育程度的劃分（滑坡分四級(jí)，泥石流分五級(jí)）作出了區(qū)劃圖，提出了防治意見和預(yù)警系統(tǒng)建立的基本設(shè)想。1990年地礦部航空物探中心與長(zhǎng)江委規(guī)劃處、綜勘局一道，開展長(zhǎng)江中游干流防洪工程現(xiàn)狀遙感調(diào)查，用TM衛(wèi)片和1∶3萬～1∶5萬彩紅外航片進(jìn)行解譯和編寫報(bào)告，提交的成果獲得了較好的成效。移民安置容量研究，航衛(wèi)片，尤其是彩紅外航片，以其對(duì)土地利用類型的可判讀性和現(xiàn)實(shí)性，為移民安置容量分析確定提供了新手段。
三、地理信息系統(tǒng)（GIS）
GIS技術(shù)可自動(dòng)制作平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖等工程地質(zhì)圖件，還能處理圖形、圖像、空間數(shù)據(jù)及相應(yīng)的屬性數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫管理、空間分析等問題，將GIS技術(shù)應(yīng)用于工程地質(zhì)信息管理和制圖輸出是近幾年工程地質(zhì)勘察行業(yè)的熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多且比較成熟的專業(yè)軟件是由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)開發(fā)研制的MAPGIS，是一種專業(yè)的地理信息系統(tǒng)軟件。
四、工程物探技術(shù)
在我國(guó)工程物探雖然起步較晚，但在水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)單位從20世紀(jì)80年代初至90年代初逐漸引進(jìn)和裝備了一些必要的儀器，如信號(hào)增強(qiáng)式地震儀、綜合測(cè)井儀、電法儀、聲波儀、管線儀、地質(zhì)雷達(dá)和鉆孔彩色電視系統(tǒng)等，使物探儀器得到了全面的更新，其中有些是當(dāng)時(shí)或至今都是世界水平的新儀器，大大地提高了數(shù)據(jù)采集精度和野外工作效率，促進(jìn)了物探的發(fā)展。
1、地球物理層析成像技術(shù)（CT）
CT技術(shù)是利用已有的平洞或鉆孔，通過對(duì)采用一定發(fā)射和一定接收方式產(chǎn)生的透射波的采集與處理，反演孔洞間巖體的波速值，并對(duì)區(qū)間巖體進(jìn)行判斷、評(píng)價(jià)的一種技術(shù)方法。當(dāng)前在勘探孔洞間了解巖體情況尚沒有一個(gè)經(jīng)濟(jì)的、有效的技術(shù)措施做進(jìn)一步工作的情況下，CT技術(shù)不失為是一個(gè)查明孔洞間巖體總體完整性程度的好方法。做得好，不僅能節(jié)約一定的勘探工作量而且還會(huì)對(duì)巖體物理力學(xué)性的整評(píng)價(jià)質(zhì)量的提高有所促進(jìn)。所以“七五”國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)以來，包括“八五”和“九五”攻關(guān)幾個(gè)涉及水電建設(shè)的項(xiàng)目，涉及水利水電工程地質(zhì)勘探的課題和專題中大多數(shù)都涉及CT技術(shù)攻關(guān)的內(nèi)容，并獲得許多很有成效的成果。
2、鉆孔彩色電視系統(tǒng)
a53mm的鉆孔彩電是為適應(yīng)水利水電工程勘察的大多數(shù)鉆孔都是a56mm的金剛石鉆孔而設(shè)計(jì)制造的；50mm的鉆孔彩色電視是在電子技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上為適應(yīng)水平風(fēng)鉆孔觀察而設(shè)計(jì)制造的，并首次將CCD光電偶合器件應(yīng)用于鉆孔電視。該產(chǎn)品的特點(diǎn)是電路設(shè)計(jì)合理，集成度高，性能穩(wěn)定，與傳統(tǒng)的攝像管探頭相比，具有彩色圖像重現(xiàn)性好、幾何失真小、壽命長(zhǎng)、耐沖擊、體積小、重量輕、功耗低等特點(diǎn)，是一個(gè)更新?lián)Q代產(chǎn)品。當(dāng)前，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，鉆孔彩電又在開發(fā)的圖像處理系統(tǒng)基礎(chǔ)上研制出多功能鉆孔彩色電視系統(tǒng)，系統(tǒng)采用工控級(jí)主機(jī)，形成控制器、監(jiān)視器、錄相機(jī)三合為一的一體化主機(jī)。主機(jī)可配接多種不同口徑的鉆孔電視探頭，實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)字化實(shí)時(shí)采集壓縮存儲(chǔ)，成果可刻錄成VCD光盤，還可進(jìn)行后期圖像處理及制作。
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