3S技术成就数字水利

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摘要：近年来，随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，作为国民经济发展基础性建设的水利建设事业也取得了很大的进步，尤其是“3s”技术的引入，使水利发展迈上了一个新台阶。本文将对“3S”技术及其在水利事业建设中的应用进行研究，以供参考。

关键词：“3S”技术；水利建设；数字化；研究

Abstract: In recent years, with the rapid social and economic development and the accelerating process of urbanization, as the national economic development, the basic construction of water conservancy construction business has also made great progress, especially the introduction of the "3S" technology, so thatwater development onto a new level. This paper will "3S" technology and its application in water conservancy construction in the study for reference.

Keywords: "3S" technology; water conservancy construction; digital; research

中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号：

所谓“3S”技术，主要是指遥感（RS）、地理信息系统(（GIS）和全球卫星定位系统（GPS）三大技术，目前来看，三者在水利事业建设中的应用非常的广泛，基本上已经实现了数字水利。

一、“3S”技术概述

1、遥感（RS）

遥感技术，主要是利用了不同物体之间的差异性电磁波特性，对地表的物体进行探测，同时提取物体上的数据信息，以完成对远距或者超远距离地面物体的识别和研究，其视域比较广、数据信息的更新也比较的快。目前来看，遥感技术已经形成了多传感器、多种类和多分辨率的发展态势，而且遥感卫星获取到的信息数据可以达到厘米级至千米级尺度，回访周期为1天至50天，不同卫星适合的回访周期对地表资源或者环境动态监测分析非常有利。通过RS技术获取的影像资料均可以是地理信息系统可以直接利用的数据信息资源，其中包括生态环境的变化数据资料和荒漠化、生态恶化、水土流失以及水体污染等发展变化等数据资料。

2、地理信息系统（GIS）

地理信息系统，综合了计算机科学、测绘遥感学、地理学、环境科学、空间科学、城市科学以及信息科学等诸多学科的长处，通过计算机信息技术支持将反映现实资源与环境的现状或变迁的各类数据资料，以特定的格式输入和存贮，并进行检索、分析应用和显示的一种技术系统。在计算机网络技术的支持下，地理信息系统软件及其应用软件发展迅猛，至上世纪九十年代就先后出现了Arc GIS、Arc Yiew Gls、Genamap和Mapinfo等功能比较强大的一些软件系统。从实践来看，GIS技术已经广泛的应用在了地理、水文、地质、测绘、交通、环境、城市以及农业和军事领域，并RS技术有机的结合在一起，在全球变化和环境监测领域也开始应用。

3、全球卫星定位系统(GPS)

全球卫星定位系统，主要是为其所获取的空间信息提供快速、实时的三维空间定位数据，可以全天候、全球性和高精度进行导航传递信息，主要由地面控制站、卫星网以及接收机组成。随着科技的不断发展，GPS技术的三维定位精度也在不断的提高到，目前已经提高到6米。由于全球卫星定位系统查找定位所采用的都是最新的手段、精度高、速度快，而且不受气候及自然环境的影响，现已被广泛的应用在了农业、交通、测绘、航空、安范、电力、城管、军事等领域，尤其在水利管理领域的应用效果非常的明显。

4、集成技术

通过以上分析可知，三种技术都有自身独特的优点或长处，现将“3S”技术进行集成，即将RS、GIS以及GPS集成为一个技术系统。RS主要用于快速、及时地提供地表物体和周围环境的几何数据；GPS主要用于实时和快速的目标定位；GIS对多种空间数据进行统一处理和分析应用。从实践来看，“3S”技术的集成方式很多，最常见的就是两两集成，比如GPS和GIS集成之后可对环境进行动态的检测和管理；GPS和RS集成之后可实现自动、定时采集数据、检测环境和预测环境灾害预；RS和GIS集成之后可对全球环境的变化进行监测，也可实现空间数据的自动更新。

二、“3S”技术的应用

所谓“数字水利”，主要是借助于全数字的摄影测量、遥感、地理信息系统和全球定位系统等手段，进行基础数据采集，并通过超短波、微波、光缆以及通信卫星等进行传输，从而构建成一个数字化的数据平台或者虚拟环境；通过这一平台，可利用系统软件与数学模型的方式对水利资源的防治方案进行数字化的模拟和分析，并在此基础上做出更科学、更合理的决策。

1、 RS技术对“数字水利”的支持

从实践来看，利用RS技术可以及时、准确的获取河流和湖泊水利数据信息，以及相应的地理基础数据、数字矢量地图数据库、数字栅格线划地图数据库、数字高程模型数据库以及数字正射影像数据库等；同时还可以监测各种洪涝灾害和生态环境，比如水蚀监测、土壤侵蚀等。并在此基础上对侵蚀土地的面积、强度和动态变化进行动态的监测。

2、GIS技术对“数字水利”的支持

通过GIS技术的运用，可有效的实现大量数据的获取、存储、管理以及网上分发，尤其是水利建设中的各类信息数据快速分析，并通过形式多样的空间数据进行清晰的显示和查询，最终生成一个虚拟的环境。将GIS技术与专家系统（ES）进行有机的结合，可为其他一些辅决策的做出提供服务。

3、GPS技术对“数字水利”的支持

通过GPS技术的运用，可建立一个水利工程参考基准控制网，并对各水利基础空间的地理数据进行采集和更新，以取代目标的动态或静态信息；同时还可以建立一个“数字水利”GPS导航服务系统，比如车载导航服务系统、可提供水利影像定位信息的水利服务系统。

4、“3S”技术集成以后，对“数字水利”将发挥更大的作用

第一，水土流失的治理和监测。针对水利建设中的水土流失问题，可通过GPS技术进行准确的定位，并借助RS技术获取水土流失的具体信息，并对某一区域或流域的水土状况进行动态把握，再借助于GIS技术对水土的流失进行综合的治理。

第二，灾情的预测和对策。针对一直以来经常发生的灾情，可通过DLG数据、DOM数据、DEM数据、土地覆盖数据以及相关的社会经济数据，并对其进行有效的分析，对潜在的灾区进行治理方案虚拟、评估，这样就可以将灾害降到最低限度。

第三，径流的预测和对策。实践中，我们可以根据大暴雨的预测情况，通过对遥感影像数据、地理信息数字地形、土地利用覆盖数据以及地质岩性构造和径流下垫面进行分析，从而对径流做出预测。

第四，水利管理。对于水利管理而言，水利工程和跨流域的调水工程都会对生态环境产生一定的影响，并通过水利枢纽工程和地质条件遥感调查以及技术经济评价和动态监测等，可对流域进行综合的规划、实时仿真预演。

第五，洪水的检测。可利用洪水期的高分辨率遥感影像数据和水域测站点的监测数据以及GIS技术获取的数字地图数据分析，得出流域中的洪水动态信息，比如警戒水位等，从而为水利调控提供参考依据。

第六，防洪、防汛指挥。“3S”技术的引入，可构建一个三维数字模型，将个流域的水文和地理要素进行空间分布，并对洪水灾害进行模拟、仿真，决策者可根据模拟过程做出科学合理的决策，以减少灾害损失。

结语：总而言之，“3S”集成技术在水利建设中的应用为水利建设事业的发展做出了巨大的贡献，同时也使我们的水利建设迈上了一个新的台阶，在以后的工作中我们仍有不断的实现技术创新，为水利建设事业的发展保驾护航。

参考文献：

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