淺談3S技術在水利工程測量中的應用

李琳

江西省水利工程監理有限公司 江西南昌 330000

1 3S技術包含的具體內容

1.1 3S技術中的遙感技術

遙感的英文是R emote Sensing，remote 就是遙遠的意思，sensing 是感覺、感受、觸感的意思，所以遙感就是在很遠的距離下也能感受到，并且是在不接觸的情況下，簡稱R S。遙感技術是一門綜合性技術，為現代前沿科學技術之一，具有很多優勢。遙感的物理基礎是電磁波，每一種物體對電磁波的反射情況不同，正是由于每個物體這樣的特性使得能夠通過測量反射率來得知物體的具體信息。遙感的數據來源有 4種，分別是航空遙感、Landsat系列衛星、SPOT 系列衛星、和雷達遙感。信息源、信息獲取、信息處理、信息應用四部分組成遙感技術裝備。信息源就是要進行測量的目標物體。信息獲取就是用一種裝備來接受并記錄目標物體電磁波特性的一個探測過程[1]。

1.2 3S技術中的地理信息系統

地理信息系統，英文全稱是 Geographic Information System 或 Geo －Information system，簡稱 GIS。地理信息，就是地球表面和空間中的各種信息，比如山川河流的分布，城鎮人口的特點，大氣層流的變化等。地理信息系統就是將這些信息進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術系統。這樣的一個系統肯定離不開計算機的支持，還需要地圖學提供基本的地理信息，所以又是一門綜合性的學科，被應用在多個領域。通過對地理信息采集、儲存、管理，形成了一個巨大的數據庫，可以提供查詢服務，比如，你將經度、緯度輸入，計算機就會顯示這一點及附近的地理特征信息。而通過計算機的運算、分析，可以實現預測功能，例如，將某條河流近幾年的流量狀況和天氣情況輸入，可以預測未來幾年流量變化，威尼斯將在幾十年后消失的結論就運用到了這項技術。如果將遙感技術和地理信息系統結合，通過顯示和描述功能，可以在計算機上展現出更真實、更具體的圖像。

2 3S技術在水利工程測量的具體應用

2.1 GIS在水利工程測量中的具體應用

目前對于GIS技術，主要是借助地理信息處理能力來對河道的具體環境和水文特征進行遠程準確測量，通過人工建立的測量標桿以及對于河道的長度、寬度、河堤高度、彎曲程度等因素的數據記錄，讓水利工程施工方在建設水利工程時可以對河道進行全方位的了解，有利于人們對該水利工程所在區域的河道進行蓄水能力和蓄水量的預測和評估，進而實現防洪抗洪工作的提前預警與應急方案的設計和準備。除此之外，GIS技術還可以獲取河道的橫截面和沖淤情況的動態圖信息分析。

2.2 RS在水利工程測量中的具體應用

RS技術對水利工程測量也起著無法替代的作用，RS技術有利于對圖形監測、動態監測和水深監測進行有利支撐。遙感監測的主要特點就是將圖像信息更加形象具體，讓人們從感知上更加便于理解。一方面通過遙感遠程成像技術獲取信息，借助計算機的強大數據處理與分析功能，將信息進行轉化、銳化、分類，進而將處理后的信息傳輸到GIS系統。利用遙感技術對水利工程信息的測量，有效地降低了實地檢測的危險性和不確定性，增強了測試數據的可靠性，即排除環境和人為因素對測試數據的干擾[2]。

3 工程實例示范

以某水庫工程土地勘測定界調查工作為例，利用ArcGIS軟件融合0.1m無人機航拍影像圖、實測1∶2000地形圖和1∶10000土地利用現狀圖，采用3S技術對土地調查過程中建設用地的變化地塊、山區性農用地中難判別的模糊地類進行了判別，并建立了項目用地數據庫。

圖1a為當年的遙感衛星影像，圖1b為調查前期無人機的航拍影像，通過對比可知，建設用地中變化地塊絕大部分為藍色簡易棚，經實地核查為搶建性建筑。無人機航拍影像圖更精準地確定了變化圖斑的具體位置，再通過網絡RTK實地采集變化邊界線，并在ArcGIS軟件上錄入變化屬性信息，為后續政策處理提供決策依據。

圖1 建設用地的變化地塊

圖2中兩張影像均坐落于水庫淹沒區山林上。圖2b中可通過比較地類間的形狀、大小、密集度、色彩等信息，較準確地預判該林地區域存在的其他非林地地類。實地核查表明，圖2b中區塊1為園地，區塊2為耕地。

圖2 難判別的模糊地類

4 結語

總之，由遙感技術、地理信息系統和全球定位系統組成的3S技術被廣泛應用在各個領域，其在水利工程測量中的應用已經越來越成熟，已經慢慢取代傳統方式，但是很多的工作還需要大量的人力來完成，還需要進一步的改進和發展。將來3S技術的發展會越來越快，越來越全面，應用范圍越來越廣，使更多的工作變得簡單。