應用三維遙感技術提升水庫調蓄水平的方法

馬 賢

（甘肅省甘蘭水利水電建筑設計院 甘肅 張掖 734200）

1 引言

傳統的水庫管理工作具有一定的滯后性，管理效果水平低下，水庫庫容曲線是整個水庫管理工作中的重要內容和依據[1-2]。它對水庫的防洪能力、灌溉能力和發電效益的發揮具有重要的影響。在以往的水庫管理工作中，水庫的窟窿曲線精度不夠，庫容曲線的測量方法和手段相對落后，同時耗費大量的人力，物力和財力，近些年來隨著三維遙感技術的應用，有效的提高了水庫庫容曲線的精準度和測量水平[3-4]。通過運用遙感衛星攝像技術可以獲取不同時期水庫的影像資料，通過技術分析和處理，對不同時期水庫的水域覆蓋面積進行測量，利用數據分析軟件計算出水位和面積之間的函數關系，通過微積分原理推算出水庫庫容曲線公式，遙感技術的應用，確保了計算誤差在合理的范圍內，明顯提高了水庫的調蓄運行管理水平[5-6]，對實現水庫水資源的高效利用和安全管理具有重要的意義。

2 三維遙感技術在水庫管理工作中應用特征分析

水庫在進行蓄水工作中，通過數年的運行不斷的積累大量的泥沙，導致大部分泥沙都停留在水庫內，大量的泥沙淤積在一定的時間內容易造成水庫庫容曲線的變化，水庫庫容曲線的變化對水庫的安全管理產生不利的影響，同時也對水電站節能和有效的利用產生了一定的阻礙，影響了工作人員對水庫的科學和客觀的管理，隨著科學技術的發展，廣泛的應用和推廣先進的信息技術，并有效的運用在實際的水電站管理工作中，通過運用遙感GIS技術和GPS定位技術，并結合數字探測設備對不同的水庫擴容曲線進行復核，并建立三圍數字模型，對水庫調蓄水平問題和具體情況進行宏觀處理，并建立水庫上游和下游的生態平衡機制，對泥沙的淤積情況進行模擬性分析，工作人員可以有效的掌握和了解泥沙淤積對庫容的影響，結合數據分析，制定合理的工作部署和規劃，有效的提高了水電站的發電效率，同時對水庫的具體情況實現了動態監測，包括了解大壩基礎設施的破壞和沉降情況，通過觀測水庫的容量和壓力情況，建立三維立體模型，對水庫的整體結構和全貌進行宏觀的把握，對實現水庫的安全運行提供準確的數據和決策支持。

3 三維遙感技術提升水庫調蓄水平的方法分析

3.1 制定合理的技術方案

通過有效的運用航拍技術，GPS定位技術，三維空間立體分析技術，可以對水庫的周邊地區情況進行統計和攝取，通過對攝取資料和圖像的合理分析和技術處理，最終建立二維和三維地理信息數據模型，國家相關部門利用這些技術成果和數據構建高效的控制標準，實現了網絡控制和獨立控制的先進技術創新，為水庫的管理工作的效率提升提供了重要技術支持。三維遙感技術具有很高的科技含量，可以進行信息數據的自動采集和獲取，同時具有一定的精準度，工作效率也處在高水平，通過三維遙感技術的應用，對水庫水底平面和深度信息進行精準的掌握，通過技術處理和編輯，可以繪制水庫地形圖，根據地形圖計算出水庫的庫容情況，形成庫容曲線，并結合歷史庫容曲線進行對比和分析，掌握了水庫淤泥情況對水庫庫容的影響情況數據，為相關水庫管理工作提供重要的技術支持。通過分析水庫運行效率和地理信息之間的作用關系，為三維空間信息平臺的預測和管理提供數字模型。三維遙感技術具有精準的航拍功能，可以對水庫的全區域數據和情況進行獲取，通過數據分析獲得水庫水下地形和庫容曲線復合數據。確保數據的精準度和實時性，建立三維虛擬水庫模型，對提升水庫管理工作效率具有積極的影響。

3.2 測量數據的精準度

三維遙感技術在歷年的應用和實踐過程中，航拍數據的精準度不斷的提升，設備性能和航拍攝像像素也在不斷提高，對水庫三維數據的精準統計工作具有重要的影響，通過遙感技術應用，可以準確獲取水庫線路距離，并確保探測誤差在115.47mm之內。水庫水下地形測量一直是水庫測量的重要工作內容之一，在實際的測量過程中，測深檢查線和主側線交匯處的互查范圍在0.08m～0.35m之間，同時采用不同的監測點進行測量，確保了測量數據的精準度。

4 三維遙感技術提升水庫調蓄水平的技術創新分析

結合水庫淤泥量的測定方法，有效的應用GIS技術進行精準的測量和計算，并準確的定位，對水庫水下地形圖的繪制工作提供重要的數據支持，水庫三維空間運行管理平臺的建立，需要先進的三維遙感技術所測繪的圖像和數據作為依據，它以強大的技術優勢被廣泛的應用和推廣，有效的利用地理信息技術，全球定位系統和遙感技術，建立水庫仿真三維模型，對水庫的整體圖像數據進行宏觀的處理，技術人員可以準確的掌握水庫水底淤泥情況，包括淤泥的具體分部位置和淤泥量的統計，并進行水庫庫容曲線的復合，通過數據對比和分析，以及數據的變化趨勢和走向，為相關技術人員做出科學合理的防治決策提供重要的數據參考，并結合水庫的具體防洪能力，蓄水能力和安全性能進行合理的預測和管控，同時為水電站的正常運行和高效運行提供重要的信息數據保障。

水庫管理在新形勢下有了新的突破和轉變，整個管理工作需要圍繞科學管理與先進技術的應用開展，科學的測量手段使技術人員獲取準確的水下地形勘測，最終實現水庫曲線的復合，建立三維可視化模型，對水庫相關防護手段和防護決策的制定提供重要的數據和資料，實現了水庫的動態監測和管理，所以說，新的水庫生產路線是提高水庫綜合整治水平的重要思路和實現手段。

在具體的三維遙感技術應用過程中，實現了水庫作業方法的更大優化和發展，眾多新的技術和設備被應用和推廣，包括回聲探測儀器，GPS載波相位差分定位，數據自動采集系統和三維數據處理系統等等，這些新的技術實現了數據的精準獲取和分析處理，有效的保證了水庫庫容曲線的精度和準度，水下地形圖的精準程度對整個水庫庫容情況的掌握和了解具有重要的作用，隨著三維遙感技術的應用，對水庫調蓄水平的提升具有很大的推動作用，專業的信息設備和遙感測繪技術使水庫的管理水平和管理效率得到了更大的提升。

5 結論

通過以上關于三維遙感技術的應用，對水庫調蓄水平的積極影響分析和介紹，我們了解到，水庫地下測量工作對水庫庫容的計算，庫容曲線的復合，以及后續的決策制定工作都具有決定性作用，對水庫的運行安全和基礎性能都有重要的影響，采用三維遙感技術可以實現水庫立體化和三維可視化，滿足相關部門對水庫的動態監測和管理，為相關決策的制定提供技術和數據支持，對我國水庫管理事業的進步和發展具有積極的推動作用。