浅谈3S技术在水利工程测量中的应用

李琳

江西省水利工程监理有限公司 江西南昌 330000

1 3S技术包含的具体内容

1.1 3S技术中的遥感技术

遥感的英文是R emote Sensing，remote 就是遥远的意思，sensing 是感觉、感受、触感的意思，所以遥感就是在很远的距离下也能感受到，并且是在不接触的情况下，简称R S。遥感技术是一门综合性技术，为现代前沿科学技术之一，具有很多优势。遥感的物理基础是电磁波，每一种物体对电磁波的反射情况不同，正是由于每个物体这样的特性使得能够通过测量反射率来得知物体的具体信息。遥感的数据来源有 4种，分别是航空遥感、Landsat系列卫星、SPOT 系列卫星、和雷达遥感。信息源、信息获取、信息处理、信息应用四部分组成遥感技术装备。信息源就是要进行测量的目标物体。信息获取就是用一种装备来接受并记录目标物体电磁波特性的一个探测过程[1]。

1.2 3S技术中的地理信息系统

地理信息系统，英文全称是 Geographic Information System 或 Geo －Information system，简称 GIS。地理信息，就是地球表面和空间中的各种信息，比如山川河流的分布，城镇人口的特点，大气层流的变化等。地理信息系统就是将这些信息进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。这样的一个系统肯定离不开计算机的支持，还需要地图学提供基本的地理信息，所以又是一门综合性的学科，被应用在多个领域。通过对地理信息采集、储存、管理，形成了一个巨大的数据库，可以提供查询服务，比如，你将经度、纬度输入，计算机就会显示这一点及附近的地理特征信息。而通过计算机的运算、分析，可以实现预测功能，例如，将某条河流近几年的流量状况和天气情况输入，可以预测未来几年流量变化，威尼斯将在几十年后消失的结论就运用到了这项技术。如果将遥感技术和地理信息系统结合，通过显示和描述功能，可以在计算机上展现出更真实、更具体的图像。

2 3S技术在水利工程测量的具体应用

2.1 GIS在水利工程测量中的具体应用

目前对于GIS技术，主要是借助地理信息处理能力来对河道的具体环境和水文特征进行远程准确测量，通过人工建立的测量标杆以及对于河道的长度、宽度、河堤高度、弯曲程度等因素的数据记录，让水利工程施工方在建设水利工程时可以对河道进行全方位的了解，有利于人们对该水利工程所在区域的河道进行蓄水能力和蓄水量的预测和评估，进而实现防洪抗洪工作的提前预警与应急方案的设计和准备。除此之外，GIS技术还可以获取河道的横截面和冲淤情况的动态图信息分析。

2.2 RS在水利工程测量中的具体应用

RS技术对水利工程测量也起着无法替代的作用，RS技术有利于对图形监测、动态监测和水深监测进行有利支撑。遥感监测的主要特点就是将图像信息更加形象具体，让人们从感知上更加便于理解。一方面通过遥感远程成像技术获取信息，借助计算机的强大数据处理与分析功能，将信息进行转化、锐化、分类，进而将处理后的信息传输到GIS系统。利用遥感技术对水利工程信息的测量，有效地降低了实地检测的危险性和不确定性，增强了测试数据的可靠性，即排除环境和人为因素对测试数据的干扰[2]。

3 工程实例示范

以某水库工程土地勘测定界调查工作为例，利用ArcGIS软件融合0.1m无人机航拍影像图、实测1∶2000地形图和1∶10000土地利用现状图，采用3S技术对土地调查过程中建设用地的变化地块、山区性农用地中难判别的模糊地类进行了判别，并建立了项目用地数据库。

图1a为当年的遥感卫星影像，图1b为调查前期无人机的航拍影像，通过对比可知，建设用地中变化地块绝大部分为蓝色简易棚，经实地核查为抢建性建筑。无人机航拍影像图更精准地确定了变化图斑的具体位置，再通过网络RTK实地采集变化边界线，并在ArcGIS软件上录入变化属性信息，为后续政策处理提供决策依据。

图1 建设用地的变化地块

图2中两张影像均坐落于水库淹没区山林上。图2b中可通过比较地类间的形状、大小、密集度、色彩等信息，较准确地预判该林地区域存在的其他非林地地类。实地核查表明，图2b中区块1为园地，区块2为耕地。

图2 难判别的模糊地类

4 结语

总之，由遥感技术、地理信息系统和全球定位系统组成的3S技术被广泛应用在各个领域，其在水利工程测量中的应用已经越来越成熟，已经慢慢取代传统方式，但是很多的工作还需要大量的人力来完成，还需要进一步的改进和发展。将来3S技术的发展会越来越快，越来越全面，应用范围越来越广，使更多的工作变得简单。