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摘要:
隨著人類的進步,科技的發展,信息化已經成為了世界發展的重要趨勢,給我們的工作和生活帶來了很多的便利。其中3s技術包括遙感技術(Remotesensing,RS)、地理信息系統(Geographyinformationsystems,GIS)和全球定位系統(Globalpositioningsystems,GPS),因為其多方面的優點,被廣泛地應用在各個領域,。古往今來,水利工程測量在工程測量中占有很重要的地位,由于水的流動性,使得水利工程測量工作有層層阻撓,而3S技術很好的解決了這些困難。本文介紹了3S技術的具體內容和在水利工程測量中的簡單應用。
關鍵詞:
3S技術;水利工程測量;信息化
在古代,地圖都是人們親眼看到,親自測量才能繪出,而且誤差極大,造船時,船體的規模、大小,只能根據河道寬窄、水流急緩、水深高低來判斷,并且大多數都是靠經驗而來,這樣難免會有很多差錯和意外的發生。這種因為不能獲得精確信息而出現誤差的例子屢見不鮮,但是現在隨著各種基礎學科的發展,科學技術越來越發達,我們生活在信息化的時代,各項高科技的發明被應用在方方面面,其中3S技術就在水利工程測量中發揮了巨大的作用,解決了很多難題。
13S技術包含的具體內容
1.13S技術中的遙感技術
遙感的英文是RemoteSensing,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RS。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。信息獲取所采用的裝備主要包括遙感平臺和傳感器,其中遙感平臺是一個運載工具,用來搭載傳感器,而傳感器是用來探測目標物電磁波特性的儀器設備。信息處理是指用計算機對所獲取的信息進行校正、分析和解釋處理的技術過程。信息應用就是將這種技術運用到各個領域。最大優點是不管情況多難,需要勘測的時候都可以進行遙感勘測。
1.23S技術中的地理信息系統
地理信息系統,英文全稱是GeographicInformationSystem或Geo-Informationsystem,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。
1.33S技術中的全球定位系統
全球定位系統,英文全稱GlobalPositioningSystem,通常簡稱GPS。顧名思義,全球定位就是可以定位到海陸空的任何一個地方,實現全方位的三維導航,是美國從上世紀70年代開始研制,歷時20余年,耗資200億美元,于1994年全面建成。全球定位系統由三部分組成,空間部分、地面控制部分、用戶設備部分??臻g部分由24顆衛星組成,這24顆衛星以一種特殊的方式分布,使得地球上任何一點的任何時間都可以有四顆衛星同時提供信息,為時間上連續的全球導航提供了技術支持。地面控制部分由一個主控站,5個全球監測站和3個地面控制站組成,監測站負責接收衛星發回來的各種數據,簡單處理后發送到主控站,主控站根據這些數據生成指令,然后發送到地面控制站,控制站再將指令發給衛星,形成了一個完整的信息傳送圈。用戶設備部分即GPS信號接收機,能捕獲到對應上空衛星所發出的數據,經過接收機內置微型計算機的處理,準確顯示出用戶所在位置的各種信息。全球定位系統有軍用和民用兩種服務方向,其中軍方信息為各國高級機密,設置密碼,不能被外界獲取。民間服務范圍廣泛,從飛機航線導航到個人旅游行車路線導航,從城市規劃到工程施工中的工程測量,從野外勘測到電子地圖,從車輛防盜系統到丟失手機的追回等等。全球定位系統有很多優點,它不受任何天氣的影響,可以進行移動性的追蹤定位,全球范圍內覆蓋,省時精確又效率高,是以被應用在多方面,給生活提供了很多便利,同時發展前景也很可觀。
23S技術在水利工程測量的具體應用
2.1準確得到所測河道的水文信息
河道的水文信息包括流程長短、水量大小、水量季節變化、泥沙含量、流速、汛期、結冰期、有無凌汛。傳統的測量方法是人工用各種專業測量儀器到實地進行勘測,流程長短就得將河流流過的地方全走一遍,水量大小要乘船固定在河流某一點測量河床高低,再結合其他數據運用公式進行計算,水量季節變化要一年重復進行多次這樣的工作。傳統的水利測量工作耗時、耗力、耗材、準確性不高,所以很有必要利用現在發達的科技技術進行改進,3S技術就是一個完美的方式??梢岳眠b感技術測出各種河道水面下的地形情況,再用計算機計算各種數據,輸入河道的基本信息,利用地理信息系統中存儲的數據預測汛期、結冰期等。
2.2水流變化的動態監測
由于天氣因素的影響,使得河流流量、水位高低等時刻在發生變化,在以前,這種變化不可能時時都記錄下來,失去一定的準確性。現在,利用3S技術中的全球定位系統可以時刻監測河流的動態變化,從河流源頭到最終匯入大海,每一次每一點的變化都可以記錄在地理信息系統中,通過計算機的各項運算,又可以在其他方面提供數據以供使用,同時結合地理信息系統中已有的數據,可以提前預知,為防洪、抗洪、水資源合理調度提供科學依據。另外,也可以對海洋水位高低,冰川融化速度等進行動態監測,為全球水資源分布、水流變化研究提供數據基礎。
2.3洪災過后的災情評估
大自然時刻在發生變化,數據庫里也不可能有所有情況的記錄,一切的事物都有超出人類和計算機預算的可能,災難時有發生。洪災過后造成的災區情況復雜難辨,常常由于不知道繼發的洪水而造成二次災難,浸泡在水里的財產也因為無法知道準確位置而無法挽回。災難已經發生,災情還可控制,利用3S技術可以及時檢測到災區水位變化,檢測到其他地區河流水文信息,為是否有繼發洪水、洪水的引流工作提供理論基礎。沉積在水下的財物被毀壞的建筑物層層掩埋,利用遙感技術,可以分析出水下房屋損壞的程度,堆積的方式,為制定搶救重要財物方案提供物理基礎。
3結語
總而言之,隨著科學技術的高速發展,信息化已經滲入到人類生活的方方面面,雖然說有利有弊,但是不可否認,我們的生活已經越來越離不開它。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。
作者:羅建平 單位:江西雙德建筑工程有限公司
參考文獻
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