1.山东省淮河流域水利管理局山东济南250100；2山东省国土测绘院山东济南250102；3.山东省淮河流域水利管理局山东济南250100；4.山东省淮河流域水利管理局山东济南250100
摘要：地理信息系统（GIS）是目前水利工程建设中常用的技术手段，建设初期的地质调查工作可以通过GIS动态可视化。该系统显示了施工过程中的复杂过程，方便相关人员了解施工时间，掌握水利水电工程进度和其他相关信息，以实现经济效益和社会效益。
关键词：GIS；水利；应用；发展趋势
前言
GIS通过地理空间数据为根基，通过计算机硬软件的支持，并使用地理模型分析方式，及时给予不同空间与动态的地理信息，为地理分析与服务创建的地理计算机技术体系，对信息具有集中、协调、净化的效果，其融合了不同来源的内容，依照地理空间坐标给予数据管理、查找及搜索，透过各种方式进行正确的加工与决策，给予不同层次与功能方面的信息服务。把GIS使用在水利水电工程建设当中，通过信息的可视化、数字化以及直观化方向着手，把繁琐的施工过程通过动态图形更加形象地表现出来，为整体、正确、迅速地分析工程施工给予良好的分析方式，完成工程信息的有效运用及管理，从而提供更加有利的信息。
1GIS的基本概念
GIS也就是地理信息体系，系统身为信息处理的一个技术，是通过计算机技术为基础，以具备空间内涵的地理数据作为处理目标，使用系统工程与信息科学理论，为规划、管理及决策给予信息来源及技术支持。
2GIS在水利工程建设中的应用
GIS是与现代化技术紧密结合在一起的，然而随着各门技术的不断发展，对GIS技术的发展影响深远。GIS技术在水利方面被广泛的应用，并持续的发挥着不可替代的作用。
2.1GIS在水利工程地质勘察中的应用
水利工程地质勘察是水利工程建设中的重要工作，地质勘察是水利水电工工程相关设计的基础，是及时发现水利工程建设的地质情况进行分析，并制定合理的解决措施，从而降低地质环境对水利水电工程建设的影响。将GIS应用到水利工程地质勘察中，能够有效的推动地质勘察信息系统的建立，提高勘察信息的准确度和广度，促进地质勘察管理水平的提升。GIS能够获取有效的空间数据，对水利工程建设的地理空间位置、方向、几何拓扑关系等相关信息进行获取，通过GIS技术能够自动生生成水利工程相关数据的平面图、柱状图、剖面图等工程图件，还能对所收集的地质图形、图像、空间数据进行有效处理、分析，能够有效的增加水利水电工程建设的前期数据收集和分析，有助于将降低地质环境对水利水电工程的影响。
2.2GIS应用于施工导截流三维动态可视化
采用GIS软件系统与其他平台结合的模式中集成模式与扩展连接模式相结合的方式来开发施工导截流三维动态可视化仿真系统。将水文实时数据库和大坝施工实时数据库等数据库存放在GIS平台的表中，通过Windows技术将数据传递给调洪演算、日径流模拟、导流实时风险率计算等模块，这些模块用VC++、VB等平台开发，模拟所得数据再传回GIS平台，以图形、报表的形式输出。GIS强大的数据库管理和图形显示输出能力在这种开发模式中得到了充分利用。数据在GIS平台和VC++、VB等平台间简便迅速地传递，保证了系统开发环境的协调统一。通过系统分解，对各子系统分别进行仿真计算和图形建模，形成初始图形数据库。各子系统的图形在GIS中以主题地图的形式分层存放，图形有其对应的属性与之对应，图形与属性信息具有一一对应的联系。GIS中三维可视化过程具体表现为：首先创建和组装三维场景，接着通过三维实体建模创建三维形状。
2.3GIS在水利工程总布置中的应用
以GIS软件为设计平台，建立数字化地形。将施工场地布局录入GIS以形成三维数字化模型。施工场地的地貌信息及相关施工信息，通过映射形成底层基础数据库。根据不同工程的施工期长短，选择与之对应的基本时间步长，进一步完善水利工程建设数据库，使得整个施工过程立体的呈现在生产管理者面前，让其对工程进展情况有一全面直观的了解。通过GIS录入相关施工信息可以显示施工总布置三维全景。加入各工程施工周期后可动态演示施工全过程，直观反映各组成部分空间上和时间上的相互关系。此外基于三维布置模型上能实现各工程相关信息可视化查询，包括建筑物设计参数、设计图纸、基础数据、附属物信息、工程施工进度等。通过GIS还能实时统计施工强度的及实时显示动态的柱状图，包括混凝土浇筑面积、施工机械工作时间、黄沙石子等原材料使用量及人力需求量等信息的统计显示。
2.4GIS应用于地下厂房施工动态演示
GIS三维空间数据模型主要是表达空间目标的几何信息和属性信息，同时相对独立的表达空间目标的拓扑关系。动态演示是依靠对任意时刻施工面貌的再现实现的。首先运行仿真程序得到确定方案下的洞室施工过程的信息，包括洞室开挖时间参数（持续时间、开始时间、结束时间）、进度参数、强度参数，将这些参数按工序以电子表格的形式输出。GIS读取这些数据并将其转换成相应的数据库。演示时通过对施工面貌数据库的循环，逐条读取数据库中每条记录的形体数据及其他的相关信息，形体数据以图形的形式显示在三维图上，其他信息以文本的形式显示在信息框中。
3GIS在水利工程建设中的展望
3.1三维建模
GIS技术处于不断的发展过程中，在水利工程建设过程中的应用会越来越成熟。应用的发展需要与GIS本身的发展进行有效的结合，还应该与水利工程专业的发展相结合。在水利水电工程未来的建设过程中，GIS技术与其他技术的结合会更加密切和广泛。首先就是三维建模。因为GIS中三维几何造型技术相对来说已经比较成熟，对于三维地质模型建立有着较多的研究。当然，影响GIS数据质量的因素有许多，存在诸多不确定因素。所以，这就需要加强研究，找到更加有效开展建模，开展工程施工的有效措施。
3.24D地理信息系统技术
地理信息系统所描述的地理对象往往具有一定的时间属性，也就是时态。随着时间的推移，地理对象的特征会出现一定的变化。并且，当前大多数地理信息系统都不能够很好地支持对象和组合事件的处理。但是，许多用户要求都是基于时间特征的，比如洪水的最高水位变化等。对于这样的应用背景，如果仅仅使用数据库中的一个属性，那么将会很难解决问题。但是应用4DGIS来进行描述和处理，那么将会起到很好的效果。
3.3WEB地理信息系统技术
随着信息技术的快速发展，WEB地理信息技术发展成为了一种趋势。利用网络技术在Web上发布相关的空间数据，让用户能够进行浏览和使用。通过利用网络浏览器为应用工作的平台，然后使用户能够浏览其中的空间数据，制作专题图，并且进行各种空间检索。同时，应用Web地理信息系统技术，可以对于布置的方案进行交互式的修改。这样的方式对于更加有效地开展水利水电工程的建设，提高工程设计的科学性与合理性有着重要的帮助作用，可以有效推动水利工程建设行业的发展。
结束语
综上所述，地理信息系统强大的空间分析功能和图形显示功能可以为水利工程的设计提供更好的可视化表达。因此，这就需要加强对于GIS在水利工程中应用进行研究，在每个环节中科学合理地应用GIS。通过这样的方式，实现优化教学环节，提高水利工程建设的有效性，推动水利工程建设行业的发展，更好地造福于人民。
参考文献：
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