水文与水资源工程中3S技术的应用研究

胡源明

摘 要：3S技术是一种现代信息技术应用，它是通过对空间信息的采集及处理分析来进行表达与传播。这项技术可以有效解决水文与水资源工程的管理和实践应用。3S技术是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）英文最后一个单词字头的统称。本文首先讲述什么是3S技术，深入分析水文与水资源工程中有关3S技术是如何有效应用的。

关键词：水文与水资源工程 3S技术 应用研究

中图分类号：P208 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（c）-0070-02

伴随科技的快速发展，3S技术在各个领域均得到广泛应用，水文与水资源管理工程中推进3S技术是必然趋势，该技术会在水文和水资源较多领域如水循环、水的环境质量评定及水资源合理利用方面发挥重要作用。

1 3S技术基本原理

3S技术的先进点在于它传导信息的实效、时速性，并且还能以动态的形式传导，利用RS技术获得影像资料，同时也能准确、及时、综合性获取地理信息系统和环境数据，及时自动更新数据库内的相关数据。GPS可以给出检测物体的三维数据，确定物体时间和数据空间定位，进而获取地面控制的样本类型判断。GIS技术可以先采集相关地理数据，实现采集后的数据查询、管理、分析和计算，为遥感数据分析提取提供辅助数据，使其自动分类的精细度提高。

2 3S技术在水文与水资源工程中具体应用分析

2.1 3S技术在水文与水资源工程中相关理论应用

2.1.1 水文勘测具体应用

在水文勘测中可以利用GPS定位系统来实现，对勘测区域内分布的校核数据建立数据库，通过对大量数据的分类采集、综合评价之后取得勘测结果。这样就可以有效分析出勘测区域内江河胡泊的具体形态，取得数据图样收集，还可以设立数字高程模型，计算勘测面积、体积、等高线等，由遥感图形分析出具体的地貌和植被分布情况。

2.1.2 水文预报的具体运用

通过GSM通讯技术进行实施报警，可以快速准确地将观测点是否存在险情及类别发送到指挥中心的监控系统上，及时做出反应。采用GPS定位技术，可以准确定位水文观测点的位置，通过GIS平台，可以查看动态电子地图，进一步对水文数据进行科学预测，同时配合分布图、公路交通图、水系分布图、居民区分布图等，分析出降水量和洪峰流量，帮助完成水文调度，提供出具有实际指挥意义的参考建议。

2.1.3 水文的模拟

目前，水文模拟主要是通过水文模型与地理信息系统（GIS）结合，在数据库管理、监测图像可视化及数据分析方面更加充分的运用，DEM分布也为地理信息系统（GIS）提供出水文参数的重要数据，是其数据库内容的主要构成部分。比如在流域内坡度、坡向、流域界线及汇流网络方面，通过对水文模拟的建立，可以进行流域内土壤、大气中水运动进行模拟，来完成地下水演算。DEM分布式的水文模拟是水文模拟发展的重要方向，也是现代水文模拟技术的发展趋势。

2.1.4 自动监测水环境

计算机通讯网络和数据库是水环境监测的基础，自动化监测和3G技术有效结合在一起，利用这一科技手段对监测水域水质量的浑浊程度酸碱值进行测评，凭信息自动分析、管理、得出分析结论，同时，可以结合GPS定位技术，准确获取水污染位置，完成地面的沉降监测。

2.1.5 生态用水和环境的计算

结合生态用水量的核算模型可以完成对生态用水量的核算。准确显示出不同区域内的水环境，反映出水体环境质量在空间上的变化趋势，例如污染源位置、水体污染的范围，再对收集数据进行汇总，加以管理、评价，制作出动态监测图像，清晰完成掌握监测区域内生态水环境状况，为农作物生产、土地建设等提供依据。

2.1.6 防洪抗灾

防汛期间，能提前预测到灾害做到有效防备至关重要，利用RS技术，管理部门可以准确获取区域内水文基本资料，利用GPS技术，可以实现较小区域内的高精度几何定位，利用GPS和RS的结合，更可以提供出精确数字源信息，实现自动管理和分析的功能，最后，在紧急情况下，可以为灾民选择最佳撤离路线。

2.1.7 地表及地下资源计算和管理

目前由于水文站过少，无法科学计算出降水量，应用GIS建立高程模型来有效解决。地下水数学模型的建立，发挥人为和度量的作用，应用GIS技术来实现，也可以利用该技术对监测区域内水文技术指标图像进行动态监测显示、精确分析数据。

2.2 3S技术在水文与水资源工程中的实践应用

随着科技的发展，水文与水资源管理思路也在发生本质变化，需要在实践管理中采取科学有效的技术手段，来进行有效科学的多角度地理环境分析，结合图形信息来进行数據差距，在此基础上可以清楚了解区域内水资源的实际情况，通过对图像的交换分析，通过模拟图形的制作来获取与水资源相关的数据，在水文与水资源工程实践中发挥了很大作用。

2.2.1 断层富水分析

可以利用GIS数据分析功能，对于断层富水分析来讲，具有非常重要的意义。利用GIS技术，可以有效解决以下问题：断层的什么部位富水性最好，挖掘到什么深度最为合适，所处区域内的断层结构类型、断裂的力学性质以及断裂的活动性，进而分析断层富水的分布带状况，优势断裂富水分析是优势面找水工作的关键，也是水文与水资源管理实践的关键。

2.2.2 水文与水资源工程中的规划管理

水资源管理是一项较为复杂的行为，包括内容比较广泛，需要收集和处理的问题逐渐增多，显然，传统的方法已经无法满足，3S技术的结合，建立水文和水资源工程管理系统可以有效解决这一个问题，比如，在生态区域内采用RS和GPS技术进行面积测算和定位，建立数字高程模型，通过收集和整理的数据，在GIS数据库里处理分析，获取区域内系统的生态需水量，进而估算出区域内生态需水量，真正指导水文和水资源管理工程的实践工作。

2.2.3 地形测量时3S技术的具体设备作用

3S技术在地形测量时相当于一个大脑和两只眼睛的作用，RS用于实时快速提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地形各种变化，及时对GIS进行更新，GIS可以为地形测量多数据来源进行综合处理，集成管理、动态储存、完成智能化数据采集，GPS可以提供实时、快速的目标信息空间。如果将以上几种技术集成有效结合用于地形测量，就会更加生动处理地形空间数据，构成高自动化、实时化和智能化的地理信息系统，为地形测量各种应用提供科学的决策咨询，解决可能遇到的各种复杂问题。通过采集地下地形点高程和平面等数据，在校核和检查后输入专业地形图，最后得出高精度数字断面图和地形图。

3 结语

目前我国水文与水资源信息的采集及处理技术正处于起步阶段，相对来说较为落后，无法准确发挥出水文信息的应有作用，在科学技术的不断发展下，需要结合计算机信息化技术，构建数据信息库，并且以3S技术和GIS技术为核心，实现对水文和水资源系统信息的空间化处理，使数据更加清晰明了，同时也促进水文与水资源内容的不断丰富。

参考文献

[1] 廖骞.3S技术在水文与水资源工程上的应用探究[J].华东科技：学术版，2015（10）：15.

[2] 郭敏.论3S技术在水文与水资源工程上的应用分析[J].工程技术：引文版：231.

[3] 陈波.3S技术在水文与水资源工程上的应用分析[J].科技创新导报，2015（13）：61.endprint