现代3S技术在水利工程测量中的应用探讨

郝 爽

水利水电工程作为惠民工程，其应用质量直接影响到周围居民的生活满意度。随着水利工程项目规模的不断扩大，如何做好前期测量工作也成为施工企业需要重点关注的问题。3S技术作为一种新型的测绘技术，主要由遥感技术、地理信息系统和全球定位技术构成，具有非常高的测量精度，通过将3S技术应用到水利工程测量当中，对提升水利工程测量数据利用价值有积极的意义。

1 3S技术的基本组成

1.1 遥感技术

RS技术（遥感技术）在3S技术结构组成中，属于非常重要的技术应用载体。在技术的具体应用过程中，遥感技术的主要应用原理是对作业区域的相关信息进行获取，之后利用计算机技术对数据信息进行系统处理，根据不同类型需求将数据信息针对性输出，最后将输出信息进行传递，使其可以为工程施工奠定坚实的基础。相比于传统测量技术，遥感技术能够对作业区信息进行动态监测，同时可以根据相关要求进行数据信息的针对性输出。在水利工程测量中，遥感技术的应用可以提升数据信息采集的完整度，同时可以明确作业边界，防止数据采集重叠的情况[1]。

1.2 地理信息系统

GIS系统（地理信息系统）在3S技术中属于辅助类应用结构。该技术的作用原理为对目标区域的基础地理信息进行多层次分析，从而获取到所需的应用信息，提高工程信息的应用价值。在水利工程测量过程中，地理信息系统可以根据实际应用需求，对采集的各类信息进行处理，使其可以组合成便于后续应用查询的数据信息。该系统还具备可视化的应用特征，能够将工程测量图像以高度还原的形式在大屏幕上显示，提高了数据信息的直观性，提高了水利工程测量的工作效率[2]。

1.3 全球定位系统

全球定位系统属于3S技术中的关键组成。该技术的工作原理是借助地球卫星对区域内某一位置的坐标位置进行精准定位，在水利工程测量中，经常需要对控制测量点数据信息进行测量，全球定位系统的应用，可以减少实际测量过程中的工作量，并且系统对于作业区环境的适应性较强，能够适应地形较为复杂的作业区域环境，有效提升数据信息采集的准确度和完整度。

2 现代3S技术在水利工程测量中的应用价值

2.1 获取所测河道的水文信息

河道的水文信息包括流程长短、水量大小、水量季节变化、泥沙含量、流速、汛期、结冰期、有无凌汛。传统的测量方法是人工用各种专业测量仪器到实地进行勘测，将河流流过的地方全走一遍，水量大小要乘船固定在河流某一点测量河床高低，再结合其他数据运用公式进行计算，水量季节变化要一年重复进行多次这样的工作。传统的水利测量工作耗时、耗力、耗材、准确性不高，所以要利用发达的科学技术进行改进，3S技术就是一个完美的方式。可以利用遥感技术测出各种河道水面下的地形情况，再用计算机计算各种数据，输入河道的基本信息，利用地理信息系统中存储的数据预测汛期、结冰期等。

2.2 水流变化的动态监测

在水利工程测量的过程中，对水位变化情况进行监督是非常重要的一项工作。水位变化情况受外部条件影响性较大，传统测量方法很难对水流的动态变化情况进行监督，一定程度上降低了数据的时效性。3S技术的应用，能够对数据信息的动态变化过程进行监督，并且其数据测量的精度非常高，这样可以辅助施工单位对未来河道发展情况进行预估，提前做好相关的预防措施，提高水资源利用的合理性。

2.3 洪灾过后的灾情评估

水利工程在应用过程中，所需要测量的数据信息的变化频率较快，很多灾难的发生具有瞬时性，并不是人为可以进行控制的。在灾难发生之后，经常出现无法对二次灾难进行科学预估的情况，并且对于洪灾过后的危害也无法进行合理预估。通过将3S技术应用到灾情管理当中，可以客观地分析结构应用情况，为灾后重建和资源保护提供科学数据支持。

3 现代3S技术在水利工程测量中的具体应用

3.1 GIS技术

水利工程是针对水资源进行合理管控的工程项目，在工程测量的过程中，施工单位需要对河道区域的水文环境与基础河道信息进行采集，在3S技术中，地理信息系统的应用可以对河道的水文信息进行采集，如水利工程所在区域河道的总长度、河道宽度、河堤的基础高度、整体结构的弯曲情况等。数据信息完整度的提升，可以为后续水利工程施工方案的优化提供坚实的基础，技术人员在获取到河道相关的水利信息后，可以对作业区域河道的蓄水能力和总存储量进行分析，结合区域气候变化情况，可以对施工过程中可能遇到的水利灾害进行合理预估，提前制定相关的应急措施，减少突发情况对施工过程的影响。除此之外，3S技术的应用，可以构建逼真的河道应用模型，同时利用大数据技术与专家系统对河道未来发展趋势进行预估，为后续水利工程的优化设计提供科学性的数据支持。

3.2 GPS定位系统

水利工程的建设地点，基本都会与水资源临近，这样可以节省衔接装置的建设成本。在水利工程建设过程中，第一，利用全球定位系统对水利工程建设过程中所需要应用的监测点进行测量，为了提升分析结果的准确性，在测量过程中，需要统一检测结果的计量单位，有利于后续水利工程测量图纸的绘制。第二，3S技术能够缩小误差范围。在3S技术中，全球定位系统的测量精度根据实际需求可以达到毫米级别，这样也将测量误差进一步缩小，避免了误差积累的情况。第三，在对水流变化情况进行测量时，技术人员根据地理信息系统可以对目标信息进行动态监测，获取到时效性较高的水流变化数据，从中找出应用规律，对提升工程测量数据应用价值有着积极意义。

3.3 RS技术

在3S技术应用过程中，遥感技术属于基础应用结构，但是该技术在水利工程测量中具有非常高的应用价值。遥感技术在水利工程测量过程中，可以对区域图形进行实时监测，同时还能够实时获取区域水深的变化情况，为水利工程测量提供科学性的数据支持。经过该技术处理的监测图像，其图像信息的直观性更强，便于人们从感知上来理解数据信息的应用价值。另外，遥感技术可以和计算机技术进行串联，将采集到的数据信息进行转化处理或者分类处理，将初步处理的数据信息传输至地理信息系统当中，借助地理信息系统的分析功能对采集数据信息进行综合处理，进一步提高数据信息的可视化，在实际应用过程中，可以对区域水资源的清澈度和变化规律进行探究，在洪灾过后，可以对受灾的基本情况进行初步了解，从而有效提升数据信息获取的可靠性。

4 结语

综上所述，建筑技术体系的不断成熟，在市场中涌现了非常多的施工技术。与此同时，工程规模的扩大，使得施工单位对于基础操作准确性也有了更高的要求。在水利工程测量过程中，最核心的任务是提升数据信息获取的完整度和准确度。3S技术的推出时间相对较短，但是已经在建筑行业中取得了非常广泛的应用。将3S技术应用到水利工程测量过程中，对于提升数据采集结果的准确性，提高数据信息的利用价值有着积极的意义。