吴頔　陈鹏旭

摘 要：3S技术现阶段在我国得到广泛的应用，在水资源管理、自然环境监测方面取得显著成就。目前，我国水利工程建设大幅度发展，这对水利工程建设管理工作提出新的难度与要求，利用先进的科学技术对水利工程建设进行管理，可以有效的对整个工程进行动态掌握，促进我国水利工程的整体发展。

关键词：3S技术；水利工程；建设管理；应用

3S技术是遥感技术（RS）、地理信息系统（GIS）和全球定位系统（GPS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。随着3S技术的不断发展，3S一体化技术在水利数字信息化中越来越显现出其至关重要的地位。

一、运用3S技术进行水利工程建设管理的可行性

伴随着经济的发展与社会的进步，我国水利工程也在进行不断的发展与进步，水利工程建设管理的必然趋势已经逐渐被高效以及科学的信息采集和分析决策所取代，这为3S技术在水利工程建设管理中的发展打下坚实的基础，也为其发挥自身的优势特点做充分准备。当今社会科学技术发达，是先进的信息化社会，科学技术已经渗透到生产生活的各个领域，在水利工程管理中利用新近的科学技术可以是在对整个工程的动态掌握，同时为3S技术的广泛应用做好保障。

时效性强、信息量大是水利工程管理工作的特点之一，同时还具有动态监测、过程监测等特点，这对水利工程管理工作提出了一定的难度与挑战。为实现工程建设的深层次分析，可在进行实际进行水利工程建设管理之时采用先进的3S技术，该项技术可以直观的满足水利工程建设管理工作的各项要求，为水利工程和建设提供系统、规范、科学的数据信息，在保证质量的基础上实现对水利工程的有效管理。

二、3S技术在水利方面的应用

3S技术可以为管理工作提供多层次、多功能的信息服务，促进水利工程建设的科学管理。在进行具体的信息收集时，3S技术通过地学、空间以及相关分析对收集的信息资料进行有效的整理，为管理人员简化工作程序，提高工作质量，同时对水利工程管理工作的科学进行打下坚实的基础。3S技术还可以通过地理空间坐标对数据信息进行管理与查询，在一定程度上减少了人工操作的失误，并节省人力资源。所以3S技术在水利工程建设过程中有至关重要作用。

在实际进行水利工程建设之前，我们需要对工程概况进行充分的了解，并做好一系列准备工作，例如移民安置，地质勘探、环境调查等工作，这些工作利用人工操作会占用大量的人力物力，如利用先进的3S技术完成该项工作，不仅节约人力物力，还可以有效的提升工作效率，同时避免失误保证工作质量。3S技术还可以对水电工程管理、河道管理工作等做出贡献，保证建设工程项目的顺利实施。

三、利用3S技术测绘手段进行数据信息采集处理

定位精度高、实时定位速度快是GPS定位系统的特点之一，被广泛应用于测绘工作之中。操作简单，可以全天的进行连续作业，为测绘作业的顺利进行起到重要作用。

实时动态（RTK）技术是在GPS基础上发展起来的、能够实时提供流动站在指定坐标系中的三维定位结果，并在一定范围内达到厘米级精度的一种新的GPS定位测量方式。RTK测量可以不布设各级控制点，仅依据一定数量的基准控制点，便可以高精度、快速地测定图根控制点、界址点、地形点、地物点的坐标，利用测图软件可以在野外一次生成电子地图。同时，也可以根据已有的数據成果快速的进行施工放样。

正是因为这些新技术的运用淘汰了常规的导线控制测量的方式、施工放样的高程测量方法，同时也为水利工程数字化管理奠定了数据信息采集的基础。3S技术的结合，取长补短，三者之间的相互作用形成了信息采集、处理的框架。将地形原始数据输入到GIS系统，经过数据过滤后转化为三维矢量数据，进而生成三维地面模型DTM（利用内插手段，可以生成更高精度的DTM）。通过生成的数字地形模型，与虚拟技术形成的建筑物叠加整合，可以实现整个工程布置的动态可视化。

四、与仿真技术相结合实现水利工程建设数字化管理

在项目实施管理阶段，为了及时了解项目的实施进展情况，防患于未然，把3S技术作为一种高效的信息采集、处理、分析手段，把水利工程的设计、管理主要涉及到设计工作过程、相互之间的关系和结果，通过计算机平台及辅助设备以可视化的形式展现出来，达到虚拟设计、虚拟制造的目的。

实现水利工程建设数字化管理的基础是建立一个统一的数据库，包括地质地形的空间数据、水工建筑物（大坝、厂房等）的三维实体数据、施工计划组织的实时数据以及真实条件下的计算机仿真和实时监测数据等。在统一的数据库平台之上，任何修改都将及时地反馈给整个工程的相关部门和人员，并及时地通过三维图形的方式展现出来。下面我就水利工程建设管理中常见的几个课题方案进行探讨，仅供大家参考。

1.在地质勘探方面

可以利用航拍、地质钻探，结合3S技术得到的地形、地质数据，直接生成地形的三维模型包括地下三维地质情况的分布，便于直接了解复杂的地质构造情况，方便地进行地形模型的建立，作为水利枢纽建筑物、引水工程管线等设计的原始依据。

2.工程进度、质量等多方面的控制

在三维地形表述的基础上，建立水利水电工程的全三维模型，使水工建筑物、机电设备等与地形数据完全相关，从而构成一个复杂的水利工程建设管理系统，真实反映工程建成以后的面貌。再将实时采集的数据信息进行处理，形成实时的工程三维模型，与之前建立的全三维模型进行比对分析，动态展示水利工程施工全过程，得出详细的施工强度、施工顺序和施工质量等重要指标。使工程的项目管理做到实时控制与动态管理，以便科学指导工程施工，辅助业主和监理工程师进行有效的决策。从而实现进度、质量等多方面的控制管理。

3.设计方案选择及设计变更

建立的三维模型还能够输出到有限元分析软件中，进行结构强度的预测。三维模型不仅可以与地形模型很好地关联，而且工程模型是参数化的，一旦设计有新的更改，只需要修改相应部分的三维模型，与此相关的设备、管线布置以及由三维模型自动投影生成的二维工程图（图形交换）都会得到相应的修改，从而保证了设计的唯一性和相关性，快速地完成多个设计方案的对比和选择。

五、结语

3S技术在水利建设上的应用越来越广泛和深入，要想在水利工程建设管理中更好地应用和发展3S技术，首先要在标准化、规范化的基础上，大力开展水利工程建设管理的基础数据库建设。此外还要加快提高3S技术的应用水平，充分发挥3S现有的和潜在的功能，并且与网络计算机等高新技术以及水利工程建设本身的技术紧密地结合在一起，更好的服务于水利工程建设。

参看文献：

[1] 李姗姗.3S技术在水利信息化建设中的应用和发展[J].福建农业，2014（8）.

[2] 施惠雄.3S技术在水利工程建设管理中的应用价值[J].城市建设理论研究：电子版，2016，（7）.

[3] 李杰洪.3S技术在水利水电工程建设中的应用趋势研究[J].建筑工程技术与设计，2016（13）.