為什么在水利工程測量上運(yùn)用3S 技術(shù)

發(fā)布日期：2019-07-25 00:00 瀏覽量：9332

3S 技術(shù)是多學(xué)科的精華，是采集、處理、傳播、應(yīng)用空間技術(shù)的現(xiàn)代信息技術(shù)。它是一個組合概念，由遙感 (RS)、地理信息系統(tǒng) (GIS)、全球定位系統(tǒng) (GPS) 組成。

3S技術(shù)憑著持續(xù)性、時效性、抗干擾等方面的優(yōu)越性，結(jié)合影像技術(shù)，電磁電場技術(shù)的發(fā)展，使得它在水利工程測量中占有重要的地位。

一、3S技術(shù)對比傳統(tǒng)水利測量技術(shù)

1、3S 技術(shù)的特征分析

RS 從外層高空獲取地物電磁波數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行攝影、掃描、處理和傳輸。憑借著高分辨率、多遙感器、多時相、多角度的遙感優(yōu)勢成為航空、航天遙感技術(shù)的主角。RS 在水利測量的主要優(yōu)點(diǎn)是能遠(yuǎn)程勘測目標(biāo)就能收集、識別、分類、分析、處理這些信息。在任意平臺上使用的傳感器都能收集電磁波信息。地理信息系統(tǒng)(GIS) 技術(shù)主要研究空間數(shù)據(jù) , 形成地理圖形 , 對水利狀況實(shí)行動態(tài)的檢測。高科技含量的全球定位系統(tǒng) (GPS) 技術(shù)在水利檢測工作的特點(diǎn)受到限制的條件少、功能多、效率高、精度準(zhǔn)，取代了水利探測領(lǐng)域中的常規(guī)光學(xué)和電子儀器。

2、傳統(tǒng)水利測量技術(shù)特征分析

河道測量主要是為了河道治理和水量調(diào)度。傳統(tǒng)的河道水利量儀有六分儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等。用這些傳統(tǒng)的測量儀進(jìn)行水利測量，周期長、精度低、人工耗能和材耗高。對河道實(shí)施動態(tài)監(jiān)測困難較大。對測量和分析河道平面形狀、縱剖面等有困難。實(shí)際河道的地形、河床復(fù)雜，計算的沖淤量時對沖淤變化情況把握不夠。

二、3S 測量技術(shù)在水利監(jiān)測的貢獻(xiàn)

1. 遙感圖像在水利信息方面的應(yīng)用

GIS技術(shù)不僅能夠采集地理信息數(shù)據(jù)，對水利數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和整理，并進(jìn)行可視化之外，還能對水利的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的整合，能夠提醒、預(yù)測預(yù)算等各種輔助決策功能。用遙感手段對取得的水利信息通過計算機(jī)進(jìn)行專門的圖像處理和轉(zhuǎn)換，把遙感信息源傳輸?shù)?/span> GIS 上。

遙感測量和實(shí)際測量之間是有誤差的，而且在未轉(zhuǎn)換前 GIS 是不能識別遙感圖像的，為了減少保持遙感圖像和實(shí)際測量地形圖的誤差和 GIS 的順利識別，必須對遙感圖像做必要的變換和圖像處理。運(yùn)用圖形圖像資料提取高程數(shù)據(jù)，以建立數(shù)字高程模型 (DEM)。GIS 利用數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)統(tǒng)計出兩沖淤監(jiān)測斷面間的沖淤量，沖淤分析是河道演變的主要工作，通過分析可以自動繪制出檢測出沖淤累積圖，既便捷又準(zhǔn)確。

3. 對河道沖淤變化的檢測

水深遙感的技術(shù)原理是根據(jù)可見光在水中的穿透能力，通過遙感平臺（飛機(jī)、衛(wèi)星等）運(yùn)用輻射計、攝影機(jī)等遙感設(shè)備按照一定的規(guī)則采集水下一定深度范圍內(nèi)的立體單元信息。從信息處理軟件獲取可見光的水體厚度信息獲得水深的情況。原理就是利用水輻射的強(qiáng)度和水深、水體渾濁度的特定關(guān)系，測量水深。在實(shí)際測量中，遙感技術(shù)測量和實(shí)際測量是有精度偏差的。造成實(shí)測地形與遙感所得地形測量河床沖淤值的誤差值最增大，解決的辦法是同時用兩個時相或者更多時相遙感水深來計算河床的沖淤，可以減小分析河床沖淤的誤差。

其原理是 : 遙感水深誤差大多是受到多方面的的影響 , 兩個或者多個時相之間的測量有誤差，采用減少系統(tǒng)誤差的方法，減少遙感信息源轉(zhuǎn)換的信息誤差，提高檢測的準(zhǔn)確性。實(shí)現(xiàn)了遙感測量地形和實(shí)際測量地形結(jié)果的一致性，測量數(shù)據(jù)滿足河床變化分析和沖淤量分析的研究要求。故水深遙感方法可以補(bǔ)充缺測的資料。將 GIS 與水深遙感技術(shù)相結(jié)合，可以很方便地得各種沖淤分布。

在現(xiàn)代水利工程測量中運(yùn)用通訊技術(shù)可以把 RS、GIS 和 GPS合理地集成起來 , 是實(shí)現(xiàn)水利測量工程的進(jìn)步和發(fā)展的有力技術(shù)手段，3S 測量在參與水利工程測量的各項(xiàng)工作中 , 為河道、水利監(jiān)管以及水利的情況的記錄帶來技術(shù)變革 , 準(zhǔn)確的為河道水利勘測管理方面提供科學(xué)資料。

文章來源于網(wǎng)絡(luò)，作者：趙樹、朱士林。登載此文出于傳遞更多信息之目的，版權(quán)歸原作者及刊載媒體所有，如本文中圖片或文字侵犯您的權(quán)益，請聯(lián)系我們。