為什么在水利工程測量上運用3S 技術

發布日期：2019-07-25 00:00 瀏覽量：14035

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

3S技術憑著持續性、時效性、抗干擾等方面的優越性，結合影像技術，電磁電場技術的發展，使得它在水利工程測量中占有重要的地位。

一、3S技術對比傳統水利測量技術

1、3S 技術的特征分析

RS 從外層高空獲取地物電磁波數據，對數據進行攝影、掃描、處理和傳輸。憑借著高分辨率、多遙感器、多時相、多角度的遙感優勢成為航空、航天遙感技術的主角。RS 在水利測量的主要優點是能遠程勘測目標就能收集、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(GIS) 技術主要研究空間數據 , 形成地理圖形 , 對水利狀況實行動態的檢測。高科技含量的全球定位系統 (GPS) 技術在水利檢測工作的特點受到限制的條件少、功能多、效率高、精度準，取代了水利探測領域中的常規光學和電子儀器。

2、傳統水利測量技術特征分析

河道測量主要是為了河道治理和水量調度。傳統的河道水利量儀有六分儀、經緯儀、水準儀等。用這些傳統的測量儀進行水利測量，周期長、精度低、人工耗能和材耗高。對河道實施動態監測困難較大。對測量和分析河道平面形狀、縱剖面等有困難。實際河道的地形、河床復雜，計算的沖淤量時對沖淤變化情況把握不夠。

二、3S 測量技術在水利監測的貢獻

1. 遙感圖像在水利信息方面的應用

GIS技術不僅能夠采集地理信息數據，對水利數據進行存儲和整理，并進行可視化之外，還能對水利的數據進行復雜的整合，能夠提醒、預測預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進行專門的圖像處理和轉換，把遙感信息源傳輸到 GIS 上。

遙感測量和實際測量之間是有誤差的，而且在未轉換前 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。運用圖形圖像資料提取高程數據，以建立數字高程模型 (DEM)。GIS 利用數字高程模型數據統計出兩沖淤監測斷面間的沖淤量，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，既便捷又準確。

3. 對河道沖淤變化的檢測

水深遙感的技術原理是根據可見光在水中的穿透能力，通過遙感平臺（飛機、衛星等）運用輻射計、攝影機等遙感設備按照一定的規則采集水下一定深度范圍內的立體單元信息。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度和水深、水體渾濁度的特定關系，測量水深。在實際測量中，遙感技術測量和實際測量是有精度偏差的。造成實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，采用減少系統誤差的方法，減少遙感信息源轉換的信息誤差，提高檢測的準確性。實現了遙感測量地形和實際測量地形結果的一致性，測量數據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充缺測的資料。將 GIS 與水深遙感技術相結合，可以很方便地得各種沖淤分布。

在現代水利工程測量中運用通訊技術可以把 RS、GIS 和 GPS合理地集成起來 , 是實現水利測量工程的進步和發展的有力技術手段，3S 測量在參與水利工程測量的各項工作中 , 為河道、水利監管以及水利的情況的記錄帶來技術變革 , 準確的為河道水利勘測管理方面提供科學資料。

文章來源于網絡，作者：趙樹、朱士林。登載此文出于傳遞更多信息之目的，版權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益，請聯系我們。