為什么在水利工程測(cè)量上運(yùn)用3S 技術(shù)

發(fā)布日期：2019-07-25 23:52 瀏覽量：8447

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(gè)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(shí)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(chǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得它在水利工程測(cè)量中占有重要的地位。

一、3S技術(shù)對(duì)比傳統(tǒng)水利測(cè)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(duì)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(shí)相、多角度的遙感優(yōu)勢(shì)成為航空、航天遙感技術(shù)的主角。RS 在水利測(cè)量的主要優(yōu)點(diǎn)是能遠(yuǎn)程勘測(cè)目標(biāo)就能收集、識(shí)別、分類、分析、處理這些信息。在任意平臺(tái)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(duì)水利狀況實(shí)行動(dòng)態(tài)的檢測(cè)。高科技含量的全球定位系統(tǒng) (GPS) 技術(shù)在水利檢測(cè)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(cè)領(lǐng)域中的常規(guī)光學(xué)和電子儀器。

2、傳統(tǒng)水利測(cè)量技術(shù)特征分析

河道測(cè)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?jī)x有六分儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀等。用這些傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x進(jìn)行水利測(cè)量，周期長(zhǎng)、精度低、人工耗能和材耗高。對(duì)河道實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)困難較大。對(duì)測(cè)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(jì)算的沖淤量時(shí)對(duì)沖淤變化情況把握不夠。

二、3S 測(cè)量技術(shù)在水利監(jiān)測(cè)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(duì)水利數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和整理，并進(jìn)行可視化之外，還能對(duì)水利的數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)雜的整合，能夠提醒、預(yù)測(cè)預(yù)算等各種輔助決策功能。用遙感手段對(duì)取得的水利信息通過計(jì)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(cè)量和實(shí)際測(cè)量之間是有誤差的，而且在未轉(zhuǎn)換前 GIS 是不能識(shí)別遙感圖像的，為了減少保持遙感圖像和實(shí)際測(cè)量地形圖的誤差和 GIS 的順利識(shí)別，必須對(duì)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(jì)出兩沖淤監(jiān)測(cè)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(dòng)繪制出檢測(cè)出沖淤累積圖，既便捷又準(zhǔn)確。

3. 對(duì)河道沖淤變化的檢測(cè)

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(tái)（飛機(jī)、衛(wèi)星等）運(yùn)用輻射計(jì)、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(cè)量水深。在實(shí)際測(cè)量中，遙感技術(shù)測(cè)量和實(shí)際測(cè)量是有精度偏差的。造成實(shí)測(cè)地形與遙感所得地形測(cè)量河床沖淤值的誤差值最增大，解決的辦法是同時(shí)用兩個(gè)時(shí)相或者更多時(shí)相遙感水深來計(jì)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(gè)或者多個(gè)時(shí)相之間的測(cè)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(cè)的準(zhǔn)確性。實(shí)現(xiàn)了遙感測(cè)量地形和實(shí)際測(cè)量地形結(jié)果的一致性，測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)量工程的進(jìn)步和發(fā)展的有力技術(shù)手段，3S 測(cè)量在參與水利工程測(cè)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(cè)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(qǐng)聯(lián)系我們。