3S技术在水利地质勘查中的应用分析

3S技术在水利地质勘查中的应用分析

易安敏

新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司云南分院 云南 昆明650000

摘要：所谓的3S技术，就是GPS、GIS以及RS技术，在水利地质勘查工作中，三者具备的优势以及缺陷各不相同。本文将以灵活应用3S技术为主要目标，浅谈3S技术在水利地质勘查工作中的有效应用，希望能够为我国的水利工程建设提供帮助。

关键词：3S技术；水利地质勘查；应用

引言：3S技术在地质勘查工作中，拥有一定的优势，但是各技术单独进行应用，或多或少存在一定的局限性。因此，想要进一步推动3S技术的发展，就必须要合理规划3S技术的有效应用方式，并且将三者进行灵活结合。

1 3S技术概述

1.1GPS

所谓的GPS技术，就是全球定位系统。该技术的运行基于卫星提供的无线电测试定位以及导航系统等[1]。该系统在进行定位时，需要通过分布在与赤道面夹角55°的六个轨道上的24颗工作卫星以及3颗备用卫星予以支持。其自身具备较高的精准度，能顾为航天、航空、路堤以及海洋等多方面提供切实有效的定位服务以及测绘服务，为用户提供更为精准的空间定位数据。

GPS定位就是通过运动载体随着时间流动，其位置发生变化后，相关系统能够接收天线所在的位置，确定其坐标。而导航则是指GPS接收机在测得载体实时位置之后，实时检测运动载体的速度以及时间、防卫等参数，将其反映到相应的输出设备当中，进而提供导航功能。GPS技术在当下的发展环境中，不仅被有效应用于军方的特殊定位需求，还被有效应用于人们的日常生活中，GPS定位可以分为标准定为服务SPS以及精确定位服务PPS，无论何种定位服务，都需要空间导航卫星、地面监控站组以及用户使用的输出（输入）设备三部分提供支持。

在GPS的应用中，其能够同时测定三维坐标的具体参数，并且随着科研技术的进步以及GPS自身的发展，其已经能够有效应用于海洋以及外层空间的定位勘查工作当中，并且能够为人们带来实时性的定位服务，进一步扩大了该技术的应用范围以及服务内容的覆盖度。

1.2GIS

GIS就是地理信息系统，该技术主要由硬件、软件、数据以及用户组共同组成，其主要被应用于地理信息以及滴血数据的数字化转换等方面[2]。其能够为用户提供高效的信息采集、存储、管理以及描述功能。其在实际应用的过程中，能够有效开发计算机技术、地理学知识以及测绘遥感技术等，在当下的科研技术水平支持下，GIS技术是当下勘查工作中的新兴技术之一。

该项技术往往需要在计算机硬件以及软件的支持下完成相应的作业。其能够通过运用系统工程以及信息科学当中的相关理论，来分析具备空间内涵的地理数据，并对相关信息数据进行解析，为用户提供规划以及管理等方面的建议，构建一个完善的空间信息系统。该技术主要由计算机硬件系统、计算机软件系统以及空间数据组成，在日常应用的过程中，需要工作人员对其进行定期维护与修理。该技术能够实现对空间数据的存储，并且能够为用户提供更高效的读取模式，该技术能够实施更为高效的空间数据管理以及空间数据处理分析，能够极大限度的降低勘察作业所耗费的时间。

1.3RS

RS技术即远程遥感技术，该技术能够实现远程操控探测功能。通过远距离操控，对勘查对象进行探测，利用可见光、红外线以及微波等探测方法，使用相应的探测仪器，通过摄影以及扫描的方式，来收集探测对象的信息数据，并将信息数据传输至后台的输出程序党总，将探查空间的实际情况呈现出来[3]。遥感技术在实际的应用过程中，能够更为快速的提供勘查目标或者勘查环境的语义信息以及非语义信息，并且能够在勘查的过程中，更为直接的表达出勘查区域的变化情况，并且能够根据其变化情况，及时更新GIS数据库中存储的相关信息数据。目前，遥感技术正朝向多传感器以及多遥感图像的空间分辨率等方向发展，并不断提升着勘查结果的可靠性以及准确性，让其能够有效应用于观测以及监测地面变化的同时，完成对各类信息的高效采集以及更新。并通过同其他技术的结合应用，进一步完善整个勘查结果的可靠性以及准确性。通过3S技术之间的灵活应用，来进一步提高最终勘查结果的可靠性。

2 3S技术在水利地质勘查中的应用

2.1GPS技术的应用

GPS定位系统自身具备较高的定位精度，在应用的过程中，其具备较强的实时性特征，能给我用户提供实时性的位置信息，为用户提供更为高效的三维坐标定位服务[4]。并且在应用GPS技术时，其相关操作也较为便捷，不需要完成过于复杂的参数调整以及系统设置，能够在任何时间进行全面覆盖的定位作业，能够有效应用于水利测绘工作当中。

2.1.1平面控制测量

在诸多水利工程测绘工作当中，都已经淘汰了传统的导线测量控制方式，并根据工程项目的实际需求，积极引进了GPS静态定位以及快速静态定位等技术，通过GPS技术的支持，实现了对工程项目所处区域的控制网测量，并对部分碎部区域进行了精准的测量以及定位。在进行测量的过程中，其能够基本保障最终测量结果的精度准，经由多次实践表明，通过GPS技术实施的平面控制测量，其定位精度能够控制在50km内10~6ppm之间，为水利工程地质勘查提供了更为精准的测量数据。

2.1.2放样测量

在水利工程项目的地质勘查测量工作中，采用RTK点放样以及线路放样的方法，能够进一步提高最终测量的精确度[5]。在采用放样测量方法时，首先需要工作人员将放样点的坐标同静态网中的坐标进行确认，并将其坐标信息转换成相应的参数，传输至本次测量需要应用到的GPS流动站当中，而后便可以根据放样点位的标识，展开实地放养工作。通过该种方法，能够有效控制放样点的精准度，将其误差控制在5cm以内。

2.1.3高程测量

通过对GPS测量技术的应用，将GPS测量得到的最终数据同水准测量的相关资料相互结合，来进一步确定部分区域的水准面高程，是当下水利工程地质勘查作业中有效测量地面高程的有效方法之一。改种方法需要工作人员科学分部GPS观测点，并确保GPS观测点的未知合理。通过PS定位技术，来进一步确定观测点的大地高程差，并且根据已经建立起的水准面数学模型，对其进行计算，得到特定点位的具体高程数据。该种高程测量方式效率较高，效果较好，精准度也相对较高。

2.2GIS技术的应用

在当下的水利工程地质勘查工作中，受到技术以及经济等多方面的限制，目前我国在水利工程地质勘查中对GIS技术的应用仍然处于起步阶段，但是即便如此，GIS技术仍然为我国的树立工程地质勘查工作带来了一定的帮助，并对地质勘查的准确性等起到了较强的提升作用。在未来，GIS技术拥有极为广阔的发展空间，并且在当下的应用环境中，也在不断研发对GIS技术的有效应用方法。

2.2.1测绘成果的信息化管理

在当下的水利地质勘查工作中，通过GIS技术，能够实现对地理数据进行集成处理，对庞大的信息数据进行存储，并通过自身系统的计算能力，对各类信息数据以及各类技术所依附的计算方式存储至相应的数据库当中，为后续的测绘工作提供支持，并且将最终得到的测绘结果进行系统化管理与存储，以备于日后应用。另外，GIS技术还能够支持随时存储与取用相关信息，能够为整个水利地质勘查作业提供更为便捷的信息存取功能，极大程度的缩减了应用于信息提取以及信息存取等方面所损耗的时间成本。

2.2.2建立测区的三维地面模型DTM

在GIS技术应用的过程中，能够将地形的原始数据输入到GIS系统当中，并且经由数据转换以及数据过滤之后，将其转化为三维矢量数据。而后根据三维矢量数据，进一步生成三维地面模型DTM。在这一过程中，可以通过内插手段，来进一步提高DTM的精确度，降低测绘结果存在的偏差以及问题。

2.3RS技术的应用

在水利地质勘查工作中，通过对RS技术进行有效应用，能够更为快捷的获取各类信息，并且拥有更高的视点以及更为广阔的视域，能够减少因地理环境造成的精确度影像。RS技术在实际的应用过程中，可以通过其他勘测技术相互结合应用，进一步完善相关技术的探测水平。通过该种方式，进一步扩大地质勘探的范围，降低野外地质勘探的盲目性，进一步提升整个勘查作业的效率。在水利工程地质勘查的过程中，RS技术被主要应用于工程地质调查以及根据相关地址信息数据进行制图等。

3 3S技术在水利工程中的发展前景展望

3.1网络化

网络信息技术在我国各行业的生产以及工作中，都有应用。在GIS技术的未来发展中，通过网络化技术在其中的融入，能够进一步加强对矢量数据的处理能力。并且在展开相关工作的过程中，也能够以网络浏览器作为整个系统以及相关技术的主要应用工作平台，通过客户端的形式，完成对矢量数据的有效操作。铜鼓够爱种方法，让多个客户端共同享有GIS在本机上才能实现的功能，并通过网络技术的支持，实现对各类信息、数据以及图像的远程高效存储取用。

3.2集成化

在3S技术的实际应用过程中，可以通过集成化的管理模式，让RS、GIS以及GPS技术能够相互融合，并在水利地质勘查中，对三种技术进行灵活应用。让其成为一个更具实用价值的完整系统。除了3S技术之间的整合以及集成化管控，还可以通过MIS技术以及OA技术的加持，让相关系统融入到3S技术当中，进一步丰富3S技术能够提供的服务以及功能，更为全面的满足水利地质勘查过程中的相关需求。在3S技术的未来发展中，3S技术与其他技术之间的无缝衔接将必然成为未来的主要发展趋势，以此进一步完善3S技术中存在的不足以及问题。

3.3标准化

所谓的标准化发展，就是要让3S技术在实际的应用过程中，能够具备可以执行、可操作性、可收缩性特征，并且能够拥有较强的环境适应能力。其标准化内容包括了数据的存储与转换、软件硬件等方面的优化，并进一步加强地理信息数据算法的标准化，提高解译的准确度。

结束语：

总而言之，在当下的水利地质勘查工作中，想要保障最终勘查结果的可靠性，就必须要灵活应用3S技术，不局限于某一项技术，将三者进行灵活结合，进一步提高勘查结果的准确性，为水利工程建设奠定基础。

参考文献：

[1]周延国,宋红克,吴国宏.基于3S技术的库区岩溶地质研究——以云南新庄水库为例[J].水利规划与设计,2020,12:130-135.

[2]郝少英.3S技术在林业资源调查上的应用研究[J].种子科技,2020,3805:91-92.

[3]杨晓洲.3S技术在生态环境监测中的应用分析[J].农村经济与科技,2020,3102:7-8.

[4]周银朋.土地资源管理中的3S技术应用研究[J].西部资源,2020,03:171-172+175.

[5]潘明哲.3S技术在林业调查规划设计中的实际应用[J].科学技术创新,2020,17:146-147.