水利设计中地图软件的应用范文

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摘要:文章结合经常使用的几个地图软件，分析地图软件在水利事业的使用情况，很好地满足了水利勘测、规划、设计等需要，保证了质量的同时，又大大缩短了工作时间，而且提供了多项便利的操作。

关键词:水利信息化;地图软件;线路记录;辅助设计

在水利信息化基础设施和业务应用加快建设的同时，水利基础信息资源汇集、整合和共享的工作步伐却没有同步或优先展开，甚至明显滞后，直接导致业务缺乏足够的基础信息资源支撑，成为业务发展的一个障碍。近年来，随着各种各样地图软件的出现，从一定程度上提高了生产效率。它们(地图软件)不仅能显示地名信息，还结合了地理信息系统(GIS)，向用户提供了地形地貌，甚至人口密度，人口迁移趋势，河流信息等。综合以上特点，令到地图软件成了设计人员的得力助手。以下将以几个地图软件和手机程序(App)为例，描述其在水利行业的用途及意义。

1软件应用的背景

行业的发展和科技的进步密不可分，水利事业也不例外，从最开始的人手作图到使用AutoCAD在计算机作图，再到现在开始制作三维图像;科技的进步和水利行业的发展相辅相成，自然而言，地图软件的推广和使用成了水利行业设计者的需求［1］。

1.1外业勘察路线与照片记录

测绘人员、设计人员无法避免的就是外业勘察这个环节。尤其是水利水电工程的外业勘察，为了观测实际环境和获得更精确的数据，要到一些荒无人烟的山川之中进行实地调查。除了在实地测量之外还要进行图片的记录，但由于工作量巨大，在事后整理图片的时候很容易发生错误，因此，设计人员和测绘人员需要一种有效便利的方法进行外业勘察记录。

1.2航测图与电子地图的应用

在编写报告或者进行初步规划的时候，设计人员通常会使用到影像图或者矢量图作为底图，在电子地图普及之前，设计人员通常从档案室借阅航测图，以此作为设计的基础，虽然这也是一种可行的方法，但是借阅流程也花费了一定的时间，再者，航测图所包含的数据可能有缺失加之年份久远，数据可能有所偏差。这些问题都会影响设计人员的工作进度。

2外业勘察路线的记录操作

为了方便外业勘察路线的保存、拍照照片匹配到拍照位置在GoogleEarth上显示;分享行走轨迹和路点，为其他人去现场导航(路点可以保存、搜索);预先制作导线，快捷直观准确地确定野外位置，辅助更好地完成野外地质勘察工作，需要使用几个软件来实现。

2.1需要使用的软件

1)GoogleEarth:谷歌地球(GoogleEarth，GE)是一款谷歌公司开发的虚拟地球软件，它把卫星照片、航空照相和GIS布置在一个地球的三维模型上。2)GlobalMapper:GlobalMapper是一款地图绘制软件，不仅能够将数据(例如:SRTM数据)显示为光栅地图、高程地图、矢量地图，还可以对地图作编辑、转换、打印、记录GPS及利用数据的GIS(地理信息系统)功能。3)GPicSync:GPicSync是一个相片定位工具。把卫星定位器记录下来的LOG档案同步入JPEG的Exif中，甚至RAW档案也可以同时做到。4)行图App:行图是专门为户外活动设计的地图导航App，具有地图定位、轨迹记录、航线加载、轨迹数据统计等功能，可使用在线地图和离线地图，更有特别适合户外导航使用的等高线地形渲染图层功能。

2.2操作步骤

由于智能手机的普及，使用照相机的频率降低了。通常外业勘察时，勘察人员需要携带各种设备，使用智能手机作为拍摄工具既便于操作，也能减少携带物品的数量。进行外业勘察记录的步骤也相当简便，分为4个步骤。1)在手机上打开行图App，进行路线记录，使用界面如图1所示。2)使用时间经过校准的手机或者数码相机，在所需要勘察的地点做好图片记录。3)勘察工作完成后，使用GPicSync进行内业处理。把行图App所记录的路线和所拍摄的图片素材一起导入GPicSync内进行合成处理。4)将同步之后GIS信息用GoogleEarth打开，最终效果如图2所示。图2在GoogleEarth的显示效果5)但进行外业勘察的时候，很多时候都不会有移动网络。因此，手机不能顺利下载在线地图，这时候，往往需要勘察人员先准备好离线地图。这时候使用GlobalMapper，在勘察之前制作好离线地图图层就可以了。多个软件的综合使用，虽然看上去过程复杂，但是的确能有效减低外业勘察时的出错率，并且能在有网络的时候及时发送给千里之外办公室同事，进行研究分析，编写报告或设计解决方案。

3编写报告和初步设计的图层处理

3.1水利地图的概述

水利地图包含的内容根据实际需求的不同而有差异，但基本上包含底图数据和水利专题数据两大部分，如果有特殊需求可能还需要叠加必要的结合表。底图数据一般为基础的地理信息数据，作为电子地图的一个重要组成部分，是电子地图建设中不可缺少的，是实现空间信息可视化显示的基础。包括河流、公路、铁路、居民地、植被、地名等基本信息;水利专题数据一般是由水利部门提供的，用于水利工程建设和管理、防洪减灾、水资源管理等方面的数据，根据水利专题图的不同用途包含不同的要素，如大中小河流、水库、堤防工程、机电排灌、大中型水闸、水文控制站、蓄滞洪区等。在创建专题地图之前，依据地图对象类型和具体应用需求，选择地图的底图分层要素。基本要素层可包括境界、水系、居民地、道路网等，可根据具体情况而定。数据选取之后要根据具体需要进行处理。数据的现势性是直接影响数据质量的重要因素，为了便于数据更新，要求统一的数学基础，包括坐标系、投影、椭球参数等。地名信息中有时会存在名称字段过长，在图面上显示会产生互相压盖的情况，影响美观;因此，有时需要根据人们的习惯将名称进行简化以便于在地图上标示。

3.2利用91卫图助手辅助设计底图层

了解地水利地图的底图层需要什么要素之后，下一步便是制作底图，过去的步骤就是逐项数据收集再标注在地图上。但是，随着“互联网+”的时代来临，使到各行各业以互联网的方式连结了起来，多平台的出现，确保了信息的多样化;整合各种信息的平台也随之出现。91卫图助手就把国内现有的各种地图整合在了一起，还支持各种坐标系，为水利勘察勘测规划测绘的专业设计提供了有力的辅助，见图3。如图3所示，91卫图助手聚合了现时常用的地图，此外行政边界图，矢量图，影像图，等高线图层等功能性图层的聚合，极大程度上为设计人员的工作提供了便利。在进行可研性报告的编写时，经常要在报告中插入各种地图进行必要的说明，自从91助手投入使用后，只需要使用软件下载地图后，使用AutoCAD标注建筑物或者水流方向等信息。这样便跳过了借阅资料等步骤，设计人员能轻松掌握需要测量地段的大致情况，并下载地图然后使用专业设计软件进行初步设计规划和可行性分析，大大节约了工作时间之余还提升了工作质量。

4存在的问题

4.1外业勘察路线与照片记录的不足

虽然说操作并不算很复杂，也不是要求有专业的计算机知识才能完成，但是在使用时需要注意以下3点问题:①运行App程序时由于是会通过智能手机内的GPS进行定位，因此，耗电速度会比较快，需要注意手机电量的消耗情况;②需要注意时间的校准，因为这会影响到业内操作的精准度，为此，无论是使用智能手机或数码相机进行拍摄，第一步需要校准时间;③需要注意格式的选择，例如在App导出文件的时候应选择GPX格式，以便进行内业操作，离线地图格式注意选择为MapBoxMBTilesTileset，这样才能在App里正常运行。

4.2使用91卫图助手的注意事项

卫图助手的使用比较简单，但需要注意下载设置时的导出选项，需要选择导出的格式，每张图的大小，这个选项比较重要，当下载的地图越精确，需要的硬盘空间就越多，如果单个文件太过巨大，计算机硬件跟不上的话，会导致无法打开文件，更有可能造成系统的崩溃。因此，合理选择地图的层级并划分导出地图的大小，显得尤为重要。

5结语

科技的日新月异，计算机和互联网都在飞速发展，各个行业也随之进入了迭代更新的时期。新的技术与方法慢慢地取代落后的体系，从而使整个社会的生产力向前迈进了一大步。把目光放回水利水电设计行业，上文所描述的地图软件虽然不是最新的科技产物，但却都为设计管理人员的工作带来了便利，符合了当代水利设计的生产需要。随着“互联网+”技术的成熟，和无人机等先进科技产物逐步进入人们的眼球，科技产物的综合应用必定是未来生产发展的潮流。水利工程设计的信息化与自动化也会成为今后水利行业发展的趋势，更多先进技术在勘察，设计，规划等环节的应用，更贴合了现展的需要。

参考文献:

［1］林奕霖，陈亮雄，李兴汉，等.“互联网+”小型病险水库除险加固动态监管［J］.广东水利水电，2017(01):6－9，14.

作者：黄学斌 单位：广东省水利电力勘测设计研究院