Una breve discusión sobre las perspectivas de aplicación de la tecnología SIG en proyectos de conservación del agua.
Una breve discusión sobre las perspectivas de aplicación de la tecnología SIG en proyectos de conservación de agua
Resumen: En los últimos años, la tecnología SIG (sistema de información geográfica) ha jugado un papel destacado en el campo de Aplicaciones de proyectos de conservación de agua. Este artículo analiza las formas de aplicación específicas actuales de la tecnología SIG en la planificación de la conservación del agua, la gestión de recursos hídricos y otras industrias de ingeniería de conservación del agua, y combina la dirección de desarrollo de las disciplinas de información geográfica para mirar hacia las perspectivas de aplicación de los SIG en proyectos de conservación del agua.
Palabras clave: SIG; proyecto de conservación del agua;
1 Descripción general de la tecnología SIG
En la década de 1960, el primer SIG del mundo ( Nació el Sistema Canadiense de Información Geográfica (CGIS). Su núcleo es utilizar computadoras para procesar y analizar información geográfica con atributos espaciales. La tecnología SIG puede gestionar eficazmente los recursos de información geográfica y es la tecnología central que se puede utilizar de forma eficaz. Desde el siglo XX, los rápidos cambios en la tecnología informática y de redes han promovido en gran medida el proceso de desarrollo de los SIG en nuestro país. Dado que su aplicación puede mejorar significativamente la eficiencia del trabajo y los beneficios económicos, la tecnología SIG se ha convertido en una aplicación importante en diversos campos de recursos y. Medio ambiente Indispensable tecnología de punta.
En los últimos 20 años, el nivel económico de mi país ha seguido creciendo y la calidad de vida de la gente ha mejorado constantemente. Al mismo tiempo, la contradicción entre la demanda de agua y la relativa utilización insuficiente de los recursos hídricos ha ido aumentando gradualmente. La situación se ha intensificado, lo que ha llevado a los trabajadores de conservación del agua a explorar continuamente cómo utilizar los recursos hídricos modernos y los medios de tecnología de la información pueden aliviar esta contradicción. Para utilizar eficazmente los recursos hídricos, maximizar el papel regulador de los proyectos de conservación del agua en las condiciones actuales y reducir la inversión de personal de construcción y gestión, la tecnología SIG, como una de las encarnaciones de la informatización, se ha utilizado ampliamente en todos los aspectos del agua. Proyectos de conservación ampliados, el nivel de aplicación también se profundiza gradualmente. A través del desarrollo en los últimos años, la forma de aplicación de SIG ha pasado de la simple aplicación inicial de visualización a una aplicación compleja que integra análisis, simulación, predicción, etc., y su función también se ha actualizado a monitoreo, análisis y comparación dinámicos de La información geográfica cambia en múltiples períodos, una aplicación que unifica la recolección de datos, el análisis espacial y los procesos de toma de decisiones. La práctica ha demostrado que el uso de sistemas GIS es útil para que los diseñadores hagan planes generales para los proyectos, para que los trabajadores de la construcción controlen el progreso y la calidad del proceso de implementación y para mejorar efectivamente la eficiencia del trabajo de los gerentes, mejorando así el nivel general de informatización. de la industria de conservación del agua.
2 Aplicación de la tecnología SIG en proyectos de conservación del agua
Los proyectos de conservación del agua se construyen para eliminar los peligros del agua y desarrollar y utilizar los recursos hídricos. Su importancia es evidente y en sí misma la tienen. Ciertas características geográficas. Los atributos espaciales dependen en gran medida del entorno geográfico del proyecto. El desarrollo de SIG simplemente proporciona una forma factible de expresar los atributos espaciales de los proyectos de conservación del agua y un método eficaz de simulación y análisis. Al utilizar la tecnología SIG para vectorizar datos de información geográfica y construir una plataforma de información geográfica para proyectos de conservación de agua, puede mostrar intuitivamente el entorno de ingeniería, combinar datos de conservación de agua y realizar análisis y simulaciones ambientales, lo que es beneficioso para la toma de decisiones de los administradores [1] .
En la actualidad, la aplicación de SIG en proyectos de conservación de agua se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
(1) Planificación de proyectos de conservación de agua
La tecnología SIG se ampliamente utilizado en la selección de embalses. Promueve el desarrollo científico de la planificación y gestión de proyectos de conservación de agua en términos de sitio, diseño de ingeniería complejo, medición de ingeniería [2], cálculo de capacidad de almacenamiento, cálculo del volumen de tierra y piedra excavada, monitoreo de construcción de ingeniería [3], monitoreo de deformación de ingeniería, etc.
(2) Gestión de recursos hídricos
El uso de la tecnología SIG puede determinar la zonificación de los recursos hídricos, establecer un modelo de gestión científico y eficaz, analizar los recursos hídricos y mostrar visualmente la distribución y la cantidad. de los recursos hídricos. Los cambios dinámicos ayudan a lograr una utilización racional de los recursos hídricos.
(3) Prevención de inundaciones y reducción de desastres
Las aplicaciones SIG se reflejan principalmente en el sistema de apoyo a las decisiones de control de inundaciones [4] y la evaluación de daños por inundaciones. Basado en SIG, realiza decisiones. elaboración de planes, información sobre control de inundaciones. La expresión intuitiva y visual del alcance del daño proporciona un fuerte apoyo técnico para la toma de decisiones nacionales sobre control de inundaciones.
(4) Conservación del suelo y el agua
La tecnología SIG se puede utilizar para predecir y monitorear dinámicamente la pérdida de suelo y agua [4], consultar, contar y analizar la zonificación y el uso de la tierra. , lo cual es beneficioso para áreas clave. Formular medidas integrales para controlar la pérdida de suelo y agua para mejorar la efectividad del tratamiento.
(5) Monitoreo de la calidad del agua
Establecer una plataforma de aplicación de monitoreo de la calidad del agua SIG puede captar los cambios dinámicos en tiempo real de la calidad del agua, identificar oportunamente las fuentes de contaminación y facilitar la análisis de reservas de agua superficial y subterránea y simulación del despacho de volumen de agua y mejora del nivel de utilización de los recursos hídricos.
(6) Pronóstico hidrológico
A través de la tecnología SIG, los datos hidrológicos básicos se integran para realizar una gestión básica de datos de fondo, consulta de datos espaciales y de atributos, datos estadísticos y recuperación de visualización, proporcionando información hidrológica. Los pronósticos brindan soporte de datos básicos [5].
3 Perspectivas para la aplicación de la tecnología SIG
Con el desarrollo de la tecnología informática, la aplicación de la tecnología SIG en proyectos de conservación del agua se ha desarrollado a partir de la consulta y visualización de información sobre la conservación del agua combinada con información geográfica. elementos para el uso de cálculos espaciales SIG Completar el análisis, cálculo, simulación y estadística de la información de conservación del agua. En los últimos años, la combinación de sensores remotos, GPS y otras tecnologías de vanguardia para construir plataformas de sistemas de información geográfica 3D y 4D para realizar aplicaciones de simulación de construcción hidráulica multidimensionales se ha convertido en una nueva tendencia en las aplicaciones de información sobre conservación del agua (como imágenes visuales tridimensionales). sistemas de análisis de inundaciones y evaluación de desastres, sistema de gestión de construcción de conservación de agua 4D, etc.[6]). Los atributos geográficos espaciales de los elementos de conservación del agua han promovido el rápido desarrollo de los SIG en aplicaciones de conservación del agua. A lo largo de la historia del desarrollo, la tendencia de desarrollo de las aplicaciones SIG de conservación del agua se manifiesta principalmente en la expansión divergente del contenido de las aplicaciones y la convergencia e integración de. tecnologías de aplicación.
3.1 Ampliación del contenido de la aplicación
Utilice la tecnología GIS para realizar la visualización del análisis y la simulación del entorno de ingeniería y, hasta cierto punto, mejorar la puntualidad y precisión de la obtención de información, y tener propicio a la gestión y a la toma de decisiones. Por lo tanto, en el futuro, la tecnología SIG cubrirá gradualmente todos los aspectos de la industria de la conservación del agua, promoviendo un mayor desarrollo de la informatización de la conservación del agua.
(1) Simulación de inundaciones
Utilice datos históricos de inundaciones y combínelos con la plataforma GIS para establecer un modelo de cuenca razonable. Mediante simulación visual, analice las causas, las características de las inundaciones y las leyes de. la cuenca a través de clasificar elementos de información geográfica para analizar las condiciones naturales de cada cauce fluvial importante, utilizar tecnología SIG para realizar análisis de simulación de la evolución de las inundaciones aguas arriba y aguas abajo y promover el establecimiento de relaciones razonables de almacenamiento, estancamiento y descarga y medidas de gestión; ciertos estándares de inundación.
(2) Plan de suministro de agua
Establecer una plataforma de gestión de información geográfica para el suministro de agua, la demanda de agua y el almacenamiento de agua, y mostrar visualmente la distribución de las fuentes de agua a través de mapas electrónicos, que ayudará a estudiar posibles planes de suministro de agua y las principales medidas de ingeniería y medidas de gestión del agua y garantía de la calidad del suministro de agua.
(3) Análisis de la calidad del agua
Realizar la automatización de la recolección de la calidad del agua, analizar los atributos geográficos de la geología y la información sobre la calidad del agua, aplicar tecnología SIG para estudiar la zonificación de la erosión del suelo y analizar diversos; posibles fuentes de contaminación; utilizar datos históricos, simular y predecir la carga de contaminación y los cambios en la calidad del agua en diferentes niveles de planificación en años, y utilizar esto como base para estudiar las medidas que se deben tomar para proteger los recursos hídricos.
(4) Estudio de ingeniería
Utilice drones equipados con sensores remotos y equipos GPS para recopilar y procesar datos de medición de ingeniería, utilice tecnología GIS para visualizar datos de medición y reduzca los costos de mano de obra para externos. mejorar la precisión y eficiencia de las mediciones de ingeniería y facilitar la aplicación razonable de los resultados de los datos.
3.2 Aplicación profunda de la tecnología
(1) Exploración de la tecnología SIG
Con el desarrollo de la tecnología SIG, se han desarrollado una variedad de estructuras de datos espaciales (como "Verdadero tridimensional", "Cuatro dimensiones del espacio y el tiempo") [7] surgieron como lo requieren los tiempos. Los modelos de datos orientados a objetos y los lenguajes de interfaz prácticos se encuentran en una etapa de rápido desarrollo. mejorando El desarrollo de modelos de aplicaciones SIG en diversas industrias continúa aumentando. Las capacidades de intercambio de redes (webGIS) se mejoran continuamente.
En un entorno tan grande, la integración de la conservación del agua y los SIG seguramente se volverá más profunda. Específicamente, la expresión de la información de los datos sobre la conservación del agua tenderá a ser multidimensional, rica, tridimensional y agradable, y la conservación del agua. El modelo de aplicación tenderá a estructurarse. Con su integración y escalabilidad, ha formado una plataforma integral de gestión de SIG para toda la industria de conservación del agua, abriendo gradualmente una situación en la que los sistemas integrales de SIG y los sistemas profesionales de conservación del agua pueden coexistir y prosperar.
(2) Integración de tecnologías relacionadas
En vista de la puntualidad y complejidad de los datos espaciales de conservación del agua, es difícil que una sola tecnología SIG cumpla con los requisitos de procesamiento de la conservación del agua. elementos. Por lo tanto, en la aplicación de proyectos de conservación del agua, la integración de la tecnología "3S" (sistema de posicionamiento global GPS, teledetección RS y sistema de información geográfica GIS) y la tecnología UAV se ha convertido en una tendencia de desarrollo inevitable. El GPS proporciona un medio para el rápido posicionamiento y actualización de los SIG. Las características multiespectrales, multitemporales, multisensores y de múltiples resoluciones de la tecnología de detección remota inyectan continuamente "combustible" a los SIG, que a su vez pueden utilizarse para respaldar el SIG. procesamiento de datos de imágenes de teledetección. La información semántica y no semántica se extrae automáticamente, y los vehículos aéreos no tripulados pueden servir como portadores de equipos de teledetección [7]. Al utilizar fotografía aérea con drones, GPS y RS brindan a SIG atributos dinámicos y en tiempo real. El sistema de información geográfica de conservación del agua formado por la combinación general de tecnología 3S es un sistema GIS altamente automatizado y en tiempo real. Este tipo de sistema no sólo tiene la función de recopilar, procesar y actualizar datos de forma automática y en tiempo real, sino que también puede analizar y utilizar datos para proporcionar consultas científicas para la toma de decisiones para la aplicación de diversas disciplinas de conservación del agua.
El Sistema de Información Geográfica Multimedia (MGIS) integra texto, gráficos (imágenes), sonido, color, animación y otras tecnologías, abriendo nuevos campos y amplias perspectivas para las aplicaciones SIG [8]. Puede expresar y percibir información geográfica espacial de la manera más intuitiva y manipular la tecnología de procesamiento de información geográfica espacial con una interfaz de diálogo hombre-máquina visual, táctil (pantalla táctil) o incluso activada por voz. La aplicación de MGIS en sistemas de información geográfica de conservación del agua tendrá un gran impacto en el diseño de estructura, función y modelo de aplicación, haciendo que la presentación de varios tipos de información sea más rica, flexible y amigable.
4 Conclusión
No hay duda de que la base de la aplicación de SIG para la conservación del agua son los datos geoespaciales y los datos de elementos temáticos de la conservación del agua. El desarrollo de especialidades relacionadas (como las especialidades en agrimensura). tener restricciones obvias sobre el mismo o efecto de promoción. Por lo tanto, el nivel de aplicación de SIG en proyectos de conservación de agua debe mejorarse constantemente en función del desarrollo de cada especialidad para evitar que se cree un espejismo a puerta cerrada.
La aplicación de SIG integrados con tecnologías complejas en proyectos de conservación del agua se convertirá en la principal tendencia de informatización de la conservación del agua en el futuro. Construya una plataforma de información geográfica integral para proyectos de conservación de agua que integre la planificación, construcción y gestión de proyectos. Puede mostrar las condiciones de operación del proyecto en tiempo real y de manera efectiva, simular condiciones de control de inundaciones, mejorar las capacidades de toma de decisiones de gestión y contribuir al desarrollo de. Informatización de la conservación del agua.
Referencias
[1]Liu Lining. Discusión sobre la aplicación del sistema de información geográfica en proyectos de conservación del agua[J]. Economía y Tecnología Rural, 2016, 27 (18): 65.
[2]Ju Zunzhou. Aplicación de la tecnología 3S en estudios de ingeniería de conservación del agua [J]. Información científica y tecnológica (investigación académica), 2008 (14): 239-240.
[3]Li Lei. Una breve discusión sobre la aplicación de la tecnología de la información en la gestión de la construcción de proyectos de conservación del agua [J]. Ciencia y Tecnología de la Construcción, 2016 (17): 93.
[4]Wang Fang, Bu Qianqian. Análisis de la aplicación del sistema informático de información geográfica en la conservación del agua [J]. Conservación de recursos y protección ambiental, 2015 (03): 154.
[5] Zhao Xiaomin, Li Benhuai. Aplicación de la tecnología SIG en la predicción hidrológica, tomando como ejemplo el embalse Changchun Xinlicheng [J]. Supervisión Técnica de Conservación del Agua, 2013, 21 (02): 64-66.
[6]Liu Dan, Liu Ping, Fan Yujun. Tendencias de aplicación y desarrollo de SIG en la modernización de la conservación del agua [J]. Valle del Silicio, 2012, 5 (24): 43+42.
[7]Zhang Huiling. Aplicación de la tecnología SIG y tendencias de desarrollo futuras [J]. Ingeniería de Sistemas de Información, 2012 (04): 98-99.
[8]Dong Fengfu, Liu Yang.
Tendencias de desarrollo de la tecnología SIG[J]. Red e Información, 2007 (08): 65. ;