初探GIS在南水北调中线工程的应用潜江拔罐器液压站明杆闸阀自吸油泵

初探GIS在南水北调中线工程的应用

摘要：南水北调工程是我国现今最大的水利工程，不仅工程量浩大而且涉及面广、关系复杂，引进先进的工程管理方法对工程进行科学的管理势在必行。以河北省“数字南水北调”工程为例对数字南水北调工程的必要性和可行性，以及工程的基本运行环节进行了浅要的论述,初步探讨了“数字南水北调”工程中，地理信息系统在南水北调工程中的应用和所发挥的积极效用。

关键词：南水北调 地理信息系统 数字南水北调 工程运行体系

1 前言

我国水资源分布南多北少，与生产力布局不相适应。京津华北地区是我国水资源供需矛盾最为突出的地区。随着人口的增加、经济的发展，水资源供需矛盾更加突出，并产生了严重的生态环境问题，不仅制约了当地经济社会正常发展，甚至影响到国家的可持续发展战略。因此，实施跨流域调水，向京津华北地区补充水资源已成为一项十分紧迫的任务，受到了党和国家的高度重视和社会各界的广泛关注。从五十年代提出“南水北调”防火涂料的设想后，经过几十年研究，南水北调的总体布局确定为：分别从长江上、中、下游调水，以适应西北、华北各地的发展需要，即南水北调西线工程、南水北调中线工程和南水北调东线工程。而我国当前最缺水的地区是华北平原，缓解华北水资源危机是南水北调的首要任务。

图1 南水北调中线河北段内调水线路

仅以中线总体工程的输水工程中要建立的总干渠为例。总干渠沟通长江、淮河、黄河、海河四大流域，需穿过黄河幕墙隔断干流及其他集流面积lO km2以上河流219条，跨越铁路44处，需建跨总干渠的公路桥571座，此外还有节制闸、分水闸、退水建筑物和隧洞、暗渠等，总干渠上各类建筑物共936座。

面对如此浩大的工程，如此海量的数据，如果单凭台帐的记录，纵然辅助以计算机，其工作量的巨大也是难以想象的，而且单一数字的记录很难给人以直观的印象。这就需要采用信息化的工程管理方法，才能对如此浩大的工程进行更为科学的管理，也可以帮助设计人员和指挥人员进行更好的判断与决策。而地理信息系统以其卓越的空间管理应用，出色的三维虚拟现实表现，快速的地理属性、高程、土方等的查询，而成为最佳的“人选”。在三峡建设过程中的“数字三峡”工程就是很好的例证。

正是基于以上的考虑，河北省南水北调指挥部门联合河北师范大学资源与环境科学学院地图与地理信息系统重点实验室、河北省深蓝数字影像公司等部门开展了“数字南水北调”的工程。

2 数字南水北调建设的必要性和可行性

2．1 数字南水北调的定义

最后河北省“数字南水北调”工程，就是借助全数字摄影测量、遥测、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）等现代化手段及传统手段采集基础数据，通过微波、超短波、光缆、卫星等快捷传输方式，对南水北调流域及其相关地区的自然、经济、社会等要素构建一体化的数字集成平台和虚拟环境。在这一平台和环境中，以功能强大的系统软件与数学模型对南水北调工程开发、建设和管理的各种方案进行模拟、分析和研究，并在可视化的条件下提供决策支持，增强决策的科学性和预见性。

2．2 数字南水北调的必要性

河北省“南水北调”工程具有以下特色：跨越多行政地区、多地质结构、多地貌形态，同时由于水源地供水量、我省受水区以及以及其它省市受水区需水量的不确定性。这使得该工程在设计、建设、运行等阶段必其中新材料、新技术、新能源的利用相当重要须有一套科学的管理系统支持其运行。因此，利用现代信息技术、管理技术建立相应的河北省“数字南水北调”工程，以直观、快捷、准确、全面的虚拟现实形式反映工程现实的运作情况，供与该工程有关的各级领导和部门进行管理与决策使用，真正作到资金、土地资源、水资源、工程队伍及设备资源的合理使用及调度，更好地发挥“南水北调工程”的工程效益。

2．3 数字南水北调的可行性

“数字南水北调”是一个新的概念，但是，它涉及到的大部分生产技术、应用技术在我国相关行业都有了一定的的实践基础和经验，GIS、GPS、RS技术在我国水利行业中已经得到了广泛的应用。数字南水北调只是从更高的层次，系统化地组合和应用已有的和正在发展的数据和技术。

“数字南水北调”所用到的地理信息系统技术现在已经成熟，地理信息系统在水利系统中多年的应用也积累了大量的地理信息系统开发经验，培养了相应的开发人员，为“数字南水北调”的建设打下了基础。河北水文局在水文、水利等方面具有丰富的经验和技术。河北省水利厅信息中心的防洪减灾地理信息系统，卫星遥感技术在水利建设热转印机中也得到了广泛应用，为数字南水北调建设提供了相应但铜箔、铜叶轮钴供给紧缺且短时间难以得到减缓的实践经验。

2．4 基于地理信息系统的河北数字南水北调工程

在河北省“数字

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