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与CAD相比,ArcGIS在小流域水土保持规划设计中有哪些优势?

 gymrlwu78v8b0h 2018-07-12

《山泽研习社·期刊速读》是一个新专栏,专栏每期从水土保持及相关专业期刊杂志中筛选出优质文章,用轻松简单的方式转述给你。

本期期刊速读给大家推荐的是《中国水土保持》杂志2018年1月的文章《ArcGIS在小流域水土保持规设计中的应用》,作者陕西省水土保持局李长保。


李长保,陕西勉县人,工程师,长期从事水土保持规划设计和施工管理工作。


本期的内容中,你将了解到:

1.为什么说小流域规划设计非常重要?

2.小流域规划设计的内容主要是什么?

3.小流域规划设计有哪些技术难点?

4.GIS在小流域规划设计中有哪些优势?

5.GIS比CAD好在哪?

6.CAD图如何导入GIS?



为什么说小流域规划设计非常重要?


文章指出,尽管国家高度重视水土保持生态建设,并不断加大投资实施以小流域为单元的综合治理工程,但因水土流失点多面广,资金投入一直难以满足治理的需要,为了提高投资效率,不得不将资金投向水土流失严重、急需治理的区域。因此,小流域规划设计的最初目的是因地制宜确定治理模式,选择最佳措施并合理布局。


随着国家对水土保持投资的不断增长和将水土保持工程项目全面纳入水利工程管理,对小流域规划设计提出了更高的要求,提高设计质量和准确度,确保实施措施图斑的位置、面积、边界与实地对应是现阶段小流域规划设计的新要求。


同时,随着科学技术的进步,项目精细化管理至图斑已成趋势,为了减少管理层级、提高管理效率、推进项目管理信息化,也需要以详细、准确的小流域规划设计为基础。


作者提到小流域设计的要求越来越高,这没错。2017年3月水利部发布的《水利部办公厅印发《全国水土保持信息化工作2017-2018年实施计划》(办水保〔2017〕39号)》明确指出,2017~2018年,要开展国家水土保持重点工程“图斑精细化”管理工作,要求要积极推进以综合治理系统为基础,以图斑为单元,基于遥感技术、无人机、移动终端等手段,对重点工程项目实施精细化管理。


2017年10月,水利系统内部发布的《国家水土保持重点工程“图斑精细化”管理技术规定(征求意见稿)》也首次提出国家水土保持重点工程措施布局应以遥感影像和地形图为基础,对项目区土地利用、水土保持措施、坡度和植被覆盖度等现状进行解译和计算,依据项目区现状开展水土保持措施布局。


小流域规划设计主要内容是什么?


小流域规划设计是国家拨付资金的依据,施工企业施工的蓝图,在项目前期审查、批复、计划下达、招标、检查、验收、支付、审计等各个环节都要用到。


小流域规划设计的主要内容有:


小流域基本情况;水土流失的特点及治理模式,措施选择及建设任务;施工设计;进度安排;施工组织及管理;项目监测;投资概算,效益分析等。


重点是措施设计和投资概算,措施设计解决建什么、在哪建、怎么建的问题,投资概算解决花多少钱合适的问题。


小流域规划设计有哪些技术难点?


与一般的点状或线状水利工程不同,水土保持工程是一个大范围的面状工程,措施因实地立地条件不同而多样,精确定位各地块,做到边界、面积与现场高度拟合是设计的重点,只有这样才能准确掌握土地利用、水土流失现状,准确规划措施,精确计算投资。


文章介绍,目前,多数设计单位还是利用万分之一纸质图现场人工勾绘图斑,扫入计算机缩放后在CAD中人工勾绘边界,再画面算面积,填入Excel表格,人工逐个图斑填图例、标注图斑号,土地利用、水土流失强度、措施布局图需要重复处理。


CAD制图工作量大、耗时长、后期修改不易,人工现场勾绘图斑因对地形不熟悉而不能准确把握,易造成位置偏移、面积不准、边界不对应。技术手段不先进,设计与实地不对应,


GIS在小流域规划设计中有哪些优势?


作者指出,随着卫星影像、通信、网络、数据处理等科学技术的发展,影像分辨率不断提高,各种地理信息软件也极为丰富,无人机、数码摄影的应用也逐步推进。也就是说现在数据获取更简单,影像价格大幅下降,无人机航测的快速发展,这些都为以遥感影像为基础,利用GIS软件开展小流域规划设计提供了技术支持。


利用CAD完成小流域规划设计辅助设计,已不能适应新形势下的设计要求,而GIS类软件以其数据兼容性好、数据库处理能力强,成为小流域辅助规划设计的首选。GIS技术不仅可以有效地管理具有空间属性的各种资源环境信息,而且可利用强大的数据库对资源环境相关属性进行快速和重复分析,分析能力、制图能力、显示能力超强,可极大地提高工作效率,已广泛应用于与地理相关的各行各业中。


目前GIS类软件较多,国产GIS较为成熟的有MapGIS、GeoStar、CityStar、SuperMap等,它们都具有相似的地理信息管理和制图功能,均能满足小流域规划设计的需求。


GIS与CAD相比,好在哪?


GIS与CAD相比,具有以下优势:


一是CAD只是一个计算机辅助制图软件,而GIS是地理信息系统,具有设计辅助能力;


二是两者都拥有坐标功能,但GIS兼容性强,处理地理、投影坐标的能力强,图纸数据管理能力强,多种数据和资源均可调运;


三是GIS有数据库支持,具有强大的分析、协助处理能力,各点要素、线要素、面要素均可把各自的属性纳入数据库中,根据各自属性完成分析、统计、标注、显示、调用等,而CAD没有数据库,各种分析需要另建数据表来处理。


四是GIS制图能力强,图斑填充、图斑标注等可根据数据库中要素属性自动完成,修改时只需修改属性,图例、比例等成图也十分简单。


文章还介绍了GIS应用的基础知识和应用技巧,这里就不多介绍,我们重点看下CAD图是如何导入GIS的。


CAD图如何导入GIS?


CAD是矢量图,只具有坐标,但没有数据库,各要素可转入GIS,但只有图形,数据表各属性需人工另行录入。


将CAD图清理,只保留需导入的线或面,缩放CAD图至1个单位代表1m,保留某一标准公里网格,并记下网格四角的实际正确坐标数值,另存成一个文件。


在MapGIS中导入,看线层完整还是面层完整,选取完整的图层利用导出数据另存入个人地理数据库,再从库中导入并将原图移除,打开开始编辑,选取全部记录,根据网格计数将图形移动至正确位置,利用ArcToolbox数据管理工具中的要素工具下的要素转面或要素转线,完成图斑重新生成或图斑边界线的重新生成,逐个图斑人工录入各字段的属性,实现CAD向GIS转入。


关于数据库问题,作者也给出了自己的建议


建议国家尽快分地区统一小流域规划设计数据库的相关库结构,统一代码和名称及简称,统一填充样式等,以实现数据格式一致,提升汇总、融合性能。建议修改完善水土保持制图标准,增加GIS相关类的标准。


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以上就是《期刊速读》本期内容了,如有需要,还请对照原文参考。


祝冬安。


本期杂志:《中国水土保持》

水土保持行业政策、技术和新闻类综合杂志,对水土保持政策、成就报道及时,实用性强是《中国水土保持》杂志的特色之一。

 

  


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