海外工程項(xiàng)目概念設(shè)計(jì)資料整理研究范文
本站小編為你精心準(zhǔn)備了海外工程項(xiàng)目概念設(shè)計(jì)資料整理研究參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。
摘要:隨著“一帶一路”倡議的實(shí)施，近年來(lái)涌現(xiàn)了越來(lái)越多的海外港口及園區(qū)概念設(shè)計(jì)項(xiàng)目。在這類(lèi)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)實(shí)踐過(guò)程中，經(jīng)常遇到缺乏水深、地形、自然水文和人口經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等問(wèn)題，給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了較大困難。針對(duì)以上問(wèn)題，歸納分析、搜集整理公開(kāi)渠道可獲取的水深地形數(shù)據(jù)、自然水文數(shù)據(jù)以及人口經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，給出數(shù)據(jù)的性質(zhì)、來(lái)源和用途。建議建立專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)，采購(gòu)專(zhuān)業(yè)的軟件，建立完善的設(shè)計(jì)咨詢(xún)流程，以更好地完成海外工程項(xiàng)目前期概念設(shè)計(jì)工作。
關(guān)鍵詞:概念設(shè)計(jì)；水深；地形；水文；人口經(jīng)濟(jì)
隨著國(guó)家“一帶一路”倡議的展開(kāi)，近年來(lái)一帶一路沿線國(guó)家涌現(xiàn)了越來(lái)越多的港口及園區(qū)設(shè)計(jì)項(xiàng)目。這些項(xiàng)目有些處于未開(kāi)發(fā)地區(qū)，委托方難以給出有效資料，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研不足，通常缺乏水深地形、自然水文和人口經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，給設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)。本文通過(guò)歸納分析，整理了公開(kāi)渠道可搜集到的水深地形數(shù)據(jù)、自然水文數(shù)據(jù)以及人口經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，介紹了數(shù)據(jù)處理方法，為此類(lèi)項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐提供一定參考。
1水深地形數(shù)據(jù)
除傳統(tǒng)的水深地形測(cè)量技術(shù)外，項(xiàng)目水深地形數(shù)據(jù)的獲取一般根據(jù)制圖及設(shè)計(jì)需要，按尺度分為全球地形起伏數(shù)據(jù)、公開(kāi)的衛(wèi)星數(shù)字高程數(shù)據(jù)、高精度商業(yè)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、海圖數(shù)據(jù)和無(wú)人機(jī)遙測(cè)掃描數(shù)據(jù)等。
1.1全球地形起伏數(shù)據(jù)
全球地形起伏數(shù)據(jù)一般是指同時(shí)含有陸地和海洋的大尺度地形，一般用于地球物理、海洋地震等基礎(chǔ)科學(xué)研究，主要來(lái)源于國(guó)外衛(wèi)星遙感及反演計(jì)算，其分辨率一般在1km以上，可用傳統(tǒng)的GIS軟件或新興的Python繪圖工具包進(jìn)行投影和數(shù)據(jù)處理，主要全球地形起伏數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
1.2公開(kāi)的衛(wèi)星數(shù)字高程數(shù)據(jù)
公開(kāi)的衛(wèi)星數(shù)字高程數(shù)據(jù)(表2)，一般是指初步具有工程意義的陸地地形高程數(shù)據(jù)，多用于公鐵路選線和大區(qū)域規(guī)劃等，主要來(lái)源于國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星遙感。衛(wèi)星數(shù)字高程數(shù)據(jù)分辨率一般在30m以上，其中航天飛機(jī)雷達(dá)地形任務(wù)(SRTM)數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)一系列不同處理后也被廣泛應(yīng)用于GoogleEarth2、ArcGIS和GlobalMapper等軟件作為基礎(chǔ)地形數(shù)據(jù)。較多國(guó)內(nèi)公司利用這些軟件的應(yīng)用程序接口下載并調(diào)用衛(wèi)星影像及地形數(shù)據(jù)進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，提供專(zhuān)業(yè)的地理規(guī)劃軟件供國(guó)內(nèi)用戶使用，可同時(shí)下載高清衛(wèi)星圖和水深地形數(shù)據(jù)，例如奧維互動(dòng)地圖和水經(jīng)注等。除以上數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)的高分衛(wèi)星、資源衛(wèi)星、環(huán)境衛(wèi)星和風(fēng)云衛(wèi)星，國(guó)外的美國(guó)航空航天局、地質(zhì)調(diào)查局、國(guó)家海洋和大氣管理局、歐洲航天局哨兵、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)和印度航天研究組織等衛(wèi)星均有較多免費(fèi)數(shù)據(jù)可供下載研究。
1.3高精度商業(yè)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)
高精度商業(yè)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)一般是指分辨率為0.3~30m、有相對(duì)精確的影像坐標(biāo)的光學(xué)雷達(dá)衛(wèi)星影像，這些數(shù)據(jù)需要購(gòu)買(mǎi)。高分辨率影像起購(gòu)面積多為25km2，中低分辨率影響則按景數(shù)來(lái)計(jì)算，每景范圍為32.5km×32.5km。這些衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)一般用于地勢(shì)平坦、植被規(guī)律且較少、比尺超過(guò)110000的測(cè)量任務(wù)。
1.4海圖數(shù)據(jù)
海圖具有重要的工程意義，目前可獲取的海圖主要包括紙質(zhì)海圖、互聯(lián)網(wǎng)電子海圖和系統(tǒng)電子海圖，其中后者可以離線使用并導(dǎo)出數(shù)據(jù)。紙質(zhì)海圖一般可通過(guò)海圖銷(xiāo)售機(jī)構(gòu)購(gòu)買(mǎi)并掃描，個(gè)別網(wǎng)站也有免費(fèi)的電子版紙質(zhì)海圖可供下載，可部分下載的電子版紙質(zhì)海圖見(jiàn)表3。互聯(lián)網(wǎng)電子海圖一般指可在手機(jī)App或電腦瀏覽器里直接瀏覽的海圖，通常用于承載AIS或?qū)Ш椒?wù)，作為底圖的海圖被廣泛采用于前期設(shè)計(jì)工作，主要互聯(lián)網(wǎng)電子海圖見(jiàn)表4。系統(tǒng)電子海圖一般是指S575、S63、C￣MAP海圖等，其中S57標(biāo)準(zhǔn)000格式的官方電子海圖可導(dǎo)出shp∕dwg數(shù)據(jù)；MIKEC￣MAP按區(qū)域購(gòu)買(mǎi)后也可以導(dǎo)出數(shù)據(jù)供工程設(shè)計(jì)使用。這些系統(tǒng)電子海圖見(jiàn)表5。1.5無(wú)人機(jī)遙測(cè)掃描數(shù)據(jù)隨著無(wú)人機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)人機(jī)測(cè)繪測(cè)量在遙感測(cè)繪中占有非常重要的作用。無(wú)人機(jī)可以機(jī)載多種遙感設(shè)備，如單鏡頭數(shù)碼相機(jī)、五鏡頭數(shù)碼相機(jī)和激光掃描儀等獲取信息，并通過(guò)相應(yīng)的軟件對(duì)所獲取的圖像信息進(jìn)行處理。這些圖像信息按照一定精度要求可制作成陸域航拍及地形圖、傾斜攝影三維模型和水深測(cè)圖等。這些無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)一般用于15000以上的傳統(tǒng)測(cè)量以及特殊的三維測(cè)量。傾斜攝影可采用較為成熟的多旋翼無(wú)人機(jī)方案，拍攝的照片可采用自動(dòng)批量建模軟件進(jìn)行三維場(chǎng)景還原，但需要較高的硬件支撐。
2自然水文數(shù)據(jù)
隨著眾多海洋衛(wèi)星的成功發(fā)射及遙感反演算法的逐步發(fā)展6，目前各種各樣的區(qū)域性和全球性海洋水文參數(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，并在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)、海洋環(huán)流動(dòng)力學(xué)研究等多個(gè)方面得到了較為廣泛的應(yīng)用。除海洋深度產(chǎn)品(全球地形起伏數(shù)據(jù))外，波浪模型、衛(wèi)星高度計(jì)、風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)和海表洋流產(chǎn)品可在表6所列數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得。
3人口經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)
國(guó)內(nèi)項(xiàng)目所需的人口經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，一般可以通過(guò)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的統(tǒng)計(jì)年鑒和歷史核算資料、«中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)統(tǒng)計(jì)»«中國(guó)經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)»«人民日?qǐng)?bào)數(shù)據(jù)庫(kù)»«中國(guó)自然數(shù)據(jù)庫(kù)»和其他商業(yè)收費(fèi)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)。海外項(xiàng)目所需的經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，取決于所在國(guó)信息化水平及公開(kāi)程度，網(wǎng)絡(luò)免費(fèi)資源參差不齊，一般主要參考國(guó)際機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫(kù)以及專(zhuān)業(yè)的商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)，見(jiàn)表7。以上人口經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)加工處理以便符合項(xiàng)目需要，除傳統(tǒng)的Office工具外，還可通過(guò)各類(lèi)數(shù)據(jù)可視化工具進(jìn)行處理，甚至采用日益豐富的Python編程制圖模塊進(jìn)行定制，以更專(zhuān)業(yè)地表達(dá)工程訴求。
4項(xiàng)目應(yīng)用
海外工程前期概念設(shè)計(jì)所需的地形圖，根據(jù)其地理位置和精度要求，可先采用較為流行的空間數(shù)據(jù)處理工具GlobalMapper直接訪問(wèn)前述地形高程數(shù)據(jù)服務(wù)源，下載對(duì)應(yīng)區(qū)域的TIFF格式的DEM數(shù)字高程數(shù)據(jù)，并在軟件內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；也可在修改投影后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為KML、SHP、IMG、DXF等數(shù)十種交換格式，以導(dǎo)出至其他專(zhuān)業(yè)軟件中，常見(jiàn)的有ArcGIS、GoogleEarthPro、AutoCAD和奧維互動(dòng)地圖等。若只是下載高精度衛(wèi)星地圖和對(duì)應(yīng)范圍內(nèi)的地形圖，國(guó)產(chǎn)的奧維互動(dòng)地圖可以較好地完成任務(wù)。柬埔寨某大型臨港工業(yè)園的整體規(guī)劃即分別采用了上述兩種途徑得到了高精度DEM數(shù)據(jù)，并在ArcGIS里進(jìn)一步進(jìn)行規(guī)劃分析，包括高程分析、坡度分析、流域分析等，取得了良好效果。在工程前期踏勘測(cè)量時(shí)，可通過(guò)GlobalMapper將含有正確坐標(biāo)的設(shè)計(jì)圖紙轉(zhuǎn)換為KML等交換格式，在設(shè)定好投影坐標(biāo)后，可導(dǎo)入奧維互動(dòng)地圖PC版和移動(dòng)版，用于踏勘放樣。目前正在執(zhí)行的阿爾及利亞某項(xiàng)目的勘察測(cè)量工作即采用了此途徑，取得了良好效果。須注意的是，國(guó)內(nèi)的地圖類(lèi)產(chǎn)品均按國(guó)家測(cè)繪局要求進(jìn)行了非線性偏移處理，因此用于國(guó)內(nèi)項(xiàng)目時(shí)需要糾正偏移。
5結(jié)論
1)全球衛(wèi)星遙感技術(shù)及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展為海外工程的前期概念設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的變革。越來(lái)越多的數(shù)據(jù)可通過(guò)公開(kāi)渠道獲取，例如水深地形數(shù)據(jù)、自然水文數(shù)據(jù)和人口經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)等。2)本文詳細(xì)列明了這些數(shù)據(jù)的性質(zhì)、來(lái)源和用途，并建議采用專(zhuān)業(yè)的GIS軟件及編程工具進(jìn)行處理，結(jié)合一些海外項(xiàng)目的前期概念設(shè)計(jì)實(shí)例，解決了項(xiàng)目數(shù)據(jù)缺乏的問(wèn)題。3)建議國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)企業(yè)重視上述海外工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的搜集整理工作，建立專(zhuān)用數(shù)據(jù)庫(kù)，采購(gòu)專(zhuān)業(yè)的軟件，建立完善的設(shè)計(jì)咨詢(xún)流程，以更好地完成海外工程項(xiàng)目前期概念設(shè)計(jì)工作。
參考文獻(xiàn):
1滕飛.印尼近海潮汐潮流的數(shù)值模擬D.青島國(guó)家海洋局第一海洋研究所2013.
2唐勝軍張立東王少杰.淺談Google地球高程數(shù)據(jù)的提取J.河南水利與南水北調(diào)20128105￣106.
3左美蓉.SRTM高程數(shù)據(jù)及其應(yīng)用研究D.長(zhǎng)沙中南大學(xué)2009.
4王海潮.打造綜合船舶信息服務(wù)平臺(tái)———AIS信息服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用效果明顯J.中國(guó)海事2016416￣17.
6吳桂平劉元波.海洋重要水文參數(shù)的衛(wèi)星遙感反演研究綜述J.水科學(xué)進(jìn)展2016271139￣151.7.
作者：周野 龔春發(fā) 單位：中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司
