GIS具有强大的空间数据处理和分析功能，在工程勘测设计中应用广泛。本书介绍了GIS在工程勘测设计的应用及发展情况，概述了工程时空数据，对面向工程的GIS公共服务和三维辅助设计关键技术进行了深入研究，分析探讨了工程勘察、工程移民、水文水资源、生态环境等专业与GIS的结合重点及场景应用，开发了系统平台，最z后进行了总结与展望。这些技术成功应用于水电水利、抽水蓄能、新能源等工程中，融合GIS与BIM设计，极大提高了勘测设计工作效率和数字化程度，真正实现工程项目一张图。
前 言GIS是一种用于获取、存储、查询、分析和显示地理空间数据的计算机系统。GIS通过集成工程BIM设计、智能建造及运行维护等数据，实现工程信息可视化展示、地理空间信息查询与分析、辅助决策等功能，为用户全生命周期工程管理活动提供信息支持与服务。GIS具有强大的空间数据处理和分析功能，与各行各业深度融合，得到了广泛的应用。本书主要探讨基于GIS时空分析技术的工程勘测设计关键技术、系统开发实现及应用推广，适合从事水利水电、新能源行业勘测设计的专业技术人员阅读，同时也可供相关科研技术人员和大专院校师生参考使用。本书凝聚了专业技术骨干、GIS研发人员的心血与汗水，编写过程中得到了公司各级领导的关心支持和指导，得到了中国电力出版社相关人员的大力支持，在此表示诚挚的感谢。本书由徐鹏担任主编，刘心怡、苟胜国、黄瑞担任副主编，谭学奇担任主审。全书分十章。第一章扼要介绍GIS技术发展情况、应用于勘测设计的现状、本书的主要研究内容及结构。第二章介绍工程时空数据的概念与特征、建设与分类、组织与存储。第三章介绍工程类地理信息公共服务的现状背景及需求、应用模式及场景、标准规范设计、数据库设计，以及地理信息公共服务平台开发实现。第四章介绍工程全生命周期三维映射的技术要点、工程规划选址的创新方法、BIM数据与GIS融合的重难点和关键技术、基于参数化建模的三维辅助设计的技术路线和关键技术、实现多专业协同设计的重难点和关键技术、基于GIS三维辅助设计系统开发实现及应用实例展示。第五章至第九章分别介绍工程勘察、工程移民、水文水资源、生态环境、新能源专业与GIS的结合重点、场景应用、专业数据库设计、关键技术、专业应用系统开发实现及应用实例展示。第十章对全书进行总结，指出今后需要努力的方向。本书前言由徐鹏编写，第一章由徐鹏编写，第二章由邵瀚编写，第三章由徐鹏、刘心怡编写，第四章由刘心怡、黄瑞、朱孟兰编写，第五章由吕胜才、杨洋编写，第六章由黎杰、王小标编写，第七章由李意、黄瑞编写，第八章由李延孟、杨洋编写，第九章由黄瑞、杨洋、古婷婷、胡辉编写，第十章由苟胜国编写，全书由徐鹏负责统稿。鉴于水平和时间所限，书中难免有疏漏、不妥或错误之处，恳请广大读者批评指正。编者2023年6月
徐鹏，注册测绘师，正高级工程师， 组建贵阳勘测设计研究院GIS专业团队开展工程时空信息与GIS勘测设计技术研究，推广GIS技术在勘测设计领域应用实践。贵阳勘测设计研究院GIS专家。
目 录
第一章 绪论 1
第一节 概述 1
一、 GIS应用及发展 1
二、 GIS软件产品 3
第二节 工程勘测设计现状 6
第三节 本书主要研究内容 8
一、 工程全生命周期管理GIS应用研究 8
二、 基于GIS的辅助设计关键技术研究 9
第四节 本书的结构 11
第二章 工程时空数据概述 13
第一节 工程时空数据概念与特征 13
一、 工程时空数据的概念 13
二、 工程时空数据的特征 15
第二节 工程时空数据建设与分类 16
一、 工程时空数据的建设 17
二、 工程时空数据的分类 18
第三节 工程时空数据组织与存储 23
一、 工程时空数据组织模型 23
二、 工程时空数据存储方案 25
第三章 面向工程的GIS公共服务 27
第一节 工程类地理信息公共服务 27
一、 现状背景 27
二、 需求分析 27
三、 重难点分析 28
四、 小结 29
第二节 应用模式及应用场景 29
一、 应用模式 29
二、 应用场景 30
三、 小结 33
第三节 标准规范设计 33
一、 现状背景 33
二、 建设内容 34
三、 小结 35
第四节 平台数据流分析及数据库设计 35
一、 数据流分析 35
二、 数据库设计 36
三、 小结 37
第五节 地理信息公共服务平台建设 37
一、 系统架构 37
二、 重难点分析 39
三、 功能实现 40
四、 小结 48
第四章 面向工程的GIS三维辅助设计 49
第一节 工程全生命周期三维映射 49
一、 现状背景 49
二、 需求分析 49
三、 各阶段技术要点 50
四、 小结 55
第二节 工程规划选址 55
一、 现状背景 55
二、 需求分析 56
三、 创新方法 56
四、 小结 62
第三节 BIM数据与GIS融合 62
一、 现状背景 62
二、 需求分析 63
三、 重难点分析 63
四、 关键技术 68
五、 小结 71
第四节 基于参数化建模的三维辅助设计 71
一、 现状背景 71
二、 技术路线 71
三、 关键技术 72
四、 小结 81
第五节 多专业协同设计 82
一、 现状背景 82
二、 重难点分析 83
三、 关键技术 85
四、 小结 89
第六节 三维辅助设计系统建设 89
一、 功能实现 89
二、 应用展示 94
第五章 工程勘察与GIS 101
第一节 概述 101
一、 工程勘察专业工作概况 101
二、 工程勘察专业GIS应用现状 103
第二节 GIS在工程勘察的场景应用 105
一、 基于GIS的智能野外地质调绘 105
二、 基于GIS的勘察数据可视化管理 105
三、 地上地下一体化三维协同设计 106
四、 基于GIS的城市地质信息资源共享 106
第三节 工程勘察专业数据库设计 106
一、 勘察专业数据库 106
二、 勘察GIS数据库 108
第四节 关键技术 110
一、 基于GIS的数字化野外地质调绘技术 110
二、 基于CAD控件的B/S端和APP在线自动成图技术 110
三、 基于GIS的勘测数据高效融合技术 110
第五节 系统开发实践 111
一、 系统简介 111
二、 重点功能模块 119
三、 系统应用展示 125
第六章 工程移民规划与GIS 129
第一节 概述 129
一、 工程移民专业工作概况 129
二、 工程移民专业GIS应用现状 130
第二节 GIS在工程移民的场景应用 131
一、 基于移动端的工程移民数据采集 132
二、 基于GIS的二三维一体化工程移民数据处理 132
三、 工程移民成果汇报展示 133
四、 工程建设征地移民管理 133
第三节 工程移民专业数据库设计 133
第四节 关键技术 134
一、 移民调查数据库标准化 134
二、 实物指标调查多元化 134
三、 移民测调工作信息化 135
第五节 系统开发实践 135
一、 系统简介 135
二、 重点功能模块 137
三、 系统应用展示 144
第七章 水文水资源与GIS 147
第一节 概述 147
第二节 GIS技术在水文水资源的场景应用 148
一、 水文数据管理 148
二、 洪水灾害分析 148
三、 分布式流域水文模型 149
四、 水文水资源规划 149
第三节 水文水资源专业数据库设计 149
第四节 关键技术 151
一、 空间数据与水文数据融合 151
二、 水文水资源服务 152
第五节 系统开发实践 152
一、 系统简介 152
二、 重点功能模块 154
三、 系统应用展示 155
第八章 生态环境与GIS 157
第一节 概述 157
一、 环保专业工作概况 157
二、 水保专业工作概况 160
第二节 GIS在生态环境的场景应用 162
一、 工程环境影响评价时空分析与专题制图 162
二、 工程水土保持时空分析与专题制图 163
三、 工程生态与环保后期监测评价 163
四、 工程环境保护与水土保持成果汇报 163
第三节 生态环境专业数据库设计 164
第四节 基于GIS的生态环境分析与制图 164
一、 环境影响评价 165
二、 水土保持 167
三、 土壤污染防治 175
四、 水土流失调查监测 177
第九章 新能源规划设计与GIS 185
第一节 概述 185
一、 风电规划设计工作概况 186
二、 光伏规划设计工作概况 187
第二节 GIS技术在新能源规划设计的场景应用 188
一、 数字风电规划设计 189
二、 数字光伏规划设计 190
三、 专业成果汇报展示 191
第三节 关键技术 191
一、 GIS参数化建模技术 192
二、 BIM参数化建模及应用 193
三、 场区道路智能化布置 194
四、 资源评价及选址分析 195
第四节 新能源设计专业数据库设计 196
第五节 数字风电设计系统 197
一、 系统简介 198
二、 技术架构 199
三、 重点功能模块 201
四、 系统应用展示 208
第六节 数字光伏设计系统 211
一、 系统简介 211
二、 技术架构 211
三、 重点功能模块 214
四、 系统应用展示 218
第十章 总结与展望 226
第一节 总结 226
一、 建立地理信息公共服务平台，实现数据资源化 226
二、 基于GIS三维辅助设计系统，实现全过程数字化 226
第二节 展望 227
一、 提高GIS技术在工程勘测设计中应用水平 227
二、 基于GIS＋BIM开展工程全生命周期管理 227
三、 推广数字技术应用拓展数字孪生市场 229
参 考 文 献 231
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