淺談地理信息系統(tǒng)在農(nóng)田水利上的應(yīng)用

天津市地質(zhì)工程勘察院 閆 勇 孫維平

淺談地理信息系統(tǒng)在農(nóng)田水利上的應(yīng)用

天津市地質(zhì)工程勘察院 閆 勇 孫維平

GIS，是地理信息系統(tǒng)在英文上的簡稱。當(dāng)下社會越來越發(fā)達(dá)，人們在科技上取得了巨大進(jìn)步，一些信息管理與儲存不在依賴于紙質(zhì)書籍。60年代，人們開始將地理信息輸入到計算機(jī)中，這種方式在很大程度上節(jié)約了人們的時間和精力，需要查找東西的時候只用打開特定界面檢索，不出十秒鐘，會有大量相關(guān)信息涌入眼前。GIS不僅僅可以起到保存信息的作用，還能將理論知識描述下的東西以空間模式展現(xiàn)出來，起到紙質(zhì)書籍達(dá)不到的效果。人們在水利上的探索離不開地理信息系統(tǒng)的支持，在這篇文章中，我們將詳細(xì)探討一下GIS帶給水利的影響。

地理信息系統(tǒng)；農(nóng)田水利；作用

引言

水利部明確提出，當(dāng)下發(fā)展中應(yīng)著重以信息化帶動水利，用這種方式謀求水利的現(xiàn)代化發(fā)展。地理信息系統(tǒng)應(yīng)用越來越廣泛，它的影響力無形中已經(jīng)滲透到了各個區(qū)域，資源環(huán)境、工程建設(shè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃、自然叢林等行業(yè)的發(fā)展都離不開GIS，然而，對于地理信息系統(tǒng)中儲存的理論知識需求最大的行業(yè)是農(nóng)田水利。GIS系統(tǒng)在自然災(zāi)害研究評估、資源環(huán)境動態(tài)監(jiān)測上都起著很重要的作用，它的先導(dǎo)技術(shù)引領(lǐng)帶動水利持續(xù)向前發(fā)展。

一、地理信息系統(tǒng)

（一）什么是地理信息系統(tǒng)

信息系統(tǒng)是指計算機(jī)對于某種知識的儲存、獲取、查詢、動態(tài)分析等過程，在這個過程中，有效信息被輸入到計算機(jī)系統(tǒng)中。地理信息系統(tǒng)是指將所有與地理信息相關(guān)的資料融入計算機(jī)，形成一個特定范疇內(nèi)的知識區(qū)域。它具有地理上明確的數(shù)據(jù)和準(zhǔn)確位置圖形，還能運(yùn)用新科技進(jìn)行空間分析與事物可行性的虛擬化預(yù)算。

地理信息系統(tǒng)又可以稱作GIS，它在很多行業(yè)中都起到了技術(shù)先導(dǎo)作用，尤其是對于農(nóng)田水利來說，GIS系統(tǒng)成了促進(jìn)其向上發(fā)展最好的臺階。

（二）GIS具有的特征

空間性和動態(tài)性是地理信息系統(tǒng)最大的兩個特性，它能夠通過采集信息和分析管理的方式，以地理模型提前做出空間動態(tài)效果圖，這樣可以有效規(guī)避一些不必要的措施，并節(jié)省大量的成本。

GIS具有超大空間的儲存量和全面準(zhǔn)確的知識理論。人們以往整理信息的辦法比較老套，在探究出知識后需花費(fèi)大量時間記載在書籍上，知識量少時這種辦法還尚且可行，知識量一旦超出人力范圍，再用這種方法就顯得有些勞心費(fèi)時。地理信息系統(tǒng)完全規(guī)避了這種方法上的弊端，它可以快速從海量信息中準(zhǔn)確捕捉到你輸入進(jìn)去的關(guān)鍵詞，將相關(guān)知識一一羅列在首頁。

（三）地理信息系統(tǒng)的功能

GIS可以對人們探討總結(jié)出來的地理知識內(nèi)容進(jìn)行儲存記憶，還能很明確的顯示出某一塊區(qū)域在整個地球中所處位置，和紙質(zhì)資料相比，這種方法更加直觀明確。除此之外，地理信息系統(tǒng)還能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效分析，它的準(zhǔn)確性高達(dá)百分之九十九，越來越多的人在進(jìn)行專題制作和地圖展示的時候會選用這種方式。

快速輸出能力是GIS另外一個比較明顯的功能，它在很大程度上節(jié)省了人們檢索信息時所用時間。

地理信息系統(tǒng)植入計算機(jī)后，更新速度明顯變快，一些過時或隨著時間環(huán)境改變而發(fā)生改變的理論知識能夠很快得到修改，避免人們在搜尋這方面知識時進(jìn)入誤區(qū)。

GIS是一個多維空間管理系統(tǒng)，能夠?qū)F(xiàn)實環(huán)境中真實存在的地方用虛擬方式立體展現(xiàn)出來，這極大的方便了人們對這塊地形的探索與設(shè)計。

不只是地理信息，其實很多信息系統(tǒng)都具備了以上功能，計算機(jī)的發(fā)展是促進(jìn)人類歷史進(jìn)程最重要的方式，地理信息與其結(jié)合，發(fā)揮出了最大的效果。

二、地理信息系統(tǒng)在水利行業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展

（一）地理信息系統(tǒng)用以防洪減災(zāi)

GIS出現(xiàn)時間尚早，但水利行業(yè)將其真正利用起來卻是在80年代后期。那個時候，地理信息系統(tǒng)的功能還沒有完完全全被挖掘出來，人們只懂得其中較為淺顯的應(yīng)用，更深一層次的研究和利用是在90年代期間。

80年代，人們對于GIS的應(yīng)用大多停留在防洪抗災(zāi)自然預(yù)警的層面，在我國防汛指揮系統(tǒng)的規(guī)定下，很多市區(qū)以及省縣都將GIS用作抗汛平臺，它主要是利用了該系統(tǒng)對于空間分析的能力，預(yù)先估計河溝渠道是否能夠承受洪水的壓力以及沖擊力度，人們根據(jù)得來的信息分析出此次抗洪的應(yīng)對方案。

對于城市來說，地理信息系統(tǒng)的防洪預(yù)測功能起到了更加明顯的效果。眾所周知，城市地下水道是疏通雨水和城市污水最重要的渠道，很多城市因為地下管道老化或者污水淤積堵塞，不能及時有效地將雨水排入附近河道，GIS系統(tǒng)可以進(jìn)行地下管道的規(guī)劃設(shè)計，使其預(yù)埋方式更利于水流排出。

前些年，新聞中常常會報道出某個城市被大雨淹沒的消息，在地理信息系統(tǒng)防洪減災(zāi)功能未被投入使用的時候，人們面對突如其來的洪水會有些措手不及，GIS投入使用之后，它能夠根據(jù)暴雨特征準(zhǔn)確分析出城市積水與退水的時間。

地理信息系統(tǒng)可以將城市中每一條街道以模型的方式展示在計算機(jī)顯示屏上，并用動態(tài)效果圖將虛擬的水灌入其中，方便人們對于本次洪水涉及面積與其摧毀強(qiáng)度的了解度，提前做出更好的防洪應(yīng)對措施。

（二）地理信息系統(tǒng)在水資源管理上的應(yīng)用

在我國各大一線城市中，大部分都已經(jīng)將地理信息系統(tǒng)運(yùn)用到了水資源管理上，這種監(jiān)管方式是我們對于當(dāng)?shù)厮Y源有了細(xì)致而全面的了解。GIS在水資源數(shù)據(jù)監(jiān)測上具有動態(tài)性，它既儲存了水資源歷史數(shù)據(jù)，又清晰地表現(xiàn)出了其當(dāng)下狀況，從清晰明了的數(shù)字一眼就能看出我國可用水資源的流失情況。

GIS全面檢測了地球上所有水資源的分布區(qū)域，并對此做了很好的劃分。禁止開采的水源和能夠利用的水源有著很明顯的區(qū)分標(biāo)志。

（三）地理信息系統(tǒng)在預(yù)防水土流失方面的應(yīng)用

GIS對于現(xiàn)有的土地資源有著系統(tǒng)全面的管理方式，并能通過動態(tài)分析清晰展現(xiàn)出來，還可以在此動態(tài)界面中隨意移動。中國領(lǐng)土面積很大，江河數(shù)量也極多，要實施管理，其難度較高，如果在地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上實行我國水土管理政策，這種難度將會被大大降低。

它現(xiàn)有的可視化功能能夠清晰反映出全國各地水土資源和其當(dāng)下的現(xiàn)狀，人們在進(jìn)行治理過程中可事先進(jìn)行三維空間上的模型展示，直到確立一個最好的方式，再投入到使用之中。

隨著時間推移，各國經(jīng)濟(jì)突飛猛進(jìn)，隨著GDP不斷攀升，我們所處環(huán)境的問題也越來越明顯。土地沙漠化無疑成了我們當(dāng)下首要面對的困難，地理信息系統(tǒng)利用衛(wèi)星測位的方式估算出土地沙漠化的范圍，并利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)分析出近十年來有可能損失的土地面積。

GIS分析出來的數(shù)字很龐大，這意味著我們的土地資源每一天都處于不停的減少狀態(tài)。全球土地沙漠化危機(jī)的到來給我們敲了一個警鐘，可持續(xù)環(huán)境資源的發(fā)展已經(jīng)成為了當(dāng)下新的發(fā)展方向。

水利行業(yè)進(jìn)步最快的時間段是在90年代之后，更加專業(yè)的研究人才和先進(jìn)技術(shù)帶領(lǐng)該行業(yè)不斷向前發(fā)展，除開以上所講的兩點(diǎn)，筆者認(rèn)為水利能取得進(jìn)步最重要的原因是因為有了GIS做基礎(chǔ)，地理信息系統(tǒng)中詳細(xì)而全面的知識儲備和其所具有的功能帶給水利行業(yè)帶來了便捷，即使是足不出戶，也能很好了解到全國各地農(nóng)田水利現(xiàn)狀。

三、結(jié)束語

土地信息系統(tǒng)并不是萬能的，如果想要在水利行業(yè)謀得更好的發(fā)展，該系統(tǒng)必須進(jìn)行不斷完善和發(fā)展，提高知識儲存量，積極開拓新功能。當(dāng)下的水利行業(yè)還有著各式各樣的問題未能得到解決，該行業(yè)的快速發(fā)展和進(jìn)步必然離不開地理信息系統(tǒng)，只有在以此為基礎(chǔ)的原則下，我國農(nóng)田水利行業(yè)才能更快邁上新的臺階。

[1]閔敏,陶飛飛,張賀．論地理信息系統(tǒng)在土地資源管理中的應(yīng)用[J]．工程技術(shù):全文版,2017(1):00292-00292．

[2]王成新,萬軍,于雷,等．淺談GIS在城市環(huán)境總體規(guī)劃中的應(yīng)用與探索[J]．中國環(huán)境管理,2017 9(2):86-90．