GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用探討

(遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪 117000)

GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用探討

溫笑寒

(遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪 117000)

隨著國(guó)家的發(fā)展，水文水資源領(lǐng)域研究工作受到廣泛重視，對(duì)于現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用要求也逐漸提高，在水文水資源領(lǐng)域中，科學(xué)應(yīng)用GIS技術(shù)開(kāi)展數(shù)據(jù)采集、提取、分析與管理等工作，對(duì)區(qū)域空間進(jìn)行分析，發(fā)揮動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)功能，將計(jì)算機(jī)與通訊技術(shù)等作為輔助，能大大提高水資源領(lǐng)域工作智能化程度。本文針對(duì)GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用功能及特點(diǎn)進(jìn)行探討，研究了GIS在水文預(yù)報(bào)與防洪、水文水資源空間管理與決策、水環(huán)境管理、水污染控制以及建設(shè)給水管網(wǎng)信息系統(tǒng)等方面的具體應(yīng)用過(guò)程，同時(shí)對(duì)水資源領(lǐng)域中GIS技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)發(fā)展進(jìn)行預(yù)測(cè)，認(rèn)為目前GIS對(duì)水文水資源空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，均取得了良好的工作成效，大大提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與可靠性，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

GIS；水文水資源領(lǐng)域；應(yīng)用探討

1 GIS概述

GIS就是地理信息系統(tǒng)，主要針對(duì)地理信息進(jìn)行采集與分析，將計(jì)算機(jī)設(shè)備作為主要的載體，全面開(kāi)展相關(guān)工作。此類技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用期間，可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)信息進(jìn)行儲(chǔ)存與分析，然后將數(shù)據(jù)應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，提高其工作質(zhì)量。當(dāng)前，我國(guó)在水文水資源工作期間，已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用GIS對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲取較為良好的工作成效，在數(shù)據(jù)處理的情況下，全面開(kāi)展空間分析活動(dòng)，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性與可靠性，優(yōu)化其工作體制，達(dá)到預(yù)期的管理目的[1]。

2 GIS應(yīng)用功能及優(yōu)點(diǎn)

對(duì)于GIS而言，在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用作用較為良好，可以有效提高工作質(zhì)量，增強(qiáng)其工作效果。具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

(1)在應(yīng)用GIS方式的時(shí)候，可以對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集與分析，具有時(shí)效性與空間性的特點(diǎn)，可以加大空間信息的處理力度，提高數(shù)據(jù)使用效果，對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的更新。在應(yīng)用GIS的過(guò)程中，可以通過(guò)不同的比例形式與坐標(biāo)系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換，提高其標(biāo)準(zhǔn)化程度。GIS不能與空間數(shù)據(jù)信息相互結(jié)合，可以反應(yīng)不同空間模型，積極建設(shè)連接機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)資源的共享。同時(shí)，在應(yīng)用GIS期間，可以針對(duì)數(shù)據(jù)模型開(kāi)展空間分析工作，做好數(shù)據(jù)輸入的準(zhǔn)備工作，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)一處理，提高其工作質(zhì)量[2]。

(2)GIS的應(yīng)用，可以對(duì)模擬結(jié)構(gòu)進(jìn)行可視化的分析，建設(shè)用戶界面，利用視圖方式對(duì)其進(jìn)行處理，以便于相關(guān)研究人員可以更好的對(duì)水資源進(jìn)行管理與分析，提高決策工作準(zhǔn)確性與可靠性。同時(shí)，在獲取相關(guān)報(bào)告之后，不僅可以利用統(tǒng)計(jì)報(bào)表方式，利用直觀方式對(duì)其進(jìn)行模擬，以此提高水文水資源研究效率，豐富工作內(nèi)容，優(yōu)化其工作機(jī)制[3]。

(3)在應(yīng)用GIS期間，可以將計(jì)算機(jī)、衛(wèi)星遙感技術(shù)作為輔助工具，對(duì)水文水資源的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面管理，提高工作可靠性，優(yōu)化其工作效果，將各類數(shù)據(jù)信息作為可靠的決策依據(jù)，逐漸提高水文水資源調(diào)查研究工作可靠性。

3 GIS在水文水資源領(lǐng)域中的具體應(yīng)用措施分析

在水文水資源領(lǐng)域中，相關(guān)部門需要科學(xué)應(yīng)用GIS方式，建設(shè)專門的管理機(jī)制，提高其應(yīng)用效果，滿足工作要求。具體措施包括以下幾點(diǎn)：

3.1 GIS在水文預(yù)報(bào)與防洪方面的應(yīng)用

在實(shí)際工作期間，應(yīng)用GIS方式可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的整合，建設(shè)專門的水文預(yù)報(bào)系統(tǒng)，對(duì)其進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，發(fā)揮GIS技術(shù)優(yōu)勢(shì)，提高水文信息提取與整合工作效果，拓寬其工作范圍，以此提高水文工作效果。在此期間，相關(guān)技術(shù)人員需要科學(xué)應(yīng)用GIS技術(shù)，明確相關(guān)模型參數(shù)，直觀顯現(xiàn)水文信息，在全面監(jiān)測(cè)的情況下，制定完善的管控方案，提高水文預(yù)報(bào)工作質(zhì)量。在防洪工作中，可以利用GIS對(duì)洪水?dāng)?shù)據(jù)信息進(jìn)行搜集與整理，在全面分析的情況下，做好洪水預(yù)報(bào)工作，發(fā)揮GIS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高工作質(zhì)量[4]。

當(dāng)前，在防洪決策方面，我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用GIS技術(shù)，可以建設(shè)專門的管理平臺(tái)，對(duì)洪澇災(zāi)害進(jìn)行全面的評(píng)估，做好風(fēng)險(xiǎn)分析工作，劃分防洪范圍，提高其工作效率。首先，相關(guān)部門需要應(yīng)用GIS建設(shè)專門的管理系統(tǒng)，完善決策支持平臺(tái)，對(duì)時(shí)間數(shù)據(jù)與空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。其次，需要定期開(kāi)展更新與維護(hù)工作，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信息資源整合機(jī)制，逐漸提高其分析能力與工作效果，增強(qiáng)決策工作的可靠性與有效性，滿足相關(guān)工作需求，逐漸優(yōu)化其工作機(jī)制。最后，相關(guān)部門需要保證預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性，利用科學(xué)的方式表達(dá)數(shù)據(jù)信息，逐漸提高數(shù)據(jù)信息的管理效果[5]。

在對(duì)洪災(zāi)進(jìn)行評(píng)估期間，需要利用GIS對(duì)其背景數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，將空間數(shù)據(jù)與其他數(shù)據(jù)聯(lián)系在一起，制定多層次整合與管理方案，在科學(xué)研究洪災(zāi)的情況下，獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，提高評(píng)估工作效果。

在完成評(píng)估工作之后，需要科學(xué)分析洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，相關(guān)工作人員需要利用GIS技術(shù)，針對(duì)洪水發(fā)生的概率與強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬計(jì)算，評(píng)估可能造成的危害與損失，在集中處理的情況下，提高GIS技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，滿足其實(shí)際發(fā)展需求，構(gòu)建完善的管控方案。同時(shí)，相關(guān)人員需要根據(jù)GIS技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，積極建設(shè)多類型災(zāi)害模型，在權(quán)重空間逐漸疊加的情況下，科學(xué)開(kāi)展分析與區(qū)劃工作，以此提高災(zāi)害損失的評(píng)估質(zhì)量。在建設(shè)多種災(zāi)害模型之后，需要考慮各類影響因素，完善評(píng)估體系，提高工作質(zhì)量。例如：相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)用GIS技術(shù)方式，對(duì)洪災(zāi)流域上游與下游的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，在數(shù)據(jù)疊加的基礎(chǔ)上，形成多邊形區(qū)域，提高其工作質(zhì)量[6]。

在應(yīng)用GIS技術(shù)期間，需要相關(guān)部門科學(xué)開(kāi)發(fā)防洪體系，加大防洪預(yù)警工作力度，對(duì)洪災(zāi)進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)洪災(zāi)問(wèn)題，積極開(kāi)展搶險(xiǎn)工作，以此優(yōu)化其工作體系。同時(shí)，相關(guān)部門需要制定完善的防洪與抗洪輔助系統(tǒng)，將GIS數(shù)據(jù)信息作為依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行全面的處理，制定完善的決策方案，逐漸提高水文水資源領(lǐng)域工作可靠性，為其后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)[7]。

3.2 GIS在水文水資源空間管理與決策方面應(yīng)用

在水文資源空間管理與決策期間，需要科學(xué)應(yīng)用GIS技術(shù)，建立專門的空間數(shù)據(jù)庫(kù)，明確核心資源，將水文決策作為重要的數(shù)據(jù)依據(jù)，提高工作效果，增強(qiáng)數(shù)據(jù)精確度，滿足相關(guān)要求。

在建立數(shù)據(jù)庫(kù)期間，需要具有水文水資源特色，不僅需要保證水資源管理工作質(zhì)量，還要對(duì)水資源的分布時(shí)間與空間變化進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)，建立專門的決策系統(tǒng)，提高水資源管理與控制效果。當(dāng)前，我國(guó)水資源領(lǐng)域在實(shí)際發(fā)展期間，已經(jīng)制定了完善的決策支持系統(tǒng)，應(yīng)用GIS技術(shù)，對(duì)其進(jìn)行全面的處理，但是，部分企業(yè)在對(duì)其開(kāi)發(fā)期間，還存在工作難度，缺乏足夠的資金支持。這就需要政府部門可以予以資金支持，企業(yè)也需要建設(shè)高素質(zhì)人才隊(duì)伍，以便于完成相關(guān)開(kāi)發(fā)與建設(shè)工作，提高系統(tǒng)支持效果，為水資源管理工作的發(fā)展與進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.3 GIS在水環(huán)境管理方面應(yīng)用

水環(huán)境管理工作質(zhì)量，與水管理空間屬性等產(chǎn)生直接關(guān)聯(lián)，需要對(duì)其進(jìn)行層次性處理。在此期間，相關(guān)部門需要積極應(yīng)用GIS技術(shù)，對(duì)不同領(lǐng)域的水環(huán)境狀況進(jìn)行分析，保證數(shù)據(jù)信息精確性與可靠性。且相關(guān)人員需要按照空間與時(shí)間范圍，對(duì)其變化趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)，制定動(dòng)態(tài)化的檢測(cè)方案。同時(shí)，相關(guān)部門需要建設(shè)多種信息模塊，加大水環(huán)境管理力度，對(duì)于不同的水環(huán)境區(qū)域而言，需要對(duì)其進(jìn)行模塊加減處理。例如：上海市水環(huán)境管理部門自從上個(gè)世紀(jì)八十年代，就開(kāi)始研究GIS技術(shù)的應(yīng)用情況，可以將其科學(xué)應(yīng)用在水環(huán)境管理工作中，建立專門的管理系統(tǒng)，可以按照相關(guān)要求對(duì)其進(jìn)行管理，在一定程度上，可以利用水環(huán)境管理系統(tǒng)，對(duì)黃浦江流域的水環(huán)境進(jìn)行控制，提高水環(huán)境質(zhì)量，增強(qiáng)管理工作效果。且在日后的開(kāi)發(fā)中，建立了動(dòng)態(tài)化的管理系統(tǒng)，可以有效提高其工作效果[8]。

3.4 GIS在水污染控制措施方面應(yīng)用

在水資源領(lǐng)域中，GIS技術(shù)的應(yīng)用，可以有效控制水污染問(wèn)題，提高其工作質(zhì)量，減少對(duì)于水環(huán)境的影響，提高水污染質(zhì)量規(guī)劃工作效率與可靠性。首先，在應(yīng)用GIS治理水污染問(wèn)題的時(shí)候，可以對(duì)水污染進(jìn)行分類處理，利用可視化技術(shù)明確污染位置與范圍，制定規(guī)劃性的智力方案。其次，在明確水污染治理對(duì)象之后，可以建立專門的數(shù)據(jù)庫(kù)，制造相關(guān)模型，利用數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)其進(jìn)行管理，提高水污染控制工作質(zhì)量。最后，需要利用GIS技術(shù)建設(shè)專門的系統(tǒng)，利用科學(xué)方式對(duì)水污染值進(jìn)行計(jì)算，制定完善的監(jiān)督管控方案，增強(qiáng)水污染質(zhì)量工作力度，提高工作效率。

3.5 GIS在建設(shè)給水管網(wǎng)信息系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用

相關(guān)機(jī)構(gòu)在應(yīng)用GIS技術(shù)建設(shè)給水管網(wǎng)信息系統(tǒng)的過(guò)程中，需要制定完善的管理方案，提高其工作質(zhì)量。在此期間，需要開(kāi)發(fā)獨(dú)立的工作系統(tǒng)，對(duì)GIS系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，在給水管網(wǎng)信息系統(tǒng)二次開(kāi)發(fā)的情況下，建設(shè)專門的軟件系統(tǒng)，提高其工作質(zhì)量。同時(shí)，相關(guān)機(jī)構(gòu)需要提高水利計(jì)算能力，利用GIS技術(shù)獲取相關(guān)數(shù)據(jù)信息，制定完善的給水管網(wǎng)建設(shè)方案，提高其工作質(zhì)量。

3.6 水資源領(lǐng)域中GIS技術(shù)的應(yīng)用趨勢(shì)

在我國(guó)水資源領(lǐng)域?qū)嶋H發(fā)展的過(guò)程中，相關(guān)機(jī)構(gòu)需要科學(xué)應(yīng)用GIS技術(shù)，創(chuàng)新工作形式，明確各個(gè)機(jī)構(gòu)的工作職責(zé)，創(chuàng)新工作形式，加大決策工作力度，拓寬水資源管理空間，將水資源現(xiàn)代化模型融合在一起，提高其工作質(zhì)量與技術(shù)應(yīng)用水平，提高數(shù)據(jù)信息計(jì)算準(zhǔn)確性，增強(qiáng)工作效果，為其后續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié)語(yǔ)

在水文水資源領(lǐng)域?qū)嶋H發(fā)展的過(guò)程中，相關(guān)機(jī)構(gòu)需要科學(xué)應(yīng)用GIS技術(shù)，制定完善的技術(shù)方案，做好水污染治理工作、給水管網(wǎng)管理工作，提高水環(huán)境的管理質(zhì)量，創(chuàng)新工作機(jī)制，加大管理力度，提高其工作成效。

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1004-1184(2017)06-0205-02

2017-06-02

溫笑寒(1993-)，女，遼寧岫巖人，助理工程師，主要從事水文與水資源方面的研究工作。