芻議GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用

涂晨旭

摘 要：隨著科技的快速發(fā)展，很多新型的技術(shù)也逐漸被開發(fā)出來，GIS就是其中的一種。GIS是一種地理信息系統(tǒng)，主要是通過地理空間數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)對(duì)空間數(shù)據(jù)的處理和分析。在水文水資源領(lǐng)域中運(yùn)用GIS技術(shù)，可以有效調(diào)控地下水的空間分布狀態(tài)和地表水資源空間，同時(shí)還能勘查地下水源，計(jì)算流域面積雨量，預(yù)報(bào)水文模擬以及水情。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗(yàn)，就GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用談一談自己的看法。

關(guān)鍵詞：GIS；水文水資源；應(yīng)用

前言：隨著計(jì)算機(jī)的運(yùn)用和電子信息化的發(fā)展，GIS技術(shù)也作為一種新型的技術(shù)被研發(fā)出來，并且在很多領(lǐng)域都得到了廣泛的運(yùn)用。GIS可以準(zhǔn)確收集空間數(shù)據(jù)并且進(jìn)行存儲(chǔ)和分析管理，將其應(yīng)用到水文水資源領(lǐng)域，可以為相關(guān)研究提供精確的信息，從而滿足各項(xiàng)研究中智能化、多功能的發(fā)展趨勢(shì)。本文通過對(duì)GIS技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上就GIS在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用展開論述。

一、GIS技術(shù)的概述

GIS技術(shù)是對(duì)地理信息系統(tǒng)的統(tǒng)稱，屬于最近幾年計(jì)算機(jī)運(yùn)用和電子信息化不斷發(fā)展下形成的新型技術(shù)，綜合遙感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、地理學(xué)以及信息學(xué)等共同發(fā)展所形成的。GIS技術(shù)在空間類相關(guān)信息的處理方面有著不可取代的優(yōu)勢(shì)，通過計(jì)算機(jī)預(yù)測(cè)對(duì)空間采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將其轉(zhuǎn)化為可視化信息，給相關(guān)的研究提供精確化的重構(gòu)轉(zhuǎn)化、提取編輯、數(shù)據(jù)引用等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

地理信息系統(tǒng)的主要功能體現(xiàn)在三個(gè)方面：

第一，在采集、管理分析以及輸出數(shù)據(jù)信息的過程中，地理信息系統(tǒng)有著非常強(qiáng)的空間性和時(shí)效性，可以建立較強(qiáng)的空間信息，而且還能及時(shí)更新信息。

第二，在區(qū)域空間分析方面，地理信息系統(tǒng)可以通過將地學(xué)模型和采集到的數(shù)據(jù)信息有效結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)對(duì)該區(qū)域的動(dòng)態(tài)化預(yù)測(cè)。

第三，利用衛(wèi)星遙感技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化管理，從而保證數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，能夠相關(guān)研究人員提供一定的決策依據(jù)[1]。

二、GIS在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）在水環(huán)境管理方面的應(yīng)用

結(jié)合多年的研究，開發(fā)出了水質(zhì)動(dòng)態(tài)管理信息系統(tǒng)，讓各級(jí)的水環(huán)境管理質(zhì)量都得到有效的完善和提升，其中，GIS技術(shù)起到了十分重要的作用，尤其是在水環(huán)境管理中，其應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)非常突出。第一，有關(guān)部門或研究人員能夠利用GIS技術(shù)對(duì)不同流向、不同地域、不同分布的水環(huán)境狀況進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。我國(guó)上海就利用GIS技術(shù)對(duì)黃浦江流域的水質(zhì)和水量實(shí)行預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)，該技術(shù)既在上海獲得了成功的應(yīng)用，在國(guó)際業(yè)界也受到了普遍的認(rèn)可[2]。

（二）在水文水資源空間管理以及決策方面的應(yīng)用

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，GIS技術(shù)也在不斷更新和變化。在最近幾年，決策支持系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)不斷被體現(xiàn)出來，這主要是由常規(guī)決策技術(shù)和GIS技術(shù)提煉而成的。該技術(shù)的應(yīng)用，與我國(guó)水資源特征更加相符合。我國(guó)有關(guān)部門要結(jié)合我國(guó)自然災(zāi)害的特點(diǎn)對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行推廣和應(yīng)用，加大投入的力度，從而達(dá)到新型決策研究目標(biāo)。從某個(gè)程度上去說，水文決策是一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容，需要建立在精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上，只有保證所有的數(shù)據(jù)科學(xué)、全面，才能保證研究成果的可靠性。對(duì)水文水資源實(shí)現(xiàn)空間管理和決策的時(shí)候，GIS技術(shù)是最主要的技術(shù)因素，其中，空間數(shù)據(jù)庫是該項(xiàng)技術(shù)構(gòu)成的系統(tǒng)中心。利用科學(xué)的創(chuàng)建建立水文水資源數(shù)據(jù)庫，主要作用就是依據(jù)時(shí)間分布和空間分布進(jìn)行預(yù)測(cè)，提高水資源管理水平，只有不斷加強(qiáng)建設(shè)決策系統(tǒng)，才能從根本上提高水文水資源的管理能力[3]。

（三）在水文情報(bào)預(yù)測(cè)以及防洪減災(zāi)方面的應(yīng)用

隨著科技的發(fā)展，GIS技術(shù)也在不斷發(fā)展，并且形成了多種多樣的災(zāi)害模型，能夠?qū)α饔蛏舷掠蔚年P(guān)系進(jìn)行具體而全面的分析。在事前預(yù)報(bào)上，GIS技術(shù)的空間分析功能能為其提供可靠有力的信息支持。能夠在一個(gè)非常大的范圍內(nèi)不受約束的采集、整合和編輯水文信息。GIS技術(shù)可以形成非常精準(zhǔn)的模型參數(shù)，為水文模型的開發(fā)提供可靠且強(qiáng)大的支撐基礎(chǔ)，科學(xué)有效融合水力學(xué)模型，從而建立數(shù)字化高程模型，讓水文信息的監(jiān)測(cè)更加可靠實(shí)效。另外，在各種輔助材料的提供上，GIS技術(shù)也能實(shí)現(xiàn)多種可能。在水文水資源領(lǐng)域中，GIS技術(shù)的應(yīng)用比較普遍，具有一定的廣泛性，其中表現(xiàn)最突出的就是預(yù)防洪災(zāi)方面，也是最為普遍的一個(gè)領(lǐng)域，可以通過平臺(tái)管理、災(zāi)情評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)分析、區(qū)劃防洪等方面達(dá)到防洪減災(zāi)的目的。相關(guān)研究人員還可以通過GIS技術(shù)的空間分析能力，不斷優(yōu)化不同模型數(shù)據(jù)，為防洪決策提供可靠的信息支持，不斷完善管理信息管理決策的支持平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)不同空間的資源整合，在評(píng)估災(zāi)情方面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析和管理，利用GIS技術(shù)進(jìn)行多層次的整合和管理，讓不同層次和不同屬性的數(shù)據(jù)進(jìn)行演進(jìn)，通過分析的結(jié)果為災(zāi)情評(píng)估提供協(xié)助作用。在采集計(jì)算模擬洪水發(fā)生強(qiáng)度對(duì)自然、地理以及社會(huì)因子等諸多因素的時(shí)候，可以附加上對(duì)應(yīng)權(quán)重，從而實(shí)現(xiàn)空間疊加，最后形成可靠性、完整性的災(zāi)害損失評(píng)估[4]。

（四）在水管網(wǎng)信息管理方面的應(yīng)用

在水管網(wǎng)信息管理方面，GIS技術(shù)也起著十分重要的作用，可以通過集成二次開發(fā)、獨(dú)立開發(fā)以及二次開發(fā)三種體現(xiàn)模式，實(shí)現(xiàn)GIS技術(shù)的推廣開發(fā)。在三種模式中開發(fā)難度最小的就是獨(dú)立開發(fā)，這是一種不借助GIS技術(shù)就可以進(jìn)行開發(fā)的模式；單純的二次開發(fā)主要借助的技術(shù)就是GIS技術(shù)的應(yīng)用，開發(fā)的難度比集成二次開發(fā)的難度要稍微低一些，通過合理的設(shè)計(jì)，可以為各級(jí)管網(wǎng)的建設(shè)提供有力的支撐；集成二次開發(fā)在這三種開發(fā)模式當(dāng)中是最需要GIS技術(shù)支撐的一種開發(fā)模式，通過GIS技術(shù)的處理，對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，從而多次編輯、提取、采集信息，逐漸形成優(yōu)化方案，在設(shè)計(jì)上可以最大限度提升科學(xué)計(jì)算能力。

（五）在水污染控制規(guī)劃方面的應(yīng)用

在當(dāng)前的水文水資源領(lǐng)域，水污染是一個(gè)重點(diǎn)關(guān)注問題，開發(fā)利用水文水資源有著較大的消極影響，在區(qū)域環(huán)境規(guī)劃過程中如何控制水污染，對(duì)環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的效率和質(zhì)量有著嚴(yán)重的影響。因此，通過GIS技術(shù)控制規(guī)劃水污染具有非常重要的意義。

在制定水污染控制方案之前，有關(guān)部門及研究人員要做好各個(gè)功能區(qū)域內(nèi)水資源的分布設(shè)計(jì)，結(jié)合污染源的分布和種類，通過圖形的可視化形式設(shè)計(jì)好分布的范圍和方位，保證城市排污網(wǎng)絡(luò)的排污效果能夠最大限度發(fā)揮出來，降低水污染在區(qū)域環(huán)境范圍中的影響。具體實(shí)施如下：首先要對(duì)水污染控制規(guī)劃對(duì)象進(jìn)行明確，建立規(guī)劃模型庫和規(guī)劃數(shù)據(jù)包。然后分別利用管理信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，建立有效的信息系統(tǒng)，并且要面向用戶，結(jié)合用戶需要的圖表和數(shù)據(jù)信息對(duì)水污染控制規(guī)劃模型加以完善，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域環(huán)境內(nèi)水污染的有效控制。

結(jié)論：綜上所述，對(duì)水文水資源領(lǐng)域的全面和深入研究在一定程度上促進(jìn)了GIS技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，而GIS技術(shù)的應(yīng)用也反過來加強(qiáng)了水文水資源領(lǐng)域研究力度，兩者相互促進(jìn)，不斷提高水資源管理水準(zhǔn)，這對(duì)當(dāng)前環(huán)境下水資源污染局面的治理以及水資源短缺現(xiàn)象的環(huán)節(jié)有著十分重要的意義和作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2]全占東.水文水資源領(lǐng)域中GIS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢(shì)探討[J].黑龍江水利科技. 2017（02）：21-22.

[3]趙德遠(yuǎn).GIS技術(shù)在水資源領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品. 2011（17）：67-68.

[4]徐中華，李云峰，王疆霞.GIS技術(shù)在水資源領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展[J].水利科技與經(jīng)濟(jì).2005（09）：35-36.