淺談GIS在水文水資源分析管理領(lǐng)域中的應(yīng)用

（貴州省水文水資源局，貴州 貴陽 550000）

引言

隨著國(guó)內(nèi)水文生態(tài)環(huán)境的日益惡化，水資源不僅遭受較為嚴(yán)重的污染，而且逐漸表現(xiàn)出枯竭的趨勢(shì)，水危機(jī)問題受到人們的廣泛關(guān)注，由此對(duì)水文水資源的研究逐漸增多。而GIS技術(shù)是一種基于信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的先進(jìn)技術(shù)，將其應(yīng)用到水文水資源研究中，能夠快速準(zhǔn)確的獲取到所需要的水文資料數(shù)據(jù)，從而為區(qū)域水文水資源管理提供數(shù)據(jù)支撐，提升水文水資源管理的科學(xué)性。

一、GIS技術(shù)在水文水資源分析管理領(lǐng)域的應(yīng)用

（一）水文模擬

在水文模擬方面，可以建立起精準(zhǔn)的數(shù)字地形模型以及科學(xué)的數(shù)字高程模型，并且以此為基礎(chǔ)架構(gòu)起數(shù)字化系統(tǒng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)該河流流域水文信息參數(shù)的全方面監(jiān)理。在實(shí)際應(yīng)用過程中，GIS技術(shù)的滲透能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)水文模型和新時(shí)期流域特征的相互滲透融合，提高對(duì)流域水文模型模擬的精確度，對(duì)提高產(chǎn)匯流模擬、水文預(yù)報(bào)等方面工作具有重要的意義。結(jié)合現(xiàn)階段水文模擬的發(fā)展情況來說，比較常規(guī)的分布式水文模型主要有SHE模型、IHDM模型以及不規(guī)則三角網(wǎng)格模型等，其中又?jǐn)?shù)不規(guī)則三角網(wǎng)格模型的應(yīng)用最為廣泛。尤其是在大型流域的水文模擬中，對(duì)原始柵格節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的需求較低，對(duì)流域地形水文特征的描述精準(zhǔn)度較高，具有較高的實(shí)用性[1]。

（二）防洪預(yù)警

近些年來，相關(guān)部門的人員不斷探索防洪方面的GIS技術(shù)應(yīng)用角度，希望借助這一先進(jìn)技術(shù)提高對(duì)防洪預(yù)測(cè)的精度，具體來說GIS技術(shù)在防洪維度的應(yīng)用具有以下幾方面流程。一是借助GIS技術(shù)建設(shè)管理平臺(tái)。在對(duì)GIS技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化完善的過程中，可以借助技術(shù)建立起和庫(kù)等防洪管理平臺(tái)和決策平臺(tái)跨越時(shí)間和空間的限制，對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。與此同時(shí)，借助GIS技術(shù)建立的平臺(tái)，在功能和數(shù)據(jù)方面的穩(wěn)定性和精準(zhǔn)性更加符合，防洪的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效保證決策的可靠性，信息管理效果十分顯著。二是可以利用GIS技術(shù)和水利學(xué)模型進(jìn)行融合，建立洪澇災(zāi)害評(píng)估機(jī)制。在實(shí)際應(yīng)用過程中，GIS技術(shù)和水利學(xué)模型的結(jié)合將會(huì)大幅度上增加管理方案的層次感是獲得的數(shù)據(jù)信息能夠被充分分析，進(jìn)而提高計(jì)算洪水風(fēng)險(xiǎn)和強(qiáng)度的精準(zhǔn)性，并對(duì)洪水的推進(jìn)和淹沒進(jìn)行有效模擬，對(duì)每一次洪澇災(zāi)害所可能帶來的危險(xiǎn)和損失進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估[2]。在這一過程中，災(zāi)害模型的建立將會(huì)為相關(guān)人員的科學(xué)分析奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，維護(hù)廣大人民群眾的經(jīng)濟(jì)利益。三是考慮到要建立洪澇災(zāi)害的多種模型，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該對(duì)各影響因素進(jìn)行精準(zhǔn)分析，并以此為依據(jù)劃分災(zāi)害影響范圍，而GIS技術(shù)就是劃分范圍、制定相關(guān)決策的最主要依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)重載的全面監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)評(píng)價(jià)，為后期的搶險(xiǎn)抗災(zāi)工作提供了較大便利。

（三）水環(huán)境監(jiān)測(cè)

在水環(huán)境資源保護(hù)的過程中，GIS技術(shù)的應(yīng)用能夠更加迅速的協(xié)助相關(guān)人員制定水環(huán)境資源的監(jiān)測(cè)保護(hù)方案。對(duì)于參與區(qū)域水資源保護(hù)的人員來說，完全可以借助GIS技術(shù)軟件對(duì)該區(qū)域水資源和水環(huán)境的歷史資料進(jìn)行查詢，并且推算出水質(zhì)的變化特點(diǎn)以及水環(huán)境的發(fā)展趨勢(shì)。尤其是當(dāng)比較嚴(yán)重的水污染事故發(fā)生時(shí)，相關(guān)部門和人員可以借助GIS技術(shù)對(duì)污染物的擴(kuò)散趨勢(shì)進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，以幫助管理人員在第一時(shí)間內(nèi)制定有效的應(yīng)急策略，阻斷污染物的擴(kuò)散，將污染為環(huán)境所帶來的損失降至最低。

（四）水資源評(píng)價(jià)

在區(qū)域發(fā)展的過程中，涉及到復(fù)雜的水資源規(guī)劃問題，要求相關(guān)人員對(duì)該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境、氣象水文、地形地貌以及水旱災(zāi)害歷史資料進(jìn)行整理，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)規(guī)劃結(jié)構(gòu)的景觀進(jìn)行描述。在水資源規(guī)劃方面，GIS技術(shù)的應(yīng)用可以擴(kuò)大對(duì)信息的管理數(shù)量，構(gòu)建起專門為水資源規(guī)劃而生的支撐系統(tǒng)和相關(guān)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的宏觀管理以及滾動(dòng)規(guī)劃。結(jié)合現(xiàn)階段水資源評(píng)價(jià)機(jī)制的構(gòu)建來說，比較常規(guī)的評(píng)價(jià)方法就是直接評(píng)定區(qū)域內(nèi)的水資源總量以及其利用數(shù)量，這種方式很難直觀展示區(qū)域內(nèi)水資源的空間分布。尤其是在水資源空間分布嚴(yán)重不均衡、水資源短缺的地區(qū)，運(yùn)用傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法，顯然無法滿足相關(guān)工作要求。但是，在GIS技術(shù)的輔助下，相關(guān)人員完全可以發(fā)揮其數(shù)據(jù)管理優(yōu)勢(shì)和分析功能，對(duì)水資源的空間分布信息進(jìn)行特殊處理，結(jié)合水資源所在區(qū)域的一些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行基礎(chǔ)地圖繪制，確保相關(guān)要素能夠囊括其中。在此基礎(chǔ)上，都可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源和人口分布關(guān)系的分析、水資源儲(chǔ)蓄量與分布的關(guān)系分析。

二、GIS在水文水資源分析管理領(lǐng)域中的應(yīng)用趨勢(shì)

(1)空間決策支持系統(tǒng)是GIS技術(shù)應(yīng)用的重要分支:在GIS技術(shù)應(yīng)用過程中，離不開空間決策系統(tǒng)的應(yīng)用，SDSS系統(tǒng)是支撐決策的重要信息系統(tǒng)，在空間系統(tǒng)決策中具有較大的潛力。因此未來可以將空間決策支持系統(tǒng)的完善工作重點(diǎn)發(fā)展。(2)多維GIS技術(shù)是水文水資源應(yīng)用的發(fā)展方向:隨著三維技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在實(shí)際的水資源監(jiān)測(cè)管理過程中，借助多維技術(shù)可以完善水文監(jiān)測(cè)工作，提升建模功能，進(jìn)而提升監(jiān)測(cè)工作的準(zhǔn)確性。(3)GIS技術(shù)是數(shù)據(jù)模擬發(fā)展的重要手段:利用GIS技術(shù)可以對(duì)復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行全面性的分析處理，可以為水資源的保護(hù)提供數(shù)據(jù)支持、信息支撐，促進(jìn)GIS決策的精準(zhǔn)性。

結(jié)語

綜上所述，將GIS技術(shù)應(yīng)用到水文水資源的監(jiān)管中，表現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)之處，有助于對(duì)流域地下水、地表水的監(jiān)管，形成對(duì)流域水文水資源的有效評(píng)測(cè)與保護(hù)，對(duì)流域水文水資源的可持續(xù)性開發(fā)與應(yīng)用有較大的幫助。