水文水資源領(lǐng)域中GIS系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)展

石紅旺

摘要：近年來，隨著水文水資源領(lǐng)域的不斷發(fā)展，信息化手段顯得愈發(fā)重要。水利信息化是水文水資源現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和前提，而GIS系統(tǒng)具有一定的代表性，它具有水文信息的自動化處理、水資源數(shù)據(jù)的可視化等功能，對水利管理開發(fā)利用工作產(chǎn)生了一定的推進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞：水文水資源領(lǐng)域;GIS系統(tǒng);應(yīng)用

引言

GIS即地理信息系統(tǒng)，這一技術(shù)主要依托計算機(jī)和軟件技術(shù)，對地理空間的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的描述、采集和存儲，根據(jù)其所提供的數(shù)據(jù)就可以做出準(zhǔn)確的決策。GIS技術(shù)應(yīng)用范圍較廣，文章主要探討的是GIS技術(shù)在水文水資源中的應(yīng)用。

1 GIS技術(shù)概念

GIS又被稱之為地理信息系統(tǒng)，基于計算機(jī)硬件、軟件支持下對整個或部分地球空間信息進(jìn)行采集、存儲、管理、計算與描述。GIS系統(tǒng)具有綜合性強(qiáng)的特征，在實際應(yīng)用期間涉及地理學(xué)、地圖學(xué)以及計算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域?qū)I(yè)知識，實際應(yīng)用范圍廣闊。通過高效應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，對空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行有效分析及處理，將地圖的視覺化效果與地理分析能力、數(shù)據(jù)管理能力集合在一起，提供更加全面的地理信息服務(wù)。

2 GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1在水文情報獲取及防洪減災(zāi)中的應(yīng)用

GIS技術(shù)可以有效整合海量數(shù)據(jù)，為水文水資源情報預(yù)報系統(tǒng)的設(shè)計及運(yùn)轉(zhuǎn)提供了重要的理論依據(jù)。通過充分發(fā)揮GIS技術(shù)內(nèi)部功能，可以擴(kuò)大水文數(shù)據(jù)提取范圍，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行全面整合及編輯，使后期水文情報預(yù)報工作更加全面精準(zhǔn)。GIS技術(shù)的應(yīng)用還可確定水文水資源空間數(shù)據(jù)模型參數(shù)，增強(qiáng)水文水資源空間模型的設(shè)計精準(zhǔn)度。通過配合使用數(shù)據(jù)高程模型，全面檢測水文水資源實際信息，促進(jìn)水文水資源領(lǐng)域研究工作高效開展。當(dāng)前GIS技術(shù)被較為廣泛應(yīng)用在地區(qū)骨干河道、大中型水庫預(yù)報方案的編制過程中。通過找尋地區(qū)水文水資源地理信息發(fā)展規(guī)律，建立更加科學(xué)完善的水情中心及水文站點(diǎn)，獲取地區(qū)雨量等級線圖。不僅如此，GIS技術(shù)還可為防洪減災(zāi)工作提供重要理論依據(jù)。通過充分利用GIS系統(tǒng)內(nèi)部管理平臺、旱災(zāi)評估、風(fēng)險分析以及城市防洪功能，最大限度地降低旱澇災(zāi)害對地區(qū)發(fā)展造成的嚴(yán)重不利影響。GIS系統(tǒng)收集并描述的水文水資源空間信息可以為防洪信息管理系統(tǒng)決策支持平臺的構(gòu)建提供重要理論依據(jù)。同時，GIS技術(shù)的空間分析能力還能夠體現(xiàn)出地區(qū)水文水資源防洪減災(zāi)需求，優(yōu)化各類參數(shù)，使防洪減災(zāi)決策方案實現(xiàn)可視化目標(biāo)。在洪水災(zāi)害評估完成后，地理信息系統(tǒng)還可對災(zāi)害風(fēng)險進(jìn)行全面分析。結(jié)合地區(qū)洪水災(zāi)害發(fā)生規(guī)律以及影響程度，計算并評估洪水損失量。借助GIS技術(shù)以及自然、地理及社會因子，對此因子進(jìn)行權(quán)重空間疊加，構(gòu)建起多災(zāi)害模型。為充分發(fā)揮出GIS系統(tǒng)技術(shù)作用，相關(guān)研究人員還致力于利用系統(tǒng)空間分析功能，深入剖析流域上下游之間關(guān)系，對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加以及多邊形合并，設(shè)計出最為合理的緩沖區(qū)，為城市防洪減災(zāi)工作提供重要技術(shù)支持。

2.2在水文資源空間管理與決策方面的應(yīng)用

對水文資源開展空間管理和決策時，同樣離不開GIS技術(shù)的支持。這一技術(shù)可以為水文水資源建立專門的空間數(shù)據(jù)庫，在數(shù)據(jù)庫中的各項數(shù)據(jù)可以為水文決策提供重要的參考，使決策工作不再依賴主觀經(jīng)驗，而是有精確的數(shù)據(jù)保證。要根據(jù)水文水資源的特點(diǎn)確定數(shù)據(jù)庫的形式，使其能夠在不斷提高管理質(zhì)量的同時，確保水資源分布情況、空間變化情況得到準(zhǔn)確的預(yù)測。通過建立完善的決策管理系統(tǒng)，就可以確保水資源管理水平不斷提高。目前，我國已經(jīng)有相對完善的水資源決策支持系統(tǒng)，這一系統(tǒng)充分依托GIS技術(shù)，不過在實際開發(fā)的過程中，由于資金不夠充足，因此很難保證系統(tǒng)的功能得到進(jìn)一步改進(jìn)。對此，政府要加大支持力度，通過資金支持和人才支持等方式確保系統(tǒng)得到高效的開發(fā);企業(yè)也需要加強(qiáng)對人才的培養(yǎng)和引進(jìn)，使其能夠勝任決策管理系統(tǒng)的開發(fā)工作。

2.3在水環(huán)境管理方面的應(yīng)用

為了進(jìn)一步提高水環(huán)境的質(zhì)量，就要采取有效的管理方式。水環(huán)境管理工作的多個因素密切相關(guān)，尤其在水管理空間屬性上需要采取有效的管理措施，并通過分層次的方式一一進(jìn)行處理。要充分利用GIS技術(shù)對水環(huán)境進(jìn)行分析，由于不同的水環(huán)境處于不同的領(lǐng)域，因此需要保證分析具有一定的針對性，結(jié)合水環(huán)境的實際情況采集相關(guān)數(shù)據(jù)，使信息更加準(zhǔn)確。要結(jié)合相應(yīng)的空間和時間范圍，對水環(huán)境的變化進(jìn)行有效的預(yù)測。為了進(jìn)一步提高水環(huán)境管理水平，還要建立多元化信息模塊，并根據(jù)不同領(lǐng)域的水環(huán)境對信息模塊進(jìn)行處理?？赏ㄟ^建立專門的管理系統(tǒng)對水環(huán)境進(jìn)行科學(xué)有效的管理，水環(huán)境管理系統(tǒng)能夠針對特定區(qū)域的水環(huán)境進(jìn)行嚴(yán)格的控制，有效提高水環(huán)境質(zhì)量。為提高系統(tǒng)的功能，要在開發(fā)工作中融入動態(tài)化思想，使系統(tǒng)能夠更好地發(fā)揮作用。

2.4在水污染管理中的具體應(yīng)用

如今，隨著城市化進(jìn)程的不斷加快及工業(yè)化的迅速發(fā)展，我國水污染問題也日益嚴(yán)峻。針對這一現(xiàn)狀，我國相關(guān)部門必須提高對水文水資源管理工作的重視程度，對水污染范圍進(jìn)行合理的掌握與規(guī)劃。將GIS技術(shù)應(yīng)用在水污染管理中，可迅速收集水污染分布數(shù)據(jù)和水污染程度數(shù)據(jù)，然后以可視化的形式進(jìn)行展現(xiàn)，方便相關(guān)人員獲取更加精確的水污染數(shù)據(jù)，從而制訂出有效的水污染控制方案，減少污染。同時，相關(guān)人員為了進(jìn)一步明確控制對象，可以借助GIS技術(shù)來繼續(xù)開展相關(guān)工作，搭建數(shù)據(jù)信息庫，并通過數(shù)據(jù)開展模型組建和完善任務(wù)，從而對當(dāng)?shù)厮廴緺顩r進(jìn)行更加有效的管理和掌控。此外，在水污染治理過程中，GIS技術(shù)也起著非常重要的作用。由于該技術(shù)具有空間數(shù)據(jù)采集功效，通過將水質(zhì)模擬技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)分析作用進(jìn)行有效結(jié)合，可以對突發(fā)性污染事件的污染狀況進(jìn)行較好的模擬，以便相關(guān)人員在較短時間內(nèi)明確事故發(fā)生的原因和對象，從而制訂出科學(xué)合理的事故處理方案。

結(jié)語

綜上所述，GIS在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用，極大提高了水資源規(guī)劃管理、水文情報預(yù)報、水環(huán)境監(jiān)測，以及地下水相關(guān)工作的分析評估效率和管理能力。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用程度是水文現(xiàn)代化水平的一個重要指標(biāo)，基于GIS的水文水資源業(yè)務(wù)一體化和智能化是水文水資源領(lǐng)域未來發(fā)展的趨勢。

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（河北省水利水電勘測設(shè)計研究院 天津 300250）