論基于GIS技術在水文水資源中的運用

楊昕馨

摘要：隨著科學技術的進步，GIS的技術也逐步的從外圍發(fā)展到了內核，隨著GIS技術的不斷增強，其應用的范圍也越來越大。而且本身的能力也可以解決水資源問題，對于水資源領域的條件也越來越成熟，使得它在區(qū)域水資源規(guī)劃的管理、水情的預報以及水文的研究成為現(xiàn)實。

關鍵詞：GIS技術；水資源；運用

中圖分類號： TV21 文獻標識碼： A

引言

GIS,是地理信息系統(tǒng)技術的簡稱,是當代科技快速發(fā)展中的一種空間信息分析下的產(chǎn)物。GIS技術既能科學分析多項資源環(huán)境信息,又能運用科學的分析方法對資源環(huán)境進行分析和監(jiān)測,對資源環(huán)境的發(fā)展起到了積極的促進作用,也是我國科技領域的一項重要技術。

一、GIS技術的應用領域

1、水文情報預報及防洪減災

GIS強大的數(shù)據(jù)整合能力為水文情報預報系統(tǒng)的設計和應用提供了很多方便，應用這些技術優(yōu)勢，能夠更好地實現(xiàn)大范圍內水文信息的提取、整合與編輯，這對于后期的水文預報有著重要作用。GIS技術能夠更好地確定模型參數(shù)，提升參與數(shù)據(jù)和模型設計的精確度，加速水文模型的高質量開發(fā)。特別是數(shù)字高程模型的應用，能夠融合水力學模型，更加客觀而高效地實現(xiàn)對水文信息的監(jiān)測。GIS技術的發(fā)展和應用為水文情報預報提供了重要的輔助資料，對加速各方面技術的研究都有著良性影響。GIS承擔著眾多骨干河道、大中型水庫的洪水預報方案編制和洪水作業(yè)預報，在應用過程中取得了很好的效果。憑借水文水資源地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢，國家防汛指揮系統(tǒng)濟寧水情分中心和水文站點順利完成建設，并且成功編制了一套濟寧市雨量等值線圖軟件，完成了濟寧市中小河流治理水文站點布設及數(shù)據(jù)庫整合，完成了水情交換系統(tǒng)安裝調試工作，結束了原傳輸系統(tǒng)近10年的使用。

GIS技術目前在防洪減災決策中的應用主要集中在4個方面:管理平臺、災情評估、風險分析與區(qū)劃和城市防洪。首先是防洪信息管理系統(tǒng)構建下的決策支持平臺可以更好地完成時間、空間數(shù)據(jù)的管理，從搜集、查詢、檢索、更新和維護等方面加強對信息資源的整合與應用，利用GIS的空間分析能力為防洪決策提供可靠的信息輔助支持，為各類應用模型提供數(shù)據(jù)、優(yōu)化參數(shù)，從而做到準確地預測和表達，可以說是決策方案可視化的一種表現(xiàn)。

在災情評估環(huán)節(jié)，主要發(fā)揮GIS對基礎背景數(shù)據(jù)的管理優(yōu)勢。其將空間數(shù)據(jù)和各種屬性數(shù)據(jù)進行多層次整合、管理，在此基礎上對洪水災害進行演進，從而為災情數(shù)據(jù)的分析、提取、評估提供有利的輔助手段。

在評估完洪水災害之后，是對災害風險的分析和區(qū)劃。這種分析和區(qū)劃立足于系統(tǒng)對各種洪水發(fā)生概率和強度等數(shù)據(jù)的模擬計算，對可能造成的危害和危險性進行分析與損失評估。這個過程需要集合GIS技術對自然、地理、社會因子等諸多因素并附上相應的權重進行空間疊加，然后完成分析和區(qū)劃，是一種評估災害損失的有效手段。隨著GIS技術研究的深入以及多種災情模型的構建，近年來，評估系統(tǒng)所考慮的因素雖在不斷完善，也變得更加全面，但仍然還有更大的研討空間。例如充分利用GIS空間分析的功能，考慮流域上、下游的關系等。同時，GIS技術在數(shù)據(jù)層疊加、多邊形合并、緩沖區(qū)的運用方面充分發(fā)揮了作用。

2、水文資源空間管理和決策支持系統(tǒng)研究

水文資源的空間管理和決策都要依賴于GIS技術?；贕IS技術建立的空間數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的核心，是相關水文決策必須考慮的重要參考數(shù)據(jù)。只有在這些精準數(shù)據(jù)上進行決策，才能更好、更全面地做出科學而正確的決策。

建立具有水文水資源特色的數(shù)據(jù)庫，不止是為了更好地實現(xiàn)當前水資源的管理，更重要是根據(jù)水資源分布的時間和空間變化做出預測，建立相關的決策支持系統(tǒng)，提升水資源的管控能力。近幾年發(fā)展起來的決策支持系統(tǒng)立足于常規(guī)決策支持系統(tǒng)和GIS技術，是一種優(yōu)勢明顯的新型系統(tǒng)。但相對來說，其開發(fā)難度較大，需要大量財政資金支持。就我國水資源分布狀況與近年來洪澇災害發(fā)生的頻率來看，加強這種新型決策支持系統(tǒng)的研究和應用對于我國未來水資源的管理有著極為重要的意義。

3、水環(huán)境管理

水環(huán)境管理的目的決定了這項工作相較一般水文管理在空間屬性和層次上的要求更高。GIS技術的應用除了能夠精確體現(xiàn)不同區(qū)域內的水環(huán)境狀況，還能根據(jù)空間及時間范圍內的變化趨勢進行預測和監(jiān)測，利用系統(tǒng)內的多種信息模塊加強對水環(huán)境的管理，還能根據(jù)不同水環(huán)境需要適當進行加減。

4、水污染控制規(guī)劃

水污染作為現(xiàn)今水文水資源領域重點關注的問題之一，對水資源的開發(fā)利用有著巨大的消極影響。區(qū)域環(huán)境規(guī)劃過程中如何做好水污染的控制，將會嚴重影響環(huán)境規(guī)劃目標實現(xiàn)的質量和效率。因此，利用GIS技術做好水污染的控制規(guī)劃具有重要意義。

水污染控制規(guī)劃方案要做好各功能區(qū)域水資源的分布設計。根據(jù)污染源的種類及分布，利用圖的可視化形式做好分布方位與范圍的設計，確保城市的排污網(wǎng)絡能夠發(fā)揮最大的排污效果，減少水污染在區(qū)域環(huán)境范圍內的影響。具體流程如下:首先確定水污染控制規(guī)劃的對象，建立水污染控制規(guī)劃的數(shù)據(jù)包以及規(guī)劃模型庫；然后分別利用數(shù)據(jù)庫及管理信息系統(tǒng)，建立面向用戶的信息系統(tǒng)，根據(jù)用戶所需要的數(shù)據(jù)、圖表等信息完善水污染控制規(guī)劃模型；最終完成區(qū)域環(huán)境內水污染的控制。美國水利科學家德博瑞就利用這種污染控制系統(tǒng)成功地計算了美國多個河流周邊流域的污染值，更好地實現(xiàn)了水質的監(jiān)測與污染的控制，在非點源污染控制上又上了一個層次。

二、對完善GIS技術的構想

相對于其他國家來講,我國的GIS技術起步較晚,雖然發(fā)展時間不長,但發(fā)展速度卻十分迅猛。對于目前我國GIS技術存在的缺陷,本文針對性的提出對GIS技術完善的幾點建議,主要從GIS技術與我國經(jīng)濟發(fā)展和社會需求作為出發(fā)點,主要表現(xiàn)在:（1）制定具有專業(yè)性的國家地理信息管理系統(tǒng),解決信息和管理等實際問題。（2）加強對GIS技術的規(guī)范,從而使得GIS技術能更好的運用于各項領域。（3）在國外引進技術的基礎上進一步擴充和完善GIS技術。

相對于其他領域,在生態(tài)環(huán)境領域中,GIS技術的應用處于初始階段,從地理位置、社會經(jīng)濟發(fā)展、環(huán)境質量監(jiān)測等方面分析和相關的數(shù)據(jù)分析,對于這一領域有以下一些建議。

（1）以信息化為根據(jù)推進生態(tài)環(huán)境工作,推動GIS技術在生態(tài)資源管理中廣泛應用。信息化建設已成為我國一項高端技術,GIS技術在以資源、生產(chǎn)、資金等空間的綜合配置和優(yōu)化合理為目的的信息化建設中,發(fā)揮其積極的作用。

（2）以專業(yè)化為根據(jù)推進生態(tài)環(huán)境工作,主要是向資源估測、監(jiān)督、分析數(shù)據(jù)等專業(yè)方向發(fā)展。在社會經(jīng)濟發(fā)展的同時,人們的生活水平顯著提高,不僅僅只追求物質文明,對精神文明的要求也逐步提高,在這種條件下,我們往往忽視了我們的日常行為對生態(tài)環(huán)境所造成的嚴重影響,近年來,嚴重的環(huán)境問題已經(jīng)敲響了我們的警鐘,需要我們給以高度的重視,這就離不開專業(yè)化的GIS技術,從而才能滿足生態(tài)資源的需要,需要更專業(yè)化GIS技術的支持。

結束語

GIS技術的運用大大的促進了水文水資源的發(fā)展的同時也加快了GIS技術提升的腳步。地理信息系統(tǒng)（GIS）它是一門新興的計算機應用科學，并且在水文水資源領域的作用日益的加大。GIS在管理、處理以及儲存與分析時的分布資料，再為以后的開發(fā)規(guī)劃以及運行管理的決策時，可以為水資源與環(huán)境的保護提供相當直觀、科學的依據(jù)，并且協(xié)助了水文學科的有關理論方面的知識研究，GIS在其中起到了非常重要的作用。

參考文獻

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