GIS在水資源管理中的應用

許春陽

江蘇省金湖縣水務局

GIS在水資源管理中的應用

許春陽

江蘇省金湖縣水務局

水資源短缺問題日益突出，成為制約經(jīng)濟社會發(fā)展的重要因素，而應用GIS對水資源進行管理能夠發(fā)揮GIS技術的長處，能夠有效提高水資源管理效率和利用效率。GIS技術的應用使得水資一些不足之處，有待我們對這一技術進行更加深入的探究與改進。本文將對GIS在水資源領域的應用進行簡要的分析，討論未來GIS技術應用的前景。

GIS；水資源管理；應用

1 引言

地理信息系統(tǒng)GIS作為當前計算機空間信息處理分析系統(tǒng)，其能夠有效結合時空分布特點變化對相關空間信息、圖表數(shù)據(jù)等信息進行完善分析處理，當水文研究領域應用中可結合水資源特點對水資源循環(huán)性、資源信息評估及有效利用率等發(fā)面發(fā)揮至關重要的作用，讓研究者準確評估分析水文資源及調(diào)度。

2 地理信息系統(tǒng)的分類及其各自的利弊

隨著科技的發(fā)展及社會發(fā)展的需求，地理信息系統(tǒng)的種類也日趨豐富。以數(shù)據(jù)結構為依據(jù)來劃分，地理信息系統(tǒng)大致可分為矢量型系統(tǒng)和柵格型系統(tǒng)。因這兩種系統(tǒng)各有利弊，目前最為普遍的趨勢就是將兩者結合起來使用。應用比較廣泛的幾款地理信息系統(tǒng)：ARC/INFO，是由美國環(huán)境研發(fā)所設計出來的一款地理信息系統(tǒng)，它是以矢量數(shù)據(jù)為主的一款系統(tǒng)，功能完備；GRASS，是由美國陸軍工程師兵團建筑工程研究室發(fā)明，是一款以柵格型數(shù)據(jù)結構為主的系統(tǒng)，其主要的優(yōu)勢就是對于信息的處理方便快捷；IDRI-SI，也是一款以柵格型數(shù)據(jù)為主的商業(yè)性的地理信息處理系統(tǒng)，其最大的特點就是價格比較便宜、處理信息的速度比較快，但是功能不夠完備；ERDAS，是一款功能相對于來說比較完備的系統(tǒng)，它其實是將圖片處理與GIS相結合的一款系統(tǒng)，多應用于商業(yè)之中，這款系統(tǒng)既可以處理矢量型數(shù)據(jù)，同時也可以處理柵格型數(shù)據(jù)。

3 水資源數(shù)據(jù)庫的建立要求

要建立起一個較為完備的水資源數(shù)據(jù)庫不是一件簡單容易的事情，這項工作涉及的面較廣，而且有關事物較為龐雜。由于水資源數(shù)據(jù)的特點的多維性，這對數(shù)據(jù)的采集過程就有了較為嚴格的規(guī)定，在對其進行數(shù)據(jù)采集的時候，不僅要記錄數(shù)據(jù)采集的時間，還要對其具體的地理位置進行相關記錄。由此，對于同一個地方水資源的地理位置以及采集數(shù)據(jù)的時間都有了一個確切的標記，這樣對該處的水資源及水文情況我們就可以有更加全面的進行了解了。水資源監(jiān)測原始數(shù)據(jù)在采樣時間上精確到了分鐘(采樣時間、采樣時分)，在取樣位置上又精確到了測點(測站、斷面、測線、測點)，因此數(shù)據(jù)量是極其龐大的?？臻g數(shù)據(jù)庫包括兩大類；一類是基礎地理數(shù)據(jù)庫，包括邊界圖、行政區(qū)劃圖、水系圖、居民地分布圖、地形、交通等等，這一類數(shù)據(jù)主要是作為背景顯示；另一類是水資源專題圖層，這一類包括水情監(jiān)測站點分布圖等、水資源功能區(qū)劃圖等。

4 GIS技術在水資源管理中的具體功能

4.1 供水管網(wǎng)信息管理

①獨立性開放設計；②集成二次開發(fā)；③單純二次開發(fā)。這其中又屬獨立性開發(fā)模式最為簡單，其開發(fā)過程可做到完全獨立性，對于GIS技術及數(shù)據(jù)依賴性較低；而集成二次開發(fā)則必須嚴格按照GIS技術信息及相關參數(shù)進行開發(fā)規(guī)劃，需借助GIS技術優(yōu)秀的空間信息處理技術來達到可視化供水管網(wǎng)的開發(fā)，同時也是難度最高的開發(fā)模式；單純二次開發(fā)則是基于GIS技術提供信息適當調(diào)整供水管網(wǎng)，其開發(fā)難度僅處于中位水平。在供水管網(wǎng)信息規(guī)劃中運用GIS技術提取編輯水文水資源信息，結合水利計算能力與優(yōu)化選泵點等積極因素為供水管網(wǎng)開發(fā)建設提供良好的指導，有效改善優(yōu)化管網(wǎng)建設方案。

4.2 在水污染控制規(guī)劃方面的應用

將GIS技術應用到水污染控制規(guī)劃方面顯得非常有必要。利用GIS技術采集水污染分布等數(shù)據(jù)參數(shù)，并可視化地加以呈現(xiàn)，設計出合理的水污染控制方案，最大限度地發(fā)揮城市排污網(wǎng)絡功能，降低水污染給環(huán)境造成的影響。具體操作時首先需明確水污染控制規(guī)劃對象，利用GIS技術采集相關數(shù)據(jù)信息，建立專門的數(shù)據(jù)庫，并建立面向用戶的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，依據(jù)采集的數(shù)據(jù)對水污染控制模型加以完善，最終實現(xiàn)區(qū)域環(huán)境內(nèi)水污染的管理控制。

4.3 地下水資源的勘查

對于水資源的保護、規(guī)劃、管理以及合理開發(fā)利用而言，地下水資源的勘查必然是基礎環(huán)節(jié)。對地下水資源的勘查，其根本的目的在于查明區(qū)域內(nèi)主要含水層的地質(zhì)結構、空間分布、導水性、含水層的邊界以及各個含水層之間的水力聯(lián)系等特征。針對于地表水資源的空間分布以及調(diào)配的方面來說，GIS技術的應用能夠讓我們對地下水的埋深以及蘊藏量等信息進行系統(tǒng)、全面的掌握，從而為地下水資源的保護、管理、規(guī)劃以及合理開發(fā)與利用等提供具有全面性、準確性的決策支持，讓地下水資源的管理更加科學化、規(guī)范化。

4.4 地表水資源管理

地表水是指存在于地殼表面，暴露于大氣的水，是河流、冰川、湖泊、沼澤四種水體的總稱。地表水資源指特定區(qū)域內(nèi)由降水產(chǎn)生的地表徑流量，包括冰雪水、河川水和湖沼水等，其主要動態(tài)組成為河川徑流量。它是人類生活用水的重要來源之一，也是水資源的重要組成部分。GIS技術的應用能夠讓我們對地表水的補給信息進行系統(tǒng)、全面的掌握，以此來得出更加精確的空間數(shù)據(jù)與成果細化模型，利用 GIS 可實現(xiàn)圖形和屬性數(shù)據(jù)的雙向查詢，對水資源數(shù)據(jù)進行科學管理，在此基礎上做出評價。快速掌握 水文水資源內(nèi)的各種信息，并且能夠?qū)崟r地根據(jù)實際情況進行更新，使 水資源管理達到系統(tǒng)化、科學化，促進水文水資源的有效開發(fā)和可持續(xù)利用。

5 結束語

GIS技術在水資源管理中的應用具有一定的現(xiàn)實意義，這項技術的引入方便工作人員的管理。但在對這項技術進行使用的過程當中，我們也不能一味的依靠它提供給我們的數(shù)據(jù)，因為這其中的數(shù)據(jù)還不能真正的達到標準化，精度也有一定的偏差，這將會給有關工作帶來一定影響。應在工作中應不斷對其進行創(chuàng)新，使其更適宜于水資源管理方面的工作，做到數(shù)據(jù)更精確、使用更便捷。

[1] 李春光.探析 GIS 在水文水資源領域中的應用[J].建筑工程技術與設計，2015(21).

[2] 李平夫，王艷穎.GIS 技術在水資源管理中的應用研究[J].科技信息，2012(12).