地理信息系統(tǒng)在水文水資源方面的應(yīng)用

翟鳳君

【摘要】為了能夠滿足應(yīng)用需求的信息，能夠以圖形、地圖或者數(shù)據(jù)的形式表示處理的結(jié)果，便產(chǎn)生了一種管理以及研究空間數(shù)據(jù)的GIS技術(shù)系統(tǒng)。GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，本文針對GIS系統(tǒng)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了分析和研究。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)GIS；水資源；應(yīng)用

一、GIS在水資源管理方面的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)是對地理信息進(jìn)行采集、存貯、更新、分析、傳輸、查詢等管理過程的基礎(chǔ)工具。地理信息就是表征地理系統(tǒng)諸要素的數(shù)量、質(zhì)量、分布特征、聯(lián)系和規(guī)律的數(shù)字、文字、圖像和圖形的總稱。GIS能回答和解決以下四類問題：

①位置，即在某個(gè)地方有什么的問題。

②條件，即符合某些條件的實(shí)體在哪里的問題。

③趨勢，即某個(gè)地方發(fā)生的某個(gè)事件及其隨時(shí)間的變化過程。

④模擬，即某個(gè)地方如果具備某種條件會(huì)發(fā)生什么的問題。

GIS目前已成功地應(yīng)用到了包括資源管理、自動(dòng)制圖、設(shè)施管理、城市和區(qū)域的規(guī)劃、人口和商業(yè)管理、交通運(yùn)輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個(gè)領(lǐng)域。

（一）建立水資源管理的空間數(shù)字模型

通過GIS的交互式圖形處理以及應(yīng)用自動(dòng)制圖工具，可以把水文模擬中的信息變?yōu)槿S立體模塊，將地貌、地形、水文環(huán)境、水文地質(zhì)條件、水文氣象以及河流水系等因素以點(diǎn)、線、面的三維立體形式輸入空間數(shù)據(jù)庫，將所有的水文因素變成三維立體式的空間數(shù)據(jù)，從而在很大程度上提高了水文信息的應(yīng)用以及管理水平。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，水文信息通過GIS技術(shù)作為集成平臺(tái)，可以在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布水文信息并且能夠?yàn)橛脩籼峁g覽和檢索，水文信息將會(huì)發(fā)展為數(shù)字化、社會(huì)化。

（二）GIS在水資源管理系統(tǒng)中的規(guī)劃

社會(huì)資源的合理分配是科學(xué)規(guī)劃水資源所面臨的重要問題，同時(shí)也制約著社會(huì)的和諧穩(wěn)定及可持續(xù)發(fā)展。GIS技術(shù)能夠很靈活的整合水資源的分布、蓄量，水文環(huán)境以及水文情況的供需等各種水資源動(dòng)態(tài)信息，并且能夠通過采集、整合、分析后提供大量的有效信息，從而以此數(shù)據(jù)對水資源進(jìn)行合理的開發(fā)以及應(yīng)用，所以在對水資源管理規(guī)劃中廣泛地應(yīng)用GIS技術(shù)。此外，還可以對流域內(nèi)水資源的分布、蓄量、水資源與人口的關(guān)系、水資源與區(qū)域社會(huì)的關(guān)系以及預(yù)測信息進(jìn)行分析，并且對分析所得數(shù)據(jù)以地理分布方式進(jìn)行查詢和管理，從而更好的服務(wù)規(guī)劃管理。

二、GIS在水土保持方面的應(yīng)用

（一） GIS的查詢功能在水土保持中的作用

GIS空間數(shù)據(jù)庫具有疊加功能，可以將水資源情況的空間數(shù)據(jù)以及屬性數(shù)據(jù)相互疊加，并以非常直觀的圖片數(shù)據(jù)方式清晰地呈現(xiàn)在用戶面前，使得水文情況一目了然。

（二） GIS的統(tǒng)計(jì)分析功能在水土保持的作用

GIS具有統(tǒng)計(jì)分析功能，這種功能為水土保持的統(tǒng)一規(guī)劃提供可靠的、精確的數(shù)據(jù)依據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)過GIS系統(tǒng)的整合與分析之后，可以使土地結(jié)構(gòu)、利用狀況及區(qū)域分布特征等方面的信息快速的呈現(xiàn)在用戶面前。

（三）GIS的數(shù)據(jù)編輯功能在水土保持中的作用

由于土地信息具有一定的變化性，其地表面積和占用情況隨時(shí)會(huì)發(fā)生變化。此時(shí)就需要利用GIS的強(qiáng)大空間數(shù)據(jù)編輯功能以及拓?fù)涔δ堋＿@兩種功能極大的方便了用戶隨時(shí)編輯動(dòng)態(tài)信息的需求，并且隨時(shí)驗(yàn)證沖突，直接采用圖形數(shù)據(jù)的方式顯示出來，大大減少了人為因素的失誤。

（四） GIS的輸出功能在水土保持中的作用

GIS具有輸出功能，這種輸出功能能夠在用戶界面上提供出所有用戶所學(xué)的水資源信息，通過分層管理空間信息的能力，將信息和圖片的三維數(shù)據(jù)信息分層的疊加并整合在一起，可以根據(jù)用戶需要來輸出并顯示所需的圖層數(shù)據(jù)，這樣做能夠縮短用戶的查詢時(shí)間，提高系統(tǒng)工作效率。

三、GIS對水環(huán)境與水污染的應(yīng)用

目前我國水環(huán)境最嚴(yán)重的問題就是水質(zhì)大面積的污染。水資源的污染具有范圍比較廣，數(shù)量比較多的特點(diǎn)，現(xiàn)在必須有效的進(jìn)行解決并且防止水污染。GIS系統(tǒng)的集成功能能夠?qū)?shù)據(jù)庫中實(shí)時(shí)更新的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，從而得出水資源的開發(fā)利用、污染源分布、納污能力、排放標(biāo)準(zhǔn)、排污口檢測以及相關(guān)的預(yù)測信息，從而可以有效的防治水環(huán)境污染。

四、GIS在防災(zāi)減災(zāi)方面的應(yīng)用

（一）建立災(zāi)難數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

在GIS 系統(tǒng)中要有一個(gè)專門有關(guān)災(zāi)難的系統(tǒng)， 能夠快速準(zhǔn)確的在緊急狀態(tài)下發(fā)布災(zāi)害資源信息和迅速調(diào)配專業(yè)設(shè)備和技術(shù)人員。要求系統(tǒng)應(yīng)細(xì)化到縣一級(jí)，這樣上一級(jí)決策者不僅可以清楚其管轄范圍內(nèi)的可支配資源，也可以獲知其周邊縣城的可用資源。這個(gè)信息庫還可以使用不同的方式進(jìn)行檢索，根據(jù)用戶的不同權(quán)限獲得有關(guān)災(zāi)難的資料。

（二）開發(fā)遠(yuǎn)程智能災(zāi)害管理系統(tǒng)

當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，會(huì)發(fā)生已有的通信服務(wù)和能源供應(yīng)突然中斷的情況，導(dǎo)致災(zāi)難信息不能及時(shí)傳達(dá)相關(guān)部門，以至于引起嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷害。為此開發(fā)遠(yuǎn)程智能災(zāi)難管理系統(tǒng)變得非常重要，其主要功能是第一時(shí)間覺察到災(zāi)難的危險(xiǎn)，發(fā)布危險(xiǎn)信號(hào)，對危險(xiǎn)源進(jìn)行定位，在信息庫中調(diào)取有用信息發(fā)送給政府決策者和營救人員。

結(jié)束語

地理信息系統(tǒng)作為一門新興的計(jì)算機(jī)應(yīng)用科學(xué)，在水文水資源領(lǐng)域得到了日益廣泛的應(yīng)用。地理信息系統(tǒng)管理、處理、儲(chǔ)存、分析的顯示空間信息的分布資料，為規(guī)劃開發(fā)和運(yùn)行管理各階段的決策，為水資源及環(huán)境的保護(hù)提供了直觀、科學(xué)、可靠的依據(jù)，協(xié)助水文學(xué)科有關(guān)理論方面的研究等起到了非常重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 杜曉峰；基于地理信息系統(tǒng)（GIS）的區(qū)域水資源評價(jià)在內(nèi)蒙古通遼市奈曼旗的應(yīng)用[D]；吉林大學(xué)；2010（04）.

[2]趙曉敏；李本懷；GIS技術(shù)在水文預(yù)報(bào)中的應(yīng)用—以長春新立城水庫為例[J]；水利技術(shù)監(jiān)督；2013（02）.

[3]孔金玲，王文科，楊澤元，麥柳妍；基于GIS的水文地質(zhì)空間信息系統(tǒng)研究與應(yīng)用[J]；地理與地理信息科學(xué)；2005（04）.

[4]戴一鋒；徐軍；蘇潔；劉麗強(qiáng)；基于GIS和遙感的水庫面積計(jì)算方法比較研究——以石梁河水庫為例[J]；測繪與空間地理信息；2015（04）.