淺析現(xiàn)代信息技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用

□潘鳳偉（河南省信陽水文水資源勘測局）

?

淺析現(xiàn)代信息技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用

□潘鳳偉（河南省信陽水文水資源勘測局）

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，尤其在水文水資源中的應(yīng)用能夠加強(qiáng)對水環(huán)境生態(tài)保護(hù)、增強(qiáng)防汛抗旱能力等。相關(guān)工作人員通過利用現(xiàn)代信息技術(shù)，對水文信息和水雨情信息等予以實(shí)時記錄，現(xiàn)代信息技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用，能夠?yàn)樗墓こ虒?shí)踐提供有利依據(jù)。因此，文章針對現(xiàn)代信息技術(shù)及其功能展開了研究，并將現(xiàn)代信息技術(shù)合理的應(yīng)用于水文水資源領(lǐng)域中，從而為水土保持和水文預(yù)報(bào)等方面的研究提供借鑒。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代信息技術(shù)；GIS；GPS；水文水資源領(lǐng)域；地理信息系統(tǒng)

0　前言

當(dāng)前，水資源存在嚴(yán)重短缺的現(xiàn)象，所以人們加大了對水文水資源的研究力度，希望通過相關(guān)研究，實(shí)現(xiàn)對水文水資源的有效保護(hù)。在研究水文水資源過程中，有關(guān)人員需要收集水文圖像、資料和空間信息，然而由于數(shù)據(jù)量較大，所以導(dǎo)致水文水資源信息處理情況比較復(fù)雜?，F(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，將其應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域，能夠?qū)λ目睖y創(chuàng)造有利條件。總之，現(xiàn)代信息技術(shù)具有查詢功能，因而對水文勘測提供支持，從而極大地提高水文實(shí)踐工作精確度，對有效改善水文水資源起到了重要作用。

1　現(xiàn)代信息技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域應(yīng)用的重要性

水文水資源是一個十分主要的領(lǐng)域，不僅關(guān)系到人類的生存，而且對環(huán)境保護(hù)具有一定的作用。然而，采用傳統(tǒng)的手段開展水文工程勘測工作，造成勘測情況不準(zhǔn)確，而且相關(guān)信息不能及時反饋，將導(dǎo)致水文情況未能得到有效改善，長期下來會出現(xiàn)河道受沖淤和水面漲落等問題，從而不利于水文勘測工作的開展。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)水平的不斷提高，將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域，能夠有利于工作人員對水文的監(jiān)測與研究，然后采取有效措施改善水文條件，在現(xiàn)代信息技術(shù)的作用下，結(jié)合自動化控制和電子信息技術(shù)，對區(qū)域內(nèi)的水文予以實(shí)時監(jiān)測。同時，對水文站設(shè)備及其運(yùn)行情況進(jìn)行觀察，對不同時期的水文數(shù)據(jù)加以分析，確保數(shù)據(jù)的交互性和可比性。總之，將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域，能夠直觀的觀察圖像演示，并保證數(shù)據(jù)的檢測更加準(zhǔn)確，從而為決策者提供有利參考，最大限度的保護(hù)水文水資源。

2　水文領(lǐng)域主要使用的信息技術(shù)

2.1 RS技術(shù)

目前，現(xiàn)代信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于水文水資源領(lǐng)域，對水文條件的改善起到了重要作用。RS技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)中的一種，RS技術(shù)即遙感技術(shù)，主要運(yùn)用在水質(zhì)檢測、旱情檢測與評估和洪澇災(zāi)害等水文領(lǐng)域。

2.2 GIS技術(shù)

GIS即地理信息系統(tǒng)，其是在計(jì)算機(jī)硬件和軟件支持下，而構(gòu)成的空間信息系統(tǒng)，借助于GIS技術(shù)，能夠?qū)Φ厍虮韺拥牡乩矸植记闆r觀察，然后對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、運(yùn)算、管理等，所以在一定程度上，GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用，可以在系統(tǒng)的作用下，查詢水文領(lǐng)域中的相關(guān)信息，然后運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，正確分析降水和洪峰流量等水文要素，從而為防汛減災(zāi)決策工作的開展提供有利依據(jù)。

2.3 GPS技術(shù)

GPS技術(shù)指的是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，GPS具有高效性、自動化和精度高等特點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于水文水資源領(lǐng)域，GPS技術(shù)應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域，能夠精確的對水利信息空間位置予以定位，而且對地形地貌進(jìn)行準(zhǔn)確的測量，當(dāng)前，GPS技術(shù)被運(yùn)用于水下地形測量和防汛減災(zāi)中，尤其對災(zāi)害定位和災(zāi)后指揮救援工作的有效開展提供有利依據(jù)。

2.4地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)作為一個特定的空間信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下，可以實(shí)現(xiàn)對地區(qū)表面空間地理的分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后通過分析、運(yùn)算和描述等，將其應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域中，對水土保持和防洪減災(zāi)起到了重要作用。

3　現(xiàn)代信息技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 GIS技術(shù)

GIS作為現(xiàn)代信息技術(shù)中的一種，在水文水資源領(lǐng)，主要被應(yīng)用于防洪減災(zāi)、水環(huán)境和水土保持方面，數(shù)據(jù)存儲、分析與管理都能夠借助于GIS平臺，然后通過終端和權(quán)限操作開展防汛工作。在城市防洪過程中，運(yùn)用GIS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對排水設(shè)施信息的管理和城市積水與退水預(yù)測，并對高層次和高分辨率的數(shù)據(jù)加以存儲、管理。在規(guī)劃城市綠地位置和面積期間，為了保證水文水資源滿足條件，需要對暴雨時空特征加以分析，從而對災(zāi)情的處理提供有利保障。

3.2 RS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.2.1 RS技術(shù)在洪澇災(zāi)害中的應(yīng)用

當(dāng)前，RS技術(shù)主要運(yùn)用在水質(zhì)檢測、旱情檢測與評估、洪澇災(zāi)害等水文領(lǐng)域，尤其是防洪抗旱領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用，對水文水資源條件的改善發(fā)揮了一定的作用。在緊急救災(zāi)和災(zāi)后重建方面具有重要意義。例如，在利用多頻段掃描儀系統(tǒng)對三江平原撓力河的洪水進(jìn)行監(jiān)測過程中，能夠?qū)λ亢蜌庀缶止ぷ鞯拈_展提供有利條件。此外，對于防洪抗旱情況，將RS技術(shù)有效的應(yīng)用其中，能夠?qū)?zāi)區(qū)的災(zāi)情進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，然后相關(guān)人員將監(jiān)測信息向監(jiān)測部門傳遞，監(jiān)測部門對搜集的數(shù)據(jù)信息予以正確分析，并提出具體的解決方案，為災(zāi)區(qū)救援工作提供最大的幫助。RS技術(shù)的原理是將通過向地面發(fā)射信息，將土壤信息反射回來，所收集的信息就是災(zāi)區(qū)的相關(guān)信息。因此，將PS技術(shù)應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域中，工作人員結(jié)合災(zāi)區(qū)地域建立模型，從而有效解決防洪抗旱情況。

3.2.2 RS技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用

RS技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測中的應(yīng)用，能夠?qū)崟r對表面水質(zhì)參數(shù)在時間和空間上的變化予以監(jiān)測，因而對水文水資源的保護(hù)具有十分重要的作用。工作人員利用RS技術(shù)對水質(zhì)參數(shù)進(jìn)行測定，主要參數(shù)包含水體的富營養(yǎng)化和表面混濁度、濕地和侵蝕與非點(diǎn)源污染等方面加以評價。當(dāng)前，在國外，已經(jīng)有很多國家采用高光譜RS技術(shù)對水體的波譜特征進(jìn)行分析，然而波段范圍選擇主要有近紅外和可見光，因而需要進(jìn)一步完善。對于水質(zhì)監(jiān)測方面而言，RS技術(shù)在其中的廣泛應(yīng)用，可以將其投入到實(shí)際生產(chǎn)中，RS技術(shù)不斷發(fā)展和成熟，并將其應(yīng)用在水質(zhì)監(jiān)測中，能夠?qū)OD和COD、含鹽度和pH值等方面進(jìn)行定量監(jiān)測，為水質(zhì)的改善提供了有利保障。

3.3 GPS技術(shù)

由于GPS技術(shù)具有精確度高、自動化和全天候等特點(diǎn)，所以其被廣泛應(yīng)用于水文水資源領(lǐng)域，水文水資源信息與地理位置有較大的關(guān)系，GPS能夠準(zhǔn)確的確定水利信息的空間位置，對地下水形測量和防洪減災(zāi)具有一定的作用，尤其是全球衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用，可以準(zhǔn)確的定位災(zāi)害地點(diǎn)。同時，發(fā)揮無線通話功能，能夠使得指揮中心和災(zāi)害現(xiàn)場自由實(shí)時聯(lián)系，便于二者的溝通，有利于及時排查險(xiǎn)情。在測量水下地形時，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分析功能，實(shí)現(xiàn)對公路交通圖和居民區(qū)分布圖等的有效分析，從而優(yōu)化水文水資源。

3.4地理信息系統(tǒng)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用

當(dāng)前，在開展防洪減災(zāi)工作過程中，會通過信息管理系統(tǒng)中存儲的數(shù)據(jù)對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行管理，而信息管理系統(tǒng)是在地理信息系統(tǒng)基礎(chǔ)上所建立的，所以地理信息系統(tǒng)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用，能夠發(fā)揮其瀏覽和遠(yuǎn)程發(fā)布等功能，因而對防洪減災(zāi)工作有著十分重要的意義。地理信息系統(tǒng)對于防洪減災(zāi)方面主要的作用包含暴雨分布、城市排水系統(tǒng)的監(jiān)測與管理和城市積水退水預(yù)報(bào)等方面。另外，將其應(yīng)用于災(zāi)害評估中，能夠發(fā)揮地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、檢索和顯示等功能，地理信息系統(tǒng)作為洪水演示基礎(chǔ)平臺，可以對災(zāi)害數(shù)據(jù)加以提取和分析，從而達(dá)到對災(zāi)害情況予以可視化表示。此外，地理信息系統(tǒng)在水土保持中的應(yīng)用，在地理信息系統(tǒng)平臺，對土壤被侵蝕強(qiáng)調(diào)加以劃分，并正確計(jì)算土壤侵蝕量和泥沙運(yùn)輸量，根據(jù)地理信息系統(tǒng)建立的模型進(jìn)行預(yù)測和模擬，對水土保持進(jìn)行評價，從而為水土保持工作的開展提供有利依據(jù)。

4　結(jié)　語

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)水平的不斷提高，其被廣泛應(yīng)用于水文水資源領(lǐng)域中，并取得了良好的效果。GPS、GIS等都是現(xiàn)代信息技術(shù)中的重要組成部分，將其應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域，能夠?qū)λ碌匦芜M(jìn)行準(zhǔn)確定位，從而對改善水文水資源情況。

參考文獻(xiàn)

［1］王利敏，申先順，趙莉祺等.現(xiàn)代信息技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用［J］.河南科技，2014（24）：28-29.

［2］田慶斌，祁曉濤.討論現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用［J］.地球，2014（8）：166-166.

［3］王巍，范廣超.地理信息系統(tǒng)在水文水資源中的應(yīng)用［J］.青春歲月，2015（6）：621.

［4］潘登，江明華，汪強(qiáng)等.水文水資源信息化建設(shè)管理探討［J］.科學(xué)時代，2015（6）：184-184，185.

［5］孫金鳳，戴鵬程.淺析現(xiàn)代水文信息技術(shù)在水情遙測中的應(yīng)用［J］.科技信息，2014（15）：362.

［6］王聲亮.現(xiàn)代水文信息技術(shù)在水情遙測中的應(yīng)用探究［J］.地球，2014（12）：209-209，239.

（責(zé)任編輯：韋詩佳）

中圖分類號：P33；TV213

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1673-8853（2016）04-0070-02

收稿日期：2015-12-16