GIS在水文水資源中的運(yùn)用實(shí)踐研究

武宜壯

(江蘇省水文水資源勘測(cè)局連云港分局， 江蘇 連云港 222000)

GIS在水文水資源中的運(yùn)用實(shí)踐研究

武宜壯

(江蘇省水文水資源勘測(cè)局連云港分局， 江蘇 連云港 222000)

使用 GIS這一技術(shù)能對(duì)水資源的空間信息進(jìn)行詳細(xì)的分析，GIS系統(tǒng)在水文水資源研究中發(fā)揮著重要作用。此文主要介紹了 GIS系統(tǒng)在水文水資源中應(yīng)用的特點(diǎn)以及發(fā)展大勢(shì)。

水文； 水資源領(lǐng)域； GIS系統(tǒng)； 運(yùn)用實(shí)踐

1 GIS的主要特點(diǎn)

1.1 空間可視化

1.1.1 輪廓特征的可視化

由于信息系統(tǒng)主要是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行模擬，而GIS系統(tǒng)則將重點(diǎn)放在現(xiàn)實(shí)世界的空間結(jié)構(gòu)，所以，在使用GIS系統(tǒng)時(shí)，可以對(duì)空間中各事物的輪廓以及三維特征有一個(gè)較為清晰的了解，這就使得人們對(duì)空間中的事物能有一個(gè)較為直觀的感受和認(rèn)識(shí)。也許可以通過(guò)計(jì)算機(jī)科學(xué)中的“所見(jiàn)即所得”這一理念來(lái)解釋空間可視化這一特點(diǎn)。

1.1.2 特征屬性的可視化

特征屬性的可視化主要是指地理信息系統(tǒng)還能夠?qū)臻g周圍事物的屬性有一個(gè)詳細(xì)的分析和記錄，即GIS系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)空間信息和屬性信息的集中化管理，并可以在數(shù)據(jù)庫(kù)的大背景下，建立起兩者之間的聯(lián)系，即可以將不同種信息同時(shí)表現(xiàn)在一份資料上。這就使得對(duì)空間內(nèi)事物的各個(gè)屬性都能有一個(gè)較為詳細(xì)的探尋和整理過(guò)程。這就為后續(xù)工作的開(kāi)展節(jié)省了許多不必要的步驟。

1.2 空間導(dǎo)向

利用GIS系統(tǒng)可以增加地理信息，以完善數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容與功能。在查看地圖時(shí)，可以選用較小的比例尺以查看整體，用中等比例尺查看某個(gè)部分，用大比例尺查看較小的地域。隨著比例尺的靈活變通，人們也可以及時(shí)更新自己的信息內(nèi)容，同時(shí)，也能在最大可能上滿足人們的需求。除了可以改變尺寸之外，GIS系統(tǒng)的空間導(dǎo)向作用還體現(xiàn)在查詢功能上，比如，可以直接輸入“查詢城市中的酒店”，則地圖就會(huì)顯示全部酒店。這一查詢功能又為人們節(jié)省了大把的尋找詢問(wèn)時(shí)間。

1.3 空間思維

GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)在儲(chǔ)存來(lái)自各方的地理信息的同時(shí)，還會(huì)存留每個(gè)空間內(nèi)的事物之間的關(guān)系，這一特征就為進(jìn)行空間分析奠定了基礎(chǔ)。GIS系統(tǒng)的空間思維，即是利用GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)存儲(chǔ)的信息，通過(guò)GIS系統(tǒng)中特定的工具，生成GIS這一數(shù)據(jù)庫(kù)并將信息充分儲(chǔ)存。GIS系統(tǒng)能將很多個(gè)空間分析工具有效集成，并生成一個(gè)全面的二次分析工具。所以，在進(jìn)行地理信息分析時(shí)，業(yè)主只需將空間分析工具組成一套程序，在GIS系統(tǒng)輸入這套程序，繼而就能得到業(yè)主所需要的結(jié)果。

2 GIS的應(yīng)用

2.1 在水資源開(kāi)發(fā)過(guò)程中的作用

在開(kāi)展對(duì)水資源的開(kāi)發(fā)工作時(shí)，大多數(shù)有關(guān)部門都會(huì)使用GIS系統(tǒng)，以對(duì)地表和地下的水資源的分布狀態(tài)開(kāi)展檢查和研究工作。首先通過(guò)GPS技術(shù)得到地表的相關(guān)資料，比如，地質(zhì)情況、地形情況等基本信息；然后再跟據(jù)這些得到的數(shù)據(jù)來(lái)探尋地表水以及地下水的大體分布狀態(tài)、數(shù)量以及深度，這就能夠給有關(guān)部門提供較為準(zhǔn)確的信息和資料，減少了很多不必要的搜尋過(guò)程，既節(jié)省了人力，又節(jié)省了財(cái)力。除此之外，通過(guò)對(duì)水資源的分布狀態(tài)的巡查，就能夠?yàn)樗Y源的開(kāi)發(fā)工作提供知識(shí)儲(chǔ)備以及相關(guān)指導(dǎo)，就能有效減少水資源的過(guò)度使用和浪費(fèi)現(xiàn)象，讓人們能夠合理利用水資源并學(xué)會(huì)節(jié)約水資源。

2.2 在創(chuàng)建水文模型中的作用

所謂水文模型，就是有關(guān)部門在進(jìn)行水文水資源研究分析時(shí)，所需要的根據(jù)，且是正確規(guī)范以及有科學(xué)道理的依據(jù)。而GIS系統(tǒng)可以通過(guò)分析降水量的空間分布情況，收集資料并進(jìn)行整理，最后創(chuàng)建出一個(gè)水文模型。通過(guò)GIS這種系統(tǒng)創(chuàng)建出來(lái)的水文模型，可以將各種水域里的降雨量以及降雨分布都進(jìn)行一個(gè)模擬計(jì)算，這就為洪水易發(fā)的高峰期的預(yù)防提出了一個(gè)有效和準(zhǔn)確的辦法。

2.3 在水文預(yù)報(bào)中的作用

在水文水資源研究模型方法中，當(dāng)前輸入的參數(shù)主要為基本地理信息參數(shù)，如湖泊的長(zhǎng)度和寬度等，總的來(lái)說(shuō)，所輸入的這些地理信息參數(shù)就是人們能直接通過(guò)測(cè)量或觀察就可以得到的數(shù)據(jù)。但是，這些基本數(shù)據(jù)輸入?yún)R總，有利于幫助GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的形成，也就有利于后續(xù)很多工作的開(kāi)展。擁有了足夠多的各個(gè)領(lǐng)域中的數(shù)據(jù)后，水文預(yù)報(bào)就大多可以通過(guò)電子地圖來(lái)展開(kāi)查詢工作了，這就是數(shù)據(jù)庫(kù)建立的意義所在。當(dāng)然，對(duì)應(yīng)的一些數(shù)據(jù)還是要通過(guò)GIS系統(tǒng)來(lái)開(kāi)展獲取工作。

2.4 建立數(shù)據(jù)庫(kù)

GIS系統(tǒng)還具有一個(gè)重大作用即是建立一個(gè)有關(guān)水文資源的數(shù)據(jù)庫(kù)。在GIS的前期使用過(guò)程中，就早已開(kāi)始了大部分的數(shù)據(jù)收集工作，并且得到了較為有效且準(zhǔn)確的有關(guān)水文資源的資料。這些在實(shí)際操作過(guò)程中得到的數(shù)據(jù)都是與水文研究聯(lián)系十分緊密的數(shù)據(jù)，可以給水文模型的構(gòu)建、相關(guān)天災(zāi)的預(yù)測(cè)和對(duì)水資源的探究等工作提供相當(dāng)足夠的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。所以，如果將各區(qū)域內(nèi)的地理信息以及數(shù)據(jù)統(tǒng)一收錄到GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)中，不僅會(huì)方便人們的查找，更加能增加其使用率和普遍性。

3 GIS的發(fā)展大勢(shì)

3.1 建立制度

地理信息系統(tǒng)涉及的應(yīng)用較多，同時(shí)，其要準(zhǔn)備收集和整理的資料和信息也較多。如果缺少轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的模式，或是在記錄數(shù)據(jù)時(shí)不小心出現(xiàn)了差錯(cuò)等原因，都有可能使最終的分析結(jié)果出現(xiàn)問(wèn)題。所以，在使用GIS系統(tǒng)開(kāi)展工作時(shí)，一定要建立一個(gè)相對(duì)比較標(biāo)準(zhǔn)的制度，繼而主要研究GIS的功能與其特點(diǎn)，最后依據(jù)其特點(diǎn)制作出一個(gè)比較詳細(xì)與實(shí)用性較強(qiáng)的使用流程。

3.2 建立系統(tǒng)

如果能將地理信息系統(tǒng)與空間處理系統(tǒng)有效結(jié)合，就能重新創(chuàng)建出一個(gè)空間數(shù)據(jù)庫(kù)和決策系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中GIS系統(tǒng)負(fù)責(zé)收集水文水資源的資料和數(shù)據(jù)，空間處理系統(tǒng)負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)整理和歸納到數(shù)據(jù)庫(kù)里。如果對(duì)降雨量、洪水災(zāi)害等數(shù)據(jù)展開(kāi)分析和整理歸納工作，就有可能發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律以及特點(diǎn)。掌握了每個(gè)地區(qū)的水資源的特點(diǎn)之后，就可以及時(shí)、科學(xué)地對(duì)災(zāi)害展開(kāi)預(yù)測(cè)工作。當(dāng)然，如果得到了全新的資料，就一定要按時(shí)將數(shù)據(jù)庫(kù)中的資料信息更新。這兩種系統(tǒng)的合并可能會(huì)有些困難，因?yàn)檫@種構(gòu)想需要的不僅僅是技術(shù)，還有財(cái)力和人力上的需求。所以，也希望有關(guān)部門能看到這一構(gòu)想中存在的潛力與可能，增加對(duì)其物力和財(cái)力上的付出，爭(zhēng)取能將這一有效的構(gòu)想變成現(xiàn)實(shí)。

3.3 開(kāi)發(fā)GIS

由于水文水資源的探索工作易受到很多方面的影響，總體來(lái)說(shuō)，就是其變化的程度和過(guò)程較復(fù)雜。而當(dāng)前在我國(guó)的GIS開(kāi)發(fā)應(yīng)用中，有些方面的探究仍然是空白。當(dāng)然，也有可能是由于技術(shù)的原因，使得實(shí)踐所得的數(shù)據(jù)不夠精確，所以，在這一過(guò)程中，對(duì)GIS功能的開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新就尤為重要。只有讓GIS的功能全面化，使其能往多方面發(fā)展，并且增強(qiáng)其對(duì)于數(shù)據(jù)的處理能力，才能使GIS系統(tǒng)擁有一個(gè)廣闊的使用空間。

4 總 結(jié)

經(jīng)過(guò)本文的分析后，可以看出，GIS系統(tǒng)在如今的水文水資源研究中發(fā)揮著重要作用。其不僅可以在實(shí)踐中收集各區(qū)域的數(shù)據(jù)，也能為這些龐大的數(shù)據(jù)創(chuàng)建一個(gè)全面的數(shù)據(jù)庫(kù)?？偟膩?lái)說(shuō)，GIS系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展是科技進(jìn)步的結(jié)果，也是社會(huì)發(fā)展的大勢(shì)所趨，但與此同時(shí)，也不得不承認(rèn)，我國(guó)在GIS的應(yīng)用方面仍有較大空間，所以也希望有關(guān)部門能多多關(guān)注GIS系統(tǒng)的優(yōu)化。

[1] 李春光.探析GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015(7) .

[2] 楊昕馨.論基于 GIS 技術(shù)在水文水資源中的運(yùn)用[J].城市建設(shè)理論研究,2016(15).

Research on operation practice of GIS in hydrology and water resources

WU Yizhuang

(JiangsuHydrologyandWaterResourcesSurveyBureauLianyungangBranch,Lianyungang222000,China)

GIS technology can be applied for analyzing spatial information of water resources in detail. GIS system plays an important role in the study of hydrology and water resources. In the paper, the application features and development trend of GIS system in hydrology and water resources are introduced.

hydrology; water resources field; GIS system; application practice

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.04.014

TV11

A

2096-0131(2017)04- 0042- 03