地理信息系統(tǒng)在水資源管理方面的應(yīng)用分析

楊艷麗

摘 要 地理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中顯現(xiàn)出自身的優(yōu)勢(shì)性能，能夠解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的諸多問(wèn)題，是比較實(shí)用的系統(tǒng)，從目前形勢(shì)分析，地理信息系統(tǒng)發(fā)展動(dòng)態(tài)得到前所未有的關(guān)注，特別是在水資源管理方面的運(yùn)用已是非常普遍，可以說(shuō)是地理系統(tǒng)發(fā)展的基礎(chǔ)?；诖耍娣治隽说乩硇畔⑾到y(tǒng)發(fā)展的情況，并且闡述了在水資源管理方面的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 地理系統(tǒng)；發(fā)展動(dòng)態(tài)；水資源管理

中圖分類(lèi)號(hào)：TV213.4；P2 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.17.095

地理信息系統(tǒng)是融合多方面知識(shí)與內(nèi)容的新技術(shù)，讓使用者可以借助大量的空間參考數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)，繼而解決復(fù)雜問(wèn)題的系統(tǒng)[1]。所謂地理系統(tǒng)，實(shí)質(zhì)上是指借助不同的地理信息，還有其載體等內(nèi)容，從而進(jìn)行信息的存儲(chǔ)、檢索、修改等，在實(shí)際應(yīng)用中，地理信息系統(tǒng)具有自身的突出功能性特征[2]?；诖耍?jiǎn)要闡述了地理信息系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，然后分析了該系統(tǒng)在水資源管理方面的應(yīng)用，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)研究提供借鑒。

1 地理信息系統(tǒng)的發(fā)展動(dòng)態(tài)

相較于其他國(guó)家，我國(guó)地理信息系統(tǒng)起步相對(duì)較晚，基本上是從20世紀(jì)80年代開(kāi)始的，我國(guó)針對(duì)此成立了相應(yīng)的研究小組，對(duì)于相關(guān)地區(qū)與單位進(jìn)行了深入調(diào)研，提交了有關(guān)報(bào)告[3]。歷經(jīng)多年的發(fā)展，我國(guó)地理信息系統(tǒng)不斷發(fā)展完善，而且發(fā)展迅速，在發(fā)展過(guò)程中，地理信息系統(tǒng)大致經(jīng)歷了3個(gè)階段。1）準(zhǔn)備階段。該階段主要是在1980年以前，基本上是進(jìn)行了輿論準(zhǔn)備、人才準(zhǔn)備，再到個(gè)別試驗(yàn)工作。2）起步階段。該階段主要指1980—1985年，在“六五”期間，雖然還沒(méi)有比較完整的攻關(guān)計(jì)劃，但是依然在以下方面累積了很多的經(jīng)驗(yàn)，主要有技術(shù)引進(jìn)探討、規(guī)范研究等，為之后的工作奠定了良好的基礎(chǔ)。我國(guó)在這方面的技術(shù)與世界先進(jìn)國(guó)家依然存在很大的差距，主要表現(xiàn)為隊(duì)伍水平低、硬件設(shè)備不完善、軟件設(shè)備不完善等。3）初步發(fā)展階段。在這個(gè)階段，我國(guó)地理信息系統(tǒng)發(fā)展進(jìn)入了快速發(fā)展時(shí)期，特別是在這個(gè)階段已經(jīng)初步形成攻關(guān)目標(biāo)，將國(guó)民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)需求緊密結(jié)合，在某種程度上為區(qū)域管理、規(guī)劃、輔助決策等提供了比較實(shí)際的服務(wù)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，我國(guó)地理信息系統(tǒng)建設(shè)已然取得了很多成果，與實(shí)際先進(jìn)國(guó)家的差距也在逐步縮短。從整體角度分析，地理信息系統(tǒng)在技術(shù)與規(guī)模上已經(jīng)達(dá)到先進(jìn)水平，逐步向國(guó)外輸出先進(jìn)的技術(shù)，開(kāi)始承擔(dān)國(guó)際任務(wù)，然而在硬件方面還存在很大的差距，相較于世界先進(jìn)技術(shù)還有待提升。此外，軟件的商品化，亦或是綜合分析模型的使用、系統(tǒng)的更新能力等方面，我國(guó)還需要引進(jìn)更先進(jìn)的技術(shù)與設(shè)備，從而不斷完善我國(guó)的地理信息系統(tǒng)，使其能夠充分發(fā)揮自身的功能性服務(wù)，加快我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展步伐。

2 地理信息系統(tǒng)在水資源管理方面的應(yīng)用

2.1 決策支持系統(tǒng)方面的應(yīng)用

從某種意義上來(lái)說(shuō)，地理信息系統(tǒng)在水資源管理方面的應(yīng)用能夠顯現(xiàn)出自身的優(yōu)勢(shì)性能，在我國(guó)水資源管理方面的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，在水資源決策支持系統(tǒng)中的應(yīng)用是非常常見(jiàn)的，對(duì)于決策支持系統(tǒng)而言，基本上是由三個(gè)部分構(gòu)成：信息管理人員、分析工具、計(jì)算機(jī)用戶界面[4]。通常來(lái)說(shuō)，決策支持系統(tǒng)是借助數(shù)據(jù)庫(kù)與模型庫(kù)，同時(shí)借助人機(jī)會(huì)話的相關(guān)部件，從而能夠?yàn)闆Q策者提供適當(dāng)?shù)膸椭?，?shí)施半結(jié)構(gòu)化，或是非半結(jié)構(gòu)化決策。地理信息系統(tǒng)對(duì)于決策支持系統(tǒng)能夠真正發(fā)揮自身的功能性作用，具體表現(xiàn)在識(shí)別空間數(shù)據(jù)庫(kù)，還有分析空間數(shù)據(jù)，再到圖像顯示，例如：Winnipeg市防洪管理新系統(tǒng)，主要借助不同的系統(tǒng)方法，能夠在決策支持框架實(shí)施有效融合，或是在上述模式內(nèi)部交流方面的結(jié)合，在某種程度上能夠?yàn)榉篮楣芾硖峁┎煌?lèi)型的成果，如年損失估計(jì)、可視性數(shù)據(jù)等。利用綜合分析明確具有實(shí)用價(jià)值的方案，然后通過(guò)地理信息系統(tǒng)顯現(xiàn)出來(lái)，用戶還可以從中獲取幫助，同時(shí)根據(jù)專(zhuān)家的建議，繼而不斷完善防洪建議。

2.2 區(qū)域水資源管理

對(duì)于區(qū)域水資源管理而言，其最突出的特點(diǎn)是時(shí)空特性，而且由于受不同因素的影響，所以在模擬區(qū)域水資源管理問(wèn)題時(shí)，更側(cè)重于比較復(fù)雜時(shí)空分配模型，而隨著計(jì)算機(jī)發(fā)展速度的逐步加快，能夠有效解決上述問(wèn)題[5]。地理信息系統(tǒng)與區(qū)域水資源管理而言，這兩者屬于兩個(gè)分離實(shí)體，假設(shè)將兩者有效耦合，在具體管理過(guò)程中，則可以更合理地運(yùn)用地理信息，增加兩個(gè)系統(tǒng)之間的交流，在某種程度上可以推動(dòng)區(qū)域水資源管理獲得比較理想的效果，如可視化、智能化等，從整體角度進(jìn)行分析，更有利于區(qū)域水資源的管理與規(guī)劃。

2.3 防洪與洪水災(zāi)害分析

對(duì)于區(qū)域洪水形成與發(fā)展而言，通常情況下會(huì)受氣候、水文、地形等因素的影響，同時(shí)，還受人類(lèi)活動(dòng)的影響，不以人的意志而轉(zhuǎn)移。而從另一個(gè)層面分析，區(qū)域防洪救災(zāi)策略的制定，涉及不同的部門(mén)及地區(qū)，則需要統(tǒng)一協(xié)調(diào)，進(jìn)行綜合分析。在此過(guò)程中，最關(guān)鍵的要素當(dāng)屬及時(shí)獲取洪水信息，并且在最短時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行分析，才能為決策提供重要的數(shù)據(jù)，進(jìn)行輔助策略分析。目前，防洪與洪水災(zāi)害分析則可以借助遙感技術(shù)和地理信息系統(tǒng)，才能及時(shí)接收地理信息內(nèi)容，并且對(duì)其進(jìn)行分析處理，將其壓縮至洪水過(guò)程內(nèi)，從而為預(yù)測(cè)提供足夠的時(shí)間。此外，更重要的是，還可以借助不同的模型進(jìn)行分析，然后進(jìn)行輔助決策分析，為洪水現(xiàn)代管理提供重要的技術(shù)保障，例如：針對(duì)我國(guó)黃河下游擬定的洪水災(zāi)情而構(gòu)建的分析系統(tǒng)，其中的數(shù)據(jù)庫(kù)主要由11個(gè)部分構(gòu)成，存儲(chǔ)量達(dá)70 MB；模型庫(kù)主要包含數(shù)理模型庫(kù)、統(tǒng)計(jì)分析、空間分析模型庫(kù)等，經(jīng)過(guò)初步使用效果相對(duì)比較顯著。

2.4 地下水資源管理

根據(jù)調(diào)研可知，地理信息系統(tǒng)在地下水資源管理過(guò)程中也發(fā)揮了非常關(guān)鍵的作用，具體表現(xiàn)在兩個(gè)層面：?jiǎn)螌?、多層。?gòu)建地下水流模型，能夠定量模擬實(shí)際情況，如地下水補(bǔ)給量與流量，再到地下水位，其中涉及地理信息的交換、地下水模型的設(shè)計(jì)和成果的可視化分析，此外，還包含開(kāi)發(fā)系統(tǒng)原理。例如：對(duì)于水量平衡模型而言，這種型號(hào)比較適用于沙特阿拉伯西部地區(qū)，借助模型的數(shù)學(xué)積分能夠研究該地區(qū)的年水量平衡。借助地圖與遙感數(shù)據(jù)，能夠獲取土地利用，以及土壤信息與植被的空間變化情況，在考慮所有因素的前提下，輸入相應(yīng)的參數(shù)，從而可以在最大限度上改善地表徑流。

3 結(jié)語(yǔ)

地理信息系統(tǒng)歷經(jīng)多年的發(fā)展已經(jīng)逐步成為比較完善的系統(tǒng)，在實(shí)際應(yīng)用中具有自身的優(yōu)勢(shì)，特別是在水資源管理方面尤為突出?；诖耍M(jìn)行全面分析論述，繼而推動(dòng)地理信息系統(tǒng)更好地服務(wù)于水資源管理，獲得比較理想的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 馬宇航.地理信息系統(tǒng)的基本技術(shù)與發(fā)展動(dòng)態(tài)研究[J].黑龍江科技信息，2014（29）：55.

[4] 李志剛.空間信息技術(shù)在礦區(qū)可持續(xù)開(kāi)發(fā)與管理中的應(yīng)用研究[D].成都：成都理工大學(xué)，2012.

[5] 秦其明，董廷旭.中國(guó)高校地理信息系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)發(fā)展問(wèn)題探討[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2011（5）：34-37.

（責(zé)任編輯：趙中正）