GIS技術(shù)在水文水資源中的應(yīng)用

孟晗 謝添

摘 要：隨著國家的發(fā)展越來越好，資源問題也隨之而來，特別是水資源面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在人口爆炸的時代，水資源在工業(yè)發(fā)展的社會中面臨著巨大的挑戰(zhàn)，間接影響著社會經(jīng)濟的發(fā)展。由于全球變暖等問題，中國大部分地區(qū)降水不足，導(dǎo)致地面干旱和水資源不足。另外，現(xiàn)今水資源的利用和開發(fā)并不充分，給人們的生產(chǎn)生活帶來很多不便，加上水源污染問題，對生活生產(chǎn)的安全用水帶來影響，所以現(xiàn)今水資源面臨許多問題與挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);水文水資源;應(yīng)用

引言

在國家提倡保護生態(tài)環(huán)境背景下，水資源是人們生活中必不可少的關(guān)鍵資源，也是人們生存發(fā)展過程中的基本物質(zhì)需要。我國在強化水文水資源情況的熟悉程度方面，提倡科學(xué)合理地利用與開采水源，但是國內(nèi)多個地區(qū)都出現(xiàn)了水資源嚴(yán)重緊缺的情況。研究水文水資源發(fā)展及現(xiàn)狀對其工作順利展開有重要意義。

1水文水資源工作現(xiàn)狀

1.1資金短缺

現(xiàn)階段，我國水文水資源行業(yè)在發(fā)展過程中出現(xiàn)欠缺行政技能，收益少等現(xiàn)象，是社會公益性服務(wù)產(chǎn)業(yè)范圍，同時還應(yīng)開展汛期勘測項目，但是由于工作內(nèi)容相對較繁重，資本金額比較緊張，導(dǎo)致已有的資本金額只可以維持日常的工作內(nèi)容。另外，對于上級相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)部門所下發(fā)的資本金額，僅能夠用來應(yīng)付正常的工作任務(wù)，無法對相關(guān)工作人員發(fā)放相應(yīng)的福利。即使加大了水文、水資源領(lǐng)域深入研究資金的投放力度，但是在其體系構(gòu)建過程中，需要花費大量時間和精力才可以完成。我國水文、水資源探究方面發(fā)展比較晚，存在起點低、基礎(chǔ)差的現(xiàn)象，抑制其領(lǐng)域的良性發(fā)展，使其一直處于緩慢發(fā)展的階段，常常出現(xiàn)資金無法及時到位的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響其各種項目的深入研究。除此之外，部分研究項目屬于國際性科研問題，需要專業(yè)性技術(shù)人才，但檢測結(jié)果與實際情況不相符，影響其真實性與精確性得到有效保證。

1.2技術(shù)落后

目前，國內(nèi)社會各技術(shù)領(lǐng)域在不斷發(fā)展過程中，雖然相關(guān)科研人員經(jīng)過持續(xù)努力，在水文、水資源方面獲得了很大進步，但是對全體水文水資源領(lǐng)域而言，所使用的部分勘測監(jiān)督檢查基礎(chǔ)設(shè)施與技術(shù)水準(zhǔn)相對比較低，特別是與國外發(fā)達國家相比，依然處于落后狀態(tài)，此現(xiàn)象造成所獲得的水文數(shù)據(jù)無論是在精確度方面還是在實效性方面都低于國際的基本標(biāo)準(zhǔn)?；诖?，需要應(yīng)用部分國外先進的水文勘測系統(tǒng)與檢測技術(shù)，從而更好增加我國在水文水資源領(lǐng)域的測試水準(zhǔn)與品質(zhì)保證，以便早日使我國信息數(shù)據(jù)資源符合國際規(guī)范化的需求。所以，針對我國目前水文水資源領(lǐng)域技術(shù)落后的情況找出原因的同時對其進行深入研究與分析，從中得知此現(xiàn)象的產(chǎn)生主要是由于缺少充足資金的大力支撐，以及嚴(yán)重缺少當(dāng)代化管理，以為其管理模式會增加其資金成本的投入，從而出現(xiàn)監(jiān)督把控投放與相關(guān)管理技術(shù)無法符合目前水文工作的發(fā)展要求，導(dǎo)致使用的勘測技術(shù)落后的現(xiàn)象。

2 GIS在水文水資源領(lǐng)域的主要應(yīng)用

2.1GIS在流域水文模型中的應(yīng)用

正確運用GIS技術(shù)可以幫助我們在流域水文模型相關(guān)的工作中取得更大的進展。流域內(nèi)的降水分布并不均勻，技術(shù)人員可以利用這一特點，使用DEM技術(shù)將分為若干個子流域，再通過TOPMODE技術(shù)，結(jié)合所在區(qū)域的地質(zhì)情況制作并完成對產(chǎn)流與匯流過程的分布式降雨徑流模型的虛擬計算，以此獲取精確的實測數(shù)據(jù)。這項技術(shù)充分利用了區(qū)域降水的布局特征，結(jié)合DEM技術(shù)和TOPMODEL模型對區(qū)域內(nèi)降水模型進行細(xì)分化的設(shè)計，同時根據(jù)水庫的汛期信息對模型作出進一步的精確計算，以此達到實時監(jiān)控的目的。

2.2GIS技術(shù)在水文情報預(yù)報中的應(yīng)用

（1）水文模型開發(fā)。GIS技術(shù)可以為研究人員提供精準(zhǔn)、具體的地理空間信息，并將被研究流域細(xì)分為不同相關(guān)分辨率要求下的多個不規(guī)則單元。這為水文模型的開發(fā)工作提供了詳備的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，有助于研究人員對區(qū)域內(nèi)降雨的不均勻分布情況作出充分的考察。（2）信息查詢。數(shù)字電子地圖是水文情報預(yù)報的應(yīng)用基礎(chǔ)，應(yīng)用GIS技術(shù)有助于查詢各類基于電子地圖技術(shù)的水情信息，為水文情報預(yù)報工作的開展提供了便利。（3）DEM。DEM是一種常見的數(shù)字高程模型，其應(yīng)用范圍非常之廣泛。不僅能對在流域的匯流數(shù)據(jù)進行計算，還能與TOPMODEL等水力學(xué)模型建構(gòu)系統(tǒng)相結(jié)合。使用DEM模型，可以精確、高效地評估有關(guān)在流域的災(zāi)情狀況。

2.3在水資源管理及開發(fā)方面的應(yīng)用

（1）在水資源管理方面的應(yīng)用。首先，可以利用GIS技術(shù)，以電子地圖的形式對現(xiàn)有的城市區(qū)域作出更加精細(xì)的劃分，以此獲取客觀、真實的水資源管理信息，加強對水資源管理的精準(zhǔn)性監(jiān)督。其次，利用遙感數(shù)據(jù)庫的形式，保持收錄后的信息與地面基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處于一致的狀態(tài)，隨后采取特定的監(jiān)測手段對數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，盡可能地確保水資源信息的合理性和準(zhǔn)確性，進一步完善對水資源的管理。（2）在水資源開發(fā)方面的應(yīng)用。當(dāng)我們調(diào)查水資源的布局狀態(tài)的時候會用到GIS技術(shù)，而且該技術(shù)還被用來研究地下水資源存在情況。在地下水蘊藏量等大量地下水資源信息的基礎(chǔ)下，GIS為其開采做出了巨大的助力，能夠幫助我們更好地分析資源特點，更加便于開展資源保護工作。

2.4在地下水資源勘查方面的應(yīng)用

地下水資源勘查指的是在對水資源進行正式的開發(fā)之前，先對區(qū)域內(nèi)含水層的空間分布、邊界、導(dǎo)水性以及含水層之間的水力聯(lián)系進行充分的勘察，以確保之后的規(guī)劃、管理和開發(fā)利用工作可以順利推進?？辈鞎r，可以利用GIS技術(shù)地下水的埋深程度、地表水補給情況等信息進行精確的測量，為地下水資源的進一步開發(fā)和利用工作提供堅實的數(shù)據(jù)研究基礎(chǔ)，減少因事前調(diào)查誤差而造成的不必要的資源浪費現(xiàn)象。

3 GIS技術(shù)在水文水資源中的應(yīng)用趨勢

（1）空間決策支持系統(tǒng)是GIS技術(shù)應(yīng)用的重要分支：在GIS技術(shù)應(yīng)用過程中，離不開空間決策系統(tǒng)的應(yīng)用，SDSS系統(tǒng)是支撐決策的重要信息系統(tǒng)，在空間系統(tǒng)決策中具有較大的潛力。因此未來可以將空間決策支持系統(tǒng)的完善工作重點發(fā)展。（2）多維GIS技術(shù)是水文水資源應(yīng)用的發(fā)展方向：隨著三維技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在實際的水資源監(jiān)測管理過程中，借助多維技術(shù)可以完善水文監(jiān)測工作，提升建模功能，進而提升監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性。（3）GIS技術(shù)是數(shù)據(jù)模擬發(fā)展的重要手段：利用GIS技術(shù)可以對復(fù)雜的數(shù)據(jù)模型進行全面性的分析處理，可以為水資源的保護提供數(shù)據(jù)支持、信息支撐，促進GIS決策的精準(zhǔn)性。

結(jié)語

綜上所述，將GIS技術(shù)運用到水文水資源工作之中不僅是大勢所趨，更是水文資源發(fā)展的硬性需求。使用GIS技術(shù)可以有效地提升水文資源處理并和水文資料分析的效率。通過針對性的信息獲取渠道，幫助我們更好地落實水資源保護工作。

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[3]黃倩.GIS技術(shù)在水文水資源工作實踐中的運用探究[J].低碳世界，2019，9（05）：60-61.

作者簡介：

孟晗（1999/3），男，漢族，河北省唐山市，大學(xué)本科，鄭州大學(xué)，水文與水資源工程

謝添（1998/12），男，漢族，重慶市梁平縣，大學(xué)本科，鄭州大學(xué)，水文與水資源工程