GIS技術(shù)在水文地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用研究

劉延琳

摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，GIS技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用更加成熟，在水文地質(zhì)領(lǐng)域引入GIS技術(shù)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)水文地質(zhì)工作的不足，提升水文地質(zhì)管理的信息化水平，提高水資源管理效果。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù);水文地質(zhì);應(yīng)用

引言

為了能夠緊跟信息化社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，逐步提升水文地質(zhì)信息化建設(shè)水平，將GIS技術(shù)應(yīng)用到水文地質(zhì)的各個(gè)領(lǐng)域，開展指定區(qū)域降水量計(jì)算、地下水勘察等多項(xiàng)工作。從傳統(tǒng)形式的高消耗、低效率模式逐步向統(tǒng)籌規(guī)劃和信息化方向轉(zhuǎn)變，在實(shí)際開展水文研究與保護(hù)工作期間就能夠緊緊結(jié)合水資源的特點(diǎn)，對(duì)水資源的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)致分析，有利于全面提升水資源利用率。

1 GIS技術(shù)基礎(chǔ)概述

所謂GIS（GeographicInformationScience，地理信息科學(xué)），通常指的是能夠針對(duì)空間數(shù)據(jù)信息和地理科學(xué)數(shù)據(jù)信息完成捕獲技術(shù)環(huán)節(jié)、存儲(chǔ)技術(shù)環(huán)節(jié)、處理技術(shù)環(huán)節(jié)、分析技術(shù)環(huán)節(jié)、管理技術(shù)環(huán)節(jié)，以及呈現(xiàn)技術(shù)環(huán)節(jié)的科學(xué)技術(shù)形態(tài)。英文縮寫GIS表達(dá)方式，有時(shí)也被用作地理信息技術(shù)系統(tǒng)（GISystem）的簡(jiǎn)稱，是圍繞地理信息技術(shù)系統(tǒng)展開研究分析工作的具象學(xué)科，是地理信息學(xué)領(lǐng)域?qū)W科構(gòu)成體系中的重要分支組成部分。所謂空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施，通常指的是超越地理信息系統(tǒng)，其在基本內(nèi)涵層面不需要面對(duì)限制性約束條件。所謂GIS技術(shù)系統(tǒng)，通常泛指能夠針對(duì)地理科學(xué)數(shù)據(jù)信息要素執(zhí)行集成技術(shù)功能、存儲(chǔ)技術(shù)功能、編輯處理技術(shù)功能、分析技術(shù)功能、共享技術(shù)功能，以及顯示技術(shù)功能的一切信息系統(tǒng)。

2 GIS技術(shù)在水文地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1水文水資源信息采集分析管理

水文水資源工作需要建立基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)，大量空間相關(guān)的存儲(chǔ)與分析是GIS系統(tǒng)水文水資源中應(yīng)用價(jià)值的核心體現(xiàn)。水文數(shù)據(jù)中包含了水位信息、流量信息以及降水信息等，水資源管理涉及大量的取用耗排數(shù)據(jù)，要對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行有效監(jiān)控和管理，目前最有效的手段之一就是GIS技術(shù)。利用此技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種汛情的了解。GIS可有效利用不同來(lái)源的數(shù)據(jù)，進(jìn)行分級(jí)分層渲染，保證了決策的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。數(shù)據(jù)可視化管理分析也是其常見的處理方式，友好的圖像顯示與便捷的交互使得數(shù)據(jù)更加直觀具體、大大提高了水文水資源的管理效率。基于GIS技術(shù)對(duì)水文控制站進(jìn)行斷面位置的判斷與水文數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)，對(duì)地貌地形圖的繪制，多維度多場(chǎng)景模型擬合，并聯(lián)用利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)技術(shù)、分布式水文模型及計(jì)算機(jī)技術(shù)，構(gòu)建GIS河流暴雨洪水監(jiān)測(cè)體系和水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控體系，實(shí)現(xiàn)河流預(yù)報(bào)預(yù)警信息和水資源管理信息及處理的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化，讓數(shù)據(jù)多跑路，讓工作人員少跑路，為防洪決策規(guī)劃提供精準(zhǔn)情報(bào)服務(wù)，是GIS在水文水資源數(shù)據(jù)管理領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。

2.2在地下水勘察中的應(yīng)用

開展地下水勘查工作的主要目的就是為了能夠明確指定區(qū)域地下部分含水層的分布規(guī)律、地質(zhì)狀況、地下水流、含水層的實(shí)際連通程度和邊界等內(nèi)容，其是提升地下水規(guī)劃管理效率的重要工作內(nèi)容。在實(shí)際利用GIS技術(shù)對(duì)地表水進(jìn)行勘察的過(guò)程中，在GIS技術(shù)的輔助下，能夠更加精準(zhǔn)地了解地表水的來(lái)源、儲(chǔ)存量等各項(xiàng)狀況，進(jìn)而獲取非常精準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)獲取的各項(xiàng)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行利用，構(gòu)建空間模型，能夠更加直觀、詳細(xì)地表現(xiàn)出地表水實(shí)際分布規(guī)律。在實(shí)際對(duì)地表水資源進(jìn)行高效規(guī)劃和管理期間，GIS技術(shù)也能為地表水的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。在落實(shí)地下水勘察工作時(shí)對(duì)GIS技術(shù)充分應(yīng)用，積極構(gòu)建地下數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，將實(shí)際勘察的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水動(dòng)態(tài)、地下水開發(fā)狀況等信息數(shù)據(jù)直接儲(chǔ)存在地下數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，還要對(duì)與之相對(duì)應(yīng)的索引進(jìn)行設(shè)置，能夠?yàn)楹罄m(xù)各大用戶查詢和使用信息數(shù)據(jù)提供便利。

2.3在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

水環(huán)境監(jiān)測(cè)要消耗大量人力物力，如何在滿足水環(huán)境信息采集需求的情況下合理布置監(jiān)測(cè)斷面、站點(diǎn)，并對(duì)監(jiān)測(cè)活動(dòng)進(jìn)行高效和精細(xì)化管理，離不開GIS技術(shù)的空間數(shù)據(jù)管理分析能力。在對(duì)水資源的監(jiān)測(cè)與水環(huán)境監(jiān)測(cè)的過(guò)程中，可以利用GIS技術(shù)對(duì)其所存在的污染問題進(jìn)行探究與管理，通過(guò)GIS技術(shù)控制水資源的污染源頭，更好地對(duì)斷面的流失與洪水的質(zhì)量等進(jìn)行有效的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，幫助管理者更全面、及時(shí)地掌握對(duì)水資源的惡化管理，避免發(fā)生水資源災(zāi)害惡化與加重等問題的出現(xiàn)。在進(jìn)行水土保持監(jiān)測(cè)管理過(guò)程中應(yīng)用此技術(shù)與其他技術(shù)相結(jié)合，可以有效避免水土的流失。

2.4水災(zāi)預(yù)防中的應(yīng)用

當(dāng)前各地防洪抗汛辦公室使用的信息化管理系統(tǒng)充分結(jié)合GIS技術(shù)，與過(guò)往水災(zāi)有關(guān)的資料數(shù)據(jù)保存在管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，便于總結(jié)過(guò)往抗洪防汛經(jīng)驗(yàn)并明確水文地質(zhì)發(fā)展趨勢(shì)，作為預(yù)測(cè)地區(qū)內(nèi)發(fā)生洪災(zāi)的重要依據(jù)。有關(guān)部門應(yīng)用的信息化管理系統(tǒng)結(jié)合災(zāi)難管理與決策管理于一體，在提升數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)度的同時(shí)輔助于工作人員的決策業(yè)務(wù)。結(jié)合GIS技術(shù)則方便工作人員掌握管理現(xiàn)場(chǎng)的地貌特征、土質(zhì)數(shù)據(jù)等實(shí)際情況，在精準(zhǔn)定位的基礎(chǔ)上制定切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)方案。GIS與信息化管理系統(tǒng)的結(jié)合則實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化效果，方便工作人員精準(zhǔn)分析管轄區(qū)域內(nèi)的水土現(xiàn)狀，并有效應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的水土流失現(xiàn)象并做好充分的防范工作。GIS技術(shù)在水災(zāi)預(yù)防體系中的應(yīng)用還體現(xiàn)在層次化決策方面，工作人員結(jié)合GIS系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)水災(zāi)現(xiàn)象的嚴(yán)重性，進(jìn)而對(duì)不同類型的水災(zāi)現(xiàn)象進(jìn)行等級(jí)劃分，對(duì)于提升防災(zāi)抗災(zāi)計(jì)劃的準(zhǔn)確性也是大有裨益的。對(duì)于管轄區(qū)域內(nèi)正在發(fā)生的水災(zāi)現(xiàn)象，工作人員通過(guò)災(zāi)難管理體系對(duì)轄區(qū)內(nèi)災(zāi)情進(jìn)行合理預(yù)防和控制;GIS技術(shù)的應(yīng)用也為工作人員仿真救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)并找到最優(yōu)解，從而達(dá)到最佳的防控效果。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了更好地促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展、自然資源的可持續(xù)利用，相關(guān)部門必須高度重視水文水資源管理工作，在水文地質(zhì)領(lǐng)域有效提高水文管理的效率和質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)水資源的可持續(xù)利用。

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