GIS技術在水文水資源領域中的運用

田婧　胡正赫

摘? 要：隨著我國科技水平的提升，各行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)信息技術逐漸融合發(fā)展，并得到了顯著進步。水資源的開發(fā)力度持續(xù)加大，但也逐步顯現(xiàn)出超負荷的問題，從而造成水資源短缺、供需失衡以及地區(qū)之間水量失衡的局面，不利于人們生產(chǎn)及生活活動的開展。地理信息系統(tǒng)主要便于對空間數(shù)據(jù)和信息管理系統(tǒng)進行研究，應用GIS技術也可方便工作人員處理信息圖形及數(shù)據(jù)，尤其在水文水資源領域中應用較為廣泛。文章針對其在水文水資源領域中的運用進行了論述，以促進該技術在水文水資源領域的深度應用與發(fā)展。

關鍵詞：GIS技術;水文水資源

引言

在水文水資源領域中應用地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS），能滿足大多數(shù)水文水資源領域的工作需求，迅速分析有關地區(qū)的時空特點及變化，使工作人員及時獲取本地區(qū)的水文數(shù)據(jù)，因此GIS技術在水文水資源領域中具有一定的應用優(yōu)勢。此外，利用GIS技術可以在水文水資源領域各方面的應用中提供重要的應用數(shù)據(jù)，如在供水管網(wǎng)信息管理、空間決策、防洪減災及水污染治理等方面得到廣泛應用。

1水文監(jiān)測概述

水文監(jiān)測是一項圍繞水資源而開展的觀測與分析活動，目的在于探明水資源的數(shù)量、質(zhì)量、分布狀況以及現(xiàn)階段的利用水平等。水資源監(jiān)測除了掌握水量等基礎層面的數(shù)據(jù)外，還需深入分析水的商品屬性，因此該項工作彰顯出較為顯著的社會屬性。在經(jīng)過持續(xù)的水資源監(jiān)測后，可以生成豐富的水文信息，工作人員根據(jù)所掌握的信息更為高效地開展水資源管理、調(diào)度、優(yōu)化等相關工作，為日常生活、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)生產(chǎn)等領域提供充足的水資源。總體來看，水文監(jiān)測具有覆蓋面廣、管理難度大的特點，必須由專員以合理的方法將各項監(jiān)測工作落實到位。

2水文水資源管理存在的問題

水文水資源管理在防洪減災和保護環(huán)境中發(fā)揮著十分重要的作用，但也存在著一些丞待解決的問題。首先，水文監(jiān)測不夠先進。依托現(xiàn)代先進科學技術對水文水資源實施有效監(jiān)測，可以有效預防洪澇災害，并對水資源污染情況進行有效把握，進而采取相對應方法進行治理和保護。但從實際來看，水文水資源監(jiān)測設備還不夠先進，特別是互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、監(jiān)控、人工智能等高尖端技術與水文監(jiān)測設備融合不夠深入，無法提升水文水資源監(jiān)測工作效率和質(zhì)量。其次，節(jié)水制度不夠健全。經(jīng)濟快速發(fā)展過程中對水資源造成了極大浪費和破壞。隨著水資源不斷減少，我國也建立了科學合理的節(jié)水制度，并加大了節(jié)約用水技術研究力度，在減少浪費的同時，實現(xiàn)用水總量嚴格控制，但節(jié)水用水意識規(guī)模效應尚未形成，水資源浪費行為頻頻出現(xiàn)，無形中加大了水文水資源管理難度。再次，水文水資源管理不足。水文水資源管理在防洪和環(huán)境保護方面有著十分重要的作用，但水文水資源管理還存在許多不足。特別是在水源分配、污染治理、信息化平臺建設等方面。要取得理想的防洪和環(huán)境保護效果，需根據(jù)水源分布和用水需要對不同區(qū)域的水資源進行科學調(diào)配，特別是在發(fā)生洪澇災害時，更要通過水資源管理將洪澇災害帶來的不利影響降至最低。在水文水環(huán)境治理方面也有較多問題，具體表現(xiàn)為污染類型較多、防治工作不到位等。在水文水資源信息化管理平臺建設上，存在技術水平較低、設施設備不完善等情況，降低了水文水環(huán)境管理效率與質(zhì)量，在防洪和環(huán)境保護方面的重要作用也不能充分發(fā)揮。

3 GIS技術在水文水資源領域中的運用

3.1水文測量

在水文測量區(qū)設置GIS地面接收機，對監(jiān)測位置建立對應坐標，找到對應數(shù)值參數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)確定基準模式，GIS水文測量系統(tǒng)根據(jù)基準模式的種類自動改變操作方法。GPS地面接收器的天線必須位于坐標系的幾何中心，通過天線和確定的地表水位可直接獲得實際水文高度參數(shù)及相關數(shù)據(jù)，再通過相關計算得到水位信息。為了保證實測水位信息的準確性，要根據(jù)實際情況建立合適的過濾模型，通過過濾對水位數(shù)據(jù)進行專業(yè)處理。在此過程中要利用漸進算法減少外部因素的不利干擾。此外，為了保證計算結(jié)果的準確性，計算機系統(tǒng)需要安裝專業(yè)的過濾軟件。工作人員利用計算機將GIS發(fā)送的水位數(shù)據(jù)實時傳送到監(jiān)測系統(tǒng)，可迅速獲取水位、污染水平、采樣點坐標等信息。

3.2降雨量計算中的運用

水文水資源領域涉及到的內(nèi)容繁多，其中，降雨量的計算工作為其管理決策提供了重要的數(shù)據(jù)信息。GIS技術在降雨量計算中的運用主要有以下兩個方面，一方面是計算方法的支持，GIS技術具有強大的數(shù)據(jù)計算功能，保證了降雨量計算的精準度，而且降雨量計算需要處理大量的數(shù)據(jù)信息，其與計算區(qū)域內(nèi)監(jiān)測站點的密度有關，密度越大收集的降雨量數(shù)據(jù)信息越多，計算結(jié)果也就越精準;另一方面是原有的降雨量計算方法效率較差，計算的精準度也不是十分的理想，而GIS技術具有計算高精準與高速度的優(yōu)勢，完全滿足降雨量計算的要求，并且計算過程中不受人為因素的干擾，極大降低了計算的誤差，提升了降雨量計算的時效與精度。

3.3水環(huán)境管理中的運用

水環(huán)境管理工作需要大量的水文水資源空間屬性信息，并對這些地理信息進行處理分析，以作為管理工作的參考。①使用GIS技術獲取水環(huán)境管理所需的信息，信息需保證全面、完整收集，以確保處理分析結(jié)果的精確度，在信息收集中需要注意，數(shù)據(jù)信息不局限于現(xiàn)階段，還要進行歷史性數(shù)據(jù)信息與文件資料的收集，確定水環(huán)境一段時間內(nèi)的變化趨勢，預測其未來的發(fā)展狀況;②根據(jù)水資源管理的內(nèi)容，建立水環(huán)境信息化管理系統(tǒng)，對水環(huán)境的變化進行實時監(jiān)測，形成對水環(huán)境的保護作用。

結(jié)束語

目前，我國在水文水資源領域方面的開發(fā)有了良好的效果和理想的成績，但由于GIS技術在水文水資源領域中的應用還不夠成熟和完善，所以需重視GIS技術應用，提高GIS技術在水文水資源開發(fā)和管理方面的應用效率和質(zhì)量，從而解決水文水資源領域開發(fā)和發(fā)展中存在的問題。并且明確未來GIS在水文水資源的發(fā)展趨勢，建立地理空間數(shù)據(jù)庫及GIS技術智能化發(fā)展，從而保證和促進GIS在水文水資源領域中的應用和發(fā)展。

參考文獻

[1]李生迪.水資源開發(fā)利用與水文水資源監(jiān)測關系探討[J].地下水，2020（2）：170-171.

作者簡介：

田婧（ 2001.3— ），女 ，蒙古族， 內(nèi)蒙古赤峰市 ，大學本科 ， 鄭州大學 ，水文與水資源工程。

胡正赫 （2000.04.—），男， 漢族， 湖北武漢， 大學本科 ，鄭州大學，水文與水資源工程。