GIS在水利水電工程建設中的應用分析

趙永志

摘要：近幾年來，科技的進步帶來了諸多可喜的變化，借助于科學技術的發(fā)展，人們能夠提早預知風險，加以應對。以地理信息系統(tǒng)（GIS）在現(xiàn)代水利建設工程中的應用為例，地理信息系統(tǒng)的應用，極大程度的為防洪、排澇、旱情分析、雨水檢測等各環(huán)節(jié)提供了相關數(shù)據(jù)參考，極大的減少了各種未知的自然風險對人民物質財產的沖擊，以及自然災害對個體生命潛在的威脅，十分有利的促進了我國水利工程的建設。同時，GIS對于歷史數(shù)據(jù)的儲存，以及實時信息的反饋，各種數(shù)據(jù)的綜合處理等，為水利工程的建設提供了更加準確、全面的信息。

關鍵詞：GIS；水利水電工程；應用分析

中圖分類號：F407.9 文獻標識碼A

引文

隨著社會的進步與發(fā)展，人們通過對數(shù)據(jù)的分析，間接對自然災害的預知能力逐步加強，我國的災害預警機制也愈加完善?？茖W技術的發(fā)展深入人心，為有效讓發(fā)展的成果惠及廣大人民群眾，中國適應發(fā)展的大趨勢，提出“數(shù)字中國”的發(fā)展策略，所謂“數(shù)字中國”，即充分利用現(xiàn)代信息技術，更好的促進各領域的發(fā)展。GIS在水利水電工程中的應用，作為“數(shù)字中國”的組成部分——“數(shù)字防汛”，在有效提高工作效率的同時，也增加了社會效益和經(jīng)濟利益。

GIS概述

GIS的基本概念

GIS是具備信息處理能力的技術，它通過計算機這一載體，通過對地理數(shù)據(jù)的采集，按照既定的理論處理模式，進而達到提供信息指導、作出災情預測的目的。簡單的說，GIS就是通過對地表信息的采集、存儲、處理，通過數(shù)據(jù)分析，達到預知自然災害的災害預警系統(tǒng)。近年來，科學技術的飛速發(fā)展，已經(jīng)逐步推動了GIS的廣泛應用，尤以GIS在水利水電中的應用為最。

GIS的組成部分

GIS的組成部分十分明確，不難發(fā)現(xiàn)，它的載體是計算機，自然而然，計算機的硬件和軟件部分是其基本的組成部分，該部分被稱為計算機系統(tǒng)；除此之外，GIS的施行需要進行數(shù)據(jù)分析，而其主要的分析對象即是地表數(shù)據(jù)等，地理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是其重要的組成部分；最后，它需要對以上這兩部分進行綜合，即需要專業(yè)人員對該系統(tǒng)進行整體操控，這一部分被稱為組織機構。由此來看，GIS主要由以上三個部分組成。

GIS的設計目標

所謂GIS的設計目標，主要指的是它具備著怎樣的基本功能，能在現(xiàn)實生活中做些什么，以下，筆者將簡單介紹GIS的基本功能。一方面，GIS具備信息采集、存儲的能力。GIS具備記錄地表狀態(tài)的能力，它可以及時更新地表的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)庫中信息的及時性，有效綜合不同時間階段內的地表狀態(tài)，并擁有較長時間的存儲能力。另一方面，GIS具備數(shù)據(jù)處理和空間分析能力，顯然，這是GIS的核心部分，它通過數(shù)據(jù)組合、數(shù)據(jù)對比等，進而有效的對信息加以處理，對空間動態(tài)予以回饋，及時指導專業(yè)人員對下一步的災害預警作出相關正確反映。

GIS在水利水電中的應用分析

我國幅員遼闊，地貌復雜、多形多樣，這一定程度上加大了災害預警的難度。在過去較長的時間里，自然災害給我國經(jīng)濟的發(fā)展帶來了巨大的社會損失，嚴重威脅著人民的財產和生命安全。隨著技術的進步，人們逐漸依托于GIS進行災情預測，雖然GIS不能保證百分之百的正確，但它卻極大程度上提供了災害數(shù)據(jù)分析，對我國一系列防洪抗災決策的作出予以指導。當前，GIS在我國水利水電工程建設中主要有以下幾種類型：

（一）防洪減災

我國南方地區(qū)雨水較多，平原、丘陵、山地遍布，多水的氣候加上復雜的地貌，洪澇災害對于我國南方地區(qū)可謂是極大的威脅，GIS在水利水電中的應用，極大程度的為我國南方地區(qū)的發(fā)展策略提供了相關指導，借助于空間分析能力以及可視化模擬技術，及時反饋地表動態(tài)信息，對空間數(shù)據(jù)加以采集、存儲、處理、分析等流程，預知預測災情災害，為指導相關水利水電工程的建設作出了有利貢獻。

（二）災情評估

為有效應對災情災害，合理分析災害的程度、危害等，是災情評估的重要環(huán)節(jié)，災情評估要想做出準確、合理的預測，需要借助GIS的平臺，以GIS 采集的數(shù)據(jù)為基礎，充分利用GIS的查閱和可視化技術，對災情數(shù)據(jù)加以分析、處理，對災情狀況加以可視化模擬，及時做出相關反應。

（三）城市防洪

GIS除了能夠有效預測山區(qū)等不穩(wěn)定的山體形態(tài)，在復雜的城市環(huán)境下也具有極為重要的作用。相對比于山區(qū)，城市具有更加特殊的形態(tài)，樓房遍布、人流眾多，這也一定程度上加大了GIS在城市防洪中的應用難度。城市防洪需要GIS做的不僅僅是對洪水作出預警，更要合理分析城市的排水狀況，城市的積水狀況，以及城市的排水設施是否完善等問題，這也對GIS的發(fā)展提出了更加嚴峻的考驗，但不能否認，GIS正在城市防洪中發(fā)揮其巨大的作用，而且其作用是不容替代的。

（四）水質監(jiān)測

GIS能夠有效對水資源污染作出反應，當某區(qū)域水資源受到污染時，GIS將會在空間形態(tài)中以特殊顏色標記，以此提醒、警示相關負責人員。隨著社會的發(fā)展，水污染問題日趨普遍，然而水污染對于人類健康是極為不利的，它不僅危害人的身體健康，還威脅著下一代的發(fā)展。很明顯，單靠人工評測水質是遠遠不夠的，面對遼闊的版圖，如此龐大的宏觀環(huán)境，人力遠遠不足以監(jiān)測出所有區(qū)域內的水質異常。GIS的作用就在于此，它可以提供宏觀上的畫面，并且對于水質問題能夠有所反應，一旦某地區(qū)發(fā)生水資源污染，它可以及時采集到信息，迅速的把水污染情況反饋，這樣就極大程度的降低了人力損耗，提高了工作效率。

GIS在水利水電行業(yè)的發(fā)展趨勢分析

GIS的顯著優(yōu)越性極大的降低了自然災害對我國經(jīng)濟的沖擊，減少了人們的損失，一定程度的保障了人民的生命財產安全。GIS在水利水電行業(yè)的發(fā)展更是起到了顯著的作用，雖然GIS正以顯著的優(yōu)越性被廣泛引用，但仍然存在需要完善的方面需要進一步的發(fā)展，以下筆者以GIS在水利水電工程中的應用為例，簡要分析在當前大的發(fā)展環(huán)境下GIS需要進行完善的幾個方面。

全面的監(jiān)測體系

GIS雖然具備極大的優(yōu)越性，但它仍滿足不了紛繁復雜的空間格局，對于形態(tài)多樣的空間格局難免會力不從心，顯然僅靠GIS的力量，我國災害預警機制還是十分不健全的。所謂天無絕人之路，與GIS相關的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、遙感系統(tǒng)（RS）也正在迅速發(fā)展中，而這三者的強力組合則會更加有能力對動態(tài)空間進行有力監(jiān)控，這也就是俗稱的“3S”技術?！?S”技術的三個組成部分分別具有不同的側重點，比如說，全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的主要功能是快速、準確的對物體位置進行定位，遙感系統(tǒng)（RS）的主要功能是及時感應地表狀態(tài)的變化。如果能有效將“3S”技術加以完善，將會發(fā)揮其更加巨大的效用，更好的監(jiān)控地表狀態(tài)，提高預測自然災害的準確性、為水利水電工程的建設提供有利指導。

有效的地理信息建模系統(tǒng)

為更好的發(fā)展我國的水利水電事業(yè)，依托GIS無疑具有重要作用，但與此同時，還要加強基礎數(shù)據(jù)庫的完善與發(fā)展，建立水利水電區(qū)域特有的空間分析模型，這在日后工作開展中不僅能夠有效利用當前設備加以預想，更能成為指導部署抵抗自然災害的陣地，立足于災害發(fā)生的實際情況，模擬事發(fā)時候的一系列不利影響，進而施行相關策略，降低財產損耗，總而言之，GIS對我國水利水電事業(yè)的發(fā)展具有重要影響。

結語

GIS在水利水電的應用是一項重要的戰(zhàn)略部署，對我國水利水電的發(fā)展具有不可替代的作用，對于我國災害預警、災害防治具有十分重要意義，GIS的應用有助于完善我國災害預警機制，對我國發(fā)展具有重要作用。但與此同時，我們仍要不斷推行災害預警機制的完善，逐步推進GIS改革，使其更加適應我國國情，更好的為我國的長遠發(fā)展服務。

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