地理信息系統在水文水資源方面的應用

翟鳳君

【摘要】為了能夠滿足應用需求的信息，能夠以圖形、地圖或者數據的形式表示處理的結果，便產生了一種管理以及研究空間數據的GIS技術系統。GIS技術在水文水資源領域得到了廣泛的應用，本文針對GIS系統在水文水資源領域的應用進行了分析和研究。

【關鍵詞】地理信息系統GIS；水資源；應用

一、GIS在水資源管理方面的應用

地理信息系統是對地理信息進行采集、存貯、更新、分析、傳輸、查詢等管理過程的基礎工具。地理信息就是表征地理系統諸要素的數量、質量、分布特征、聯系和規律的數字、文字、圖像和圖形的總稱。GIS能回答和解決以下四類問題：

①位置，即在某個地方有什么的問題。

②條件，即符合某些條件的實體在哪里的問題。

③趨勢，即某個地方發生的某個事件及其隨時間的變化過程。

④模擬，即某個地方如果具備某種條件會發生什么的問題。

GIS目前已成功地應用到了包括資源管理、自動制圖、設施管理、城市和區域的規劃、人口和商業管理、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等九大類別的一百多個領域。

（一）建立水資源管理的空間數字模型

通過GIS的交互式圖形處理以及應用自動制圖工具，可以把水文模擬中的信息變為三維立體模塊，將地貌、地形、水文環境、水文地質條件、水文氣象以及河流水系等因素以點、線、面的三維立體形式輸入空間數據庫，將所有的水文因素變成三維立體式的空間數據，從而在很大程度上提高了水文信息的應用以及管理水平。隨著網絡技術的快速發展，水文信息通過GIS技術作為集成平臺，可以在網絡上發布水文信息并且能夠為用戶提供瀏覽和檢索，水文信息將會發展為數字化、社會化。

（二）GIS在水資源管理系統中的規劃

社會資源的合理分配是科學規劃水資源所面臨的重要問題，同時也制約著社會的和諧穩定及可持續發展。GIS技術能夠很靈活的整合水資源的分布、蓄量，水文環境以及水文情況的供需等各種水資源動態信息，并且能夠通過采集、整合、分析后提供大量的有效信息，從而以此數據對水資源進行合理的開發以及應用，所以在對水資源管理規劃中廣泛地應用GIS技術。此外，還可以對流域內水資源的分布、蓄量、水資源與人口的關系、水資源與區域社會的關系以及預測信息進行分析，并且對分析所得數據以地理分布方式進行查詢和管理，從而更好的服務規劃管理。

二、GIS在水土保持方面的應用

（一） GIS的查詢功能在水土保持中的作用

GIS空間數據庫具有疊加功能，可以將水資源情況的空間數據以及屬性數據相互疊加，并以非常直觀的圖片數據方式清晰地呈現在用戶面前，使得水文情況一目了然。

（二） GIS的統計分析功能在水土保持的作用

GIS具有統計分析功能，這種功能為水土保持的統一規劃提供可靠的、精確的數據依據。數據經過GIS系統的整合與分析之后，可以使土地結構、利用狀況及區域分布特征等方面的信息快速的呈現在用戶面前。

（三）GIS的數據編輯功能在水土保持中的作用

由于土地信息具有一定的變化性，其地表面積和占用情況隨時會發生變化。此時就需要利用GIS的強大空間數據編輯功能以及拓撲功能。這兩種功能極大的方便了用戶隨時編輯動態信息的需求，并且隨時驗證沖突，直接采用圖形數據的方式顯示出來，大大減少了人為因素的失誤。

（四） GIS的輸出功能在水土保持中的作用

GIS具有輸出功能，這種輸出功能能夠在用戶界面上提供出所有用戶所學的水資源信息，通過分層管理空間信息的能力，將信息和圖片的三維數據信息分層的疊加并整合在一起，可以根據用戶需要來輸出并顯示所需的圖層數據，這樣做能夠縮短用戶的查詢時間，提高系統工作效率。

三、GIS對水環境與水污染的應用

目前我國水環境最嚴重的問題就是水質大面積的污染。水資源的污染具有范圍比較廣，數量比較多的特點，現在必須有效的進行解決并且防止水污染。GIS系統的集成功能能夠對數據庫中實時更新的數據進行整合分析，從而得出水資源的開發利用、污染源分布、納污能力、排放標準、排污口檢測以及相關的預測信息，從而可以有效的防治水環境污染。

四、GIS在防災減災方面的應用

（一）建立災難數據庫系統

在GIS 系統中要有一個專門有關災難的系統， 能夠快速準確的在緊急狀態下發布災害資源信息和迅速調配專業設備和技術人員。要求系統應細化到縣一級，這樣上一級決策者不僅可以清楚其管轄范圍內的可支配資源，也可以獲知其周邊縣城的可用資源。這個信息庫還可以使用不同的方式進行檢索，根據用戶的不同權限獲得有關災難的資料。

（二）開發遠程智能災害管理系統

當災害發生時，會發生已有的通信服務和能源供應突然中斷的情況，導致災難信息不能及時傳達相關部門，以至于引起嚴重的經濟損失和人員傷害。為此開發遠程智能災難管理系統變得非常重要，其主要功能是第一時間覺察到災難的危險，發布危險信號，對危險源進行定位，在信息庫中調取有用信息發送給政府決策者和營救人員。

結束語

地理信息系統作為一門新興的計算機應用科學，在水文水資源領域得到了日益廣泛的應用。地理信息系統管理、處理、儲存、分析的顯示空間信息的分布資料，為規劃開發和運行管理各階段的決策，為水資源及環境的保護提供了直觀、科學、可靠的依據，協助水文學科有關理論方面的研究等起到了非常重要的作用。

參考文獻：

[1] 杜曉峰；基于地理信息系統（GIS）的區域水資源評價在內蒙古通遼市奈曼旗的應用[D]；吉林大學；2010（04）.

[2]趙曉敏；李本懷；GIS技術在水文預報中的應用—以長春新立城水庫為例[J]；水利技術監督；2013（02）.

[3]孔金玲，王文科，楊澤元，麥柳妍；基于GIS的水文地質空間信息系統研究與應用[J]；地理與地理信息科學；2005（04）.

[4]戴一鋒；徐軍；蘇潔；劉麗強；基于GIS和遙感的水庫面積計算方法比較研究——以石梁河水庫為例[J]；測繪與空間地理信息；2015（04）.