地理信息系統在水文領域的研究

【摘要】由于地理信息系統的高效的空間數據處理功能，以及在數據，圖像文字等處理方面具有很高的靈活性，因此，在很多具體的領域都被廣泛應用，而在水文領域，地理信息系統在水資源的規劃和管理，水環境影響評價，水資源保護以及水土保持，防汛抗旱等方面，都起著十分重要的作用。通過介紹我國水文領域地理信息系統的研究情況，為GIS在水文領域的長遠發展提供借鑒和依據。

【關鍵詞】地理信息系統；水文；空間數據；規劃管理

前言

地理信息系統，簡稱GIS（Geographic Information System），作為介于空間科學，地球科學和信息科學之間的一門新興學科，自上世紀70年代，開始在水文領域逐漸應用，其本身是基于地理空間的數據庫，包括空間數據分析及空間數據處理兩個部分，最開始主要應用于流域水資源的數據分析與處理等內容，而后逐漸形成計算機技術及遙感技術方面結合，以硬件平臺，軟件平臺，空間數據庫以及管理操作人員4個要素組成的完整體系，目前，地理信息系統在水文領域發展較為迅速，主要包括對于空間數據的收集，分析和管理等方面。

1、地理信息系統在水文領域的優勢

水文領域的研究需要先進的工作手段來提高其自身的工作效率，而傳統的信息處理方式已經被科學技術的發展所淘汰，地理信息在水文領域也是重要的數據信息，水資源的信息管理也需要網絡化，標準化，空間化和系統化，從而推進水文數據的信息化進程，地理信息系統本身具有良好的擴展性，開放性，包括很多有效的數據處理工具，以數學模型和空間決策分析作為支撐，技術先進，具有大數據的處理的能力，以及針對具體收集的數據，通過各種靈活的工具高效的分析與修改，在空間數據分析方面具有很高的優勢，包括數據收集，數據處理和數據應用。

1.1 數據收集。水資源研究方面主要針對的是具體的河流，流域和湖泊的具體的地理實體，而數據的采集主要是對地理實體的位置，形狀，范圍以及對于各項水文要素方面的收集，例如對于天然的水循環體系，包括降雨量，蒸散發，徑流資料等具有空間分布特征的數據的采集，還要分析河流的河長，形狀，位置，范圍的特征進行收集，而對于這些數據的收集，離不開地理信息系統的支持，只有采用GIS技術，才能以立體的形式規范化展示流域及湖泊等水文要素的具體情況，將地理空間信息與水文要素合成，形成一個整體的空間數據體系。

1.2 數據應用。在水資源的規劃管理，以及對于區域水環境影響評價方面，GIS的數據應用已經較為廣泛，例如基于二維及三維地圖中水文要素表達方面，專題水文地圖的繪制，包括水資源空間信息的分析處理方面，都可以利用GIS完成，GIS具有強大的大數據處理能力，針對很多具體的水文要素數據，大比例數據的空間可視化分析，透過GIS平臺都能得以很好的實現。

2、GIS在水文領域的應用

由于GIS具有強大的空間數據的分析與處理的功能，因此在水文領域的各個方面都有著廣泛的應用，主要包括在水資源的規劃和管理，水環境影響評價，災害防護以及水土保持，防汛抗旱等方面的應用。

2.1 在水資源保護中的應用。水資源作為一種有效的資源，在經濟社會發展的過程中，越來越受到普遍的重視，因此，加強對于水資源的保護，和針對水資源的污染需要建立一個長期有效的機制，防止水污染的擴散，例如對于垃圾填埋場及其他污水處理廠等附近的水源進行分析，確定在水污染過程中，具體的傳播形式，以及對于土壤包括其他水力要素的影響，分析土壤介質類型，以及其內部的污染物質類型，全面的分析和評價，進而確定出合理的解決方案，針對污染類型和污染情況，做出合理的決定，在水資源災害防護方面發揮重要的作用。

3、GIS目前存在的問題

目前，GIS技術在我國水文領域，相關的規范化的研究還不是太完善，數據信息收集方面，數據的標準化，以及信息收集的各個部門之間缺乏公共有效的收集渠道，容易造成很多工作的重復和工作部門之間交流的障礙，應該加快建立一個系統的GIS建設體系，將各級工作站之間既相互獨立分工，又能夠實時共享數據，建立一個長效的GIS應用系統。在3S技術的協調運作方面，還需要進一步完善GPS，RS的遙感數據觀測和圖像實時觀測數據可以在GIS中及時得到利用，分析和處理，才能有效發揮各系統之間的作用。在實際的工作過程中，也需要加強國家標準和行業標準的統一，盡量保證，相關的GIS數據的規范化，方便更多水文工作的開展。

4、結束語

GIS在水文領域的廣泛應用為水文工作提供了很大的方便，同時，水文工作的進行與發展也進一步推動GIS的前進，隨著社會的進步和發展，傳統的水文研究也開始向現代化，信息化和數字化方向發展，隨著科學技術的發展，尤其是計算機技術和其它相關信息技術的提高，在水文領域也會擁有嶄新的局面，對于促進水利行業的進步和社會和可持續性發展，也具有十分深遠的意義。

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