淺析GIS技術在水文水資源領域的應用

【摘要】目前，我國信息革命浪潮的沖擊日益激烈，加之水資源日漸枯竭，在這樣的形式下，我們就必須緊緊的圍繞水文水資源的問題進行綜合研究。因此，對于水文資料的準確、快速獲取以及空間信息的分析、圖形圖像的處理等就顯得尤為重要。由于GIS技術的空間特性，對于海量數據的管理與處理能力以及水的時空分布特性等，使得GIS技術必然能夠在水文水資源領域中發揮出重要的作用。在G1S應用在水文水資源領域的過程中，相關的工作質量和工作水平都有了非常大的提升，這樣一來也就為防洪減災和水資源的合理利用提供了非常好的條件，在實際的應用中，我們必須要采取有效的措施來不斷的提高其應用的質量和水平，為我國水資源的保護提供良好的條件，減少水資源浪費的現象

【關鍵詞】GIS；水文水資源；應用

引言

GIS技術（地理信息系統）是當前水文和水利工作的重要基礎性技術，由于GIS技術立足于計算機技術，這使得水文水資源工作可以利用數字、通信領域的新發展得到迅速的發展，實現水文水資源科學的管理、水文資源政策合理的制定、防洪抗旱能力的提高，可見GIS技術對于水文水資源工作的重要價值。應該從GIS技術的水文水資源基礎認知入手，分析水文水資源工作應用GIS技術存在的問題，找到問題存在的深層次原因，以水文水資源工作和GIS技術的特點出發，探尋水文水資源領域GIS技術應用的要點，把握GIS技術應用于水文水資源領域的方向，更好地實現GIS技術對于水文水資源工作的價值，促進水文和水利領域的各項工作走向深入。

1、地理信息系統的概述

地理信息系統是運用于對地理信息進行采、管理、存儲、運算和分析的一種計算機技術。尤其是對地球表面地理信息的空間數據進行處理，具有很大的優勢

。地理信息空間系統主要由空間數據的處理和空間分析組成。地理信息系統數據的來源主要是通過實測數據、統計數據和衛星遙感數據等的轉換，將其轉換為具有空間特征地理空間信息。地理信息系統有3個主要功能分別是：在對數據信息進行采集、管理分析和輸出的過程中，地理信息系統具有很強的時效性和空間性，可以建立很強的空間信息，并對信息進行及時地更新；地理信息系統在區域空間分析方面，通過將采集的數據信息與地學模型結合在一起，對該區域進行動態預測；通過利用計算機技術和衛星遙感技術對數據進行優化管理，以確保數據的準確性和可靠性，能過提供一定的決策依據。

2GIS在水文水資源領域中的應用

2.1 在水污染控制規劃方面的應用

水污染是水文水資源領域關注的重點問題，一定程度上影響著水資源的開發利用率。將GIS技術應用到水污染控制規劃方面顯得非常有必要。利用GIS技術采集水污染分布等數據參數，并可視化地加以呈現，設計出合理的水污染控制方案，最大限度地發揮城市排污網絡功能，降低水污染給環境造成的影響。具體操作時首先需明確水污染控制規劃對象，利用GIS技術采集相關數據信息，建立專門的數據庫，并建立面向用戶的數據管理系統，依據采集的數據對水污染控制模型加以完善，最終實現區域環境內水污染的管理控制。

2.2 在水文資源空間管理與決策方面的應用

現代科技推動GIS技術不斷發展變化，近些年，決策支持系統優勢不斷得到體現，這主要是由GIS及常規決策技術提煉而成，以此為基礎開發應用的，這種技術的應用，更加符合我國水資源特征，尚需不斷結合我國自然災害特點，推廣應用該項技術，加大投入力度，實現新型決策研究目標。可以說，水文決策是建立在精準數據基礎上的研究，只有數據保證全面、科學，才能確保研究成果的可靠。那么，在對水文資源空間管理與決策時，最主要的技術因素則是GIS技術，空間數據庫是GIS技術構成的系統中心，通過科學的創建，形成水文水資源數據庫，主要作用就是提高水資源管理水平、依據空間、時間分布做預測，只有不斷加強決策系統建設，才能從本質上推動水資源管理能力。

2.3 在水管網信息管理系統應用

此項技術也在水管網信息管理中起著重要作用，可以通過二次開發、獨立開發、集成二次開發三種體現模式，進行GIS技術推廣開發。不通過GIS技術就可以實現開發的是獨立開發，可以說是三種模式中開發難度最小的；最需要GIS技術支撐的是集成二次開發，通過GIS技術處理實現對空間數據的分析，對信息進行多次編輯、采集、提取，不斷形成優化方案，在設計上提升了科學的計算能力；單純的二次開發主要借用的技術就是GIS應用，開發難度較集成二次開發略低，通過合理的設計，為各級管網建設提供有力支撐。

2.4 GIS技術在水文情報預報中的應用

GIS技術在水文情報預報中的應用主要體現在以下幾個方面。

1）信息查詢。水文情報的系統主要借助數字電子地圖作為依據，可以方便GIS技術應用對于各類水情信息進行查詢以及檢索。

2）開發水文模型。因為GIS可以給相關部門提供詳細的地理信息空間分布圖的資料，所以在實際操作過程中可以把流域劃分為很多不規則單元，依據相關的分辨率要求，并基于此來考慮降雨的因素，可以給水文模型的開發提供參考資料。

3）DEM。DEM是一種數字高程的模型，可以在計算機中實現對于流域會流的計算，同時還能夠將其與水力學模型結合應用，應用這種模型可以對災情進行快速、客觀的評估和分析。

4）DEM與分布式水文模型的開發。GIS

可以提供詳細的地理空間信息資料，于是可以將流域劃分為若干個單元，而對于建立分布式的水文模型要充分考慮到降雨等因素的空間分布，應用GIS的DEM可以自動生成流域水洗，從而給分布式水文模型的開發提供基礎。

2.5 突發性水污染事故應急響應如果將網絡分析功能、水質模擬技術與GIS技術下的空間數據集成進行充分的結合，那么即能夠對那些突發性污染事故所造成的污染狀況進行模擬，從而讓我們能夠及時的確定出受影響的對象及范圍，以便我們采取適當的措施來對其進行控制。比如在“松花江污染事件”中，人們通過GIS技術的應用來建立起了松花江預警系統與污染檢測系統，以此來對污染水帶的流動與變化情況進行科學、合理的監測，對沿城市造成的影響進行評估，對污染變化的趨勢進行分析，并且最終以電子地圖的形式來將污染的情況方便、直觀的展現出來，同時也能夠具有科學性、準確性的預測、預警。

3、地理信息系統在水文水資源領域的發展趨勢

由于地理信息系統具有強大的空間分析和空間數據管理功能，而正好水文水資源領域在管理這一方面存在較大的缺陷。之前的水資源管理都是建立在野外的實測，通過收集實測數據，再通過室內模擬來對水資源進行管理。而現在科學技術的發展，也使得水文水資源管理變得越來越便捷，就目前來說，地理信息系統在水文水資源領域具有非常光明的前景。

（1）完善GIS應用標準。實際工作中GIS的研究多是根據部門實際情況獨立研究，加上GIS技術標準尚未統一，導致數據模式、開發平臺多種多樣，給大范圍水文信息的交流帶來阻礙。因此，我國應在借鑒西方成功經驗的基礎上，制定和完善統一的GIS規范標準，為GIS的開發與研究奠定堅實的基礎。

（2）加強水文水資源專業模型與GIS的結合。當前存在的一些GIS專業模型盡管多數具備信息管理及存儲功能，但在決策支持、地理空間的表達上略顯不足。因此，今后應注重GIS系統空間數據管理功能的充分利用，加強水文水資源模型與GIS間的融合，使系統的優勢與功能得以充分發揮。

4、結語

綜上所述，地理信息系統在水文水資源領域應用的范圍越來越廣，為了更好地對水資源進行開發、利用，水文水資源管理者就要充分利用地理信息系統的強大優勢，通過提高對地理信息系統的研發，將其運用到水文水資源管理方面，不斷促進水文水資源應用科學的發展。

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