芻議GIS在水文水資源領域中的應用

涂晨旭

摘 要：隨著科技的快速發展，很多新型的技術也逐漸被開發出來，GIS就是其中的一種。GIS是一種地理信息系統，主要是通過地理空間數據庫實現對空間數據的處理和分析。在水文水資源領域中運用GIS技術，可以有效調控地下水的空間分布狀態和地表水資源空間，同時還能勘查地下水源，計算流域面積雨量，預報水文模擬以及水情。筆者結合自身的工作經驗，就GIS在水文水資源領域中的應用談一談自己的看法。

關鍵詞：GIS；水文水資源；應用

前言：隨著計算機的運用和電子信息化的發展，GIS技術也作為一種新型的技術被研發出來，并且在很多領域都得到了廣泛的運用。GIS可以準確收集空間數據并且進行存儲和分析管理，將其應用到水文水資源領域，可以為相關研究提供精確的信息，從而滿足各項研究中智能化、多功能的發展趨勢。本文通過對GIS技術的特點進行分析，在此基礎上就GIS在水文水資源領域的應用展開論述。

一、GIS技術的概述

GIS技術是對地理信息系統的統稱，屬于最近幾年計算機運用和電子信息化不斷發展下形成的新型技術，綜合遙感技術、計算機技術、地理學以及信息學等共同發展所形成的。GIS技術在空間類相關信息的處理方面有著不可取代的優勢，通過計算機預測對空間采集數據進行分析，并將其轉化為可視化信息，給相關的研究提供精確化的重構轉化、提取編輯、數據引用等技術優勢。

地理信息系統的主要功能體現在三個方面：

第一，在采集、管理分析以及輸出數據信息的過程中，地理信息系統有著非常強的空間性和時效性，可以建立較強的空間信息，而且還能及時更新信息。

第二，在區域空間分析方面，地理信息系統可以通過將地學模型和采集到的數據信息有效結合在一起，實現對該區域的動態化預測。

第三，利用衛星遙感技術以及計算機技術對數據進行優化管理，從而保證數據的可靠性和準確性，能夠相關研究人員提供一定的決策依據[1]。

二、GIS在水文水資源領域的應用

（一）在水環境管理方面的應用

結合多年的研究，開發出了水質動態管理信息系統，讓各級的水環境管理質量都得到有效的完善和提升，其中，GIS技術起到了十分重要的作用，尤其是在水環境管理中，其應用優點非常突出。第一，有關部門或研究人員能夠利用GIS技術對不同流向、不同地域、不同分布的水環境狀況進行準確判斷。我國上海就利用GIS技術對黃浦江流域的水質和水量實行預報和監測，該技術既在上海獲得了成功的應用，在國際業界也受到了普遍的認可[2]。

（二）在水文水資源空間管理以及決策方面的應用

隨著現代科技的發展，GIS技術也在不斷更新和變化。在最近幾年，決策支持系統的優勢不斷被體現出來，這主要是由常規決策技術和GIS技術提煉而成的。該技術的應用，與我國水資源特征更加相符合。我國有關部門要結合我國自然災害的特點對該項技術進行推廣和應用，加大投入的力度，從而達到新型決策研究目標。從某個程度上去說，水文決策是一項重要的研究內容，需要建立在精準的數據基礎之上，只有保證所有的數據科學、全面，才能保證研究成果的可靠性。對水文水資源實現空間管理和決策的時候，GIS技術是最主要的技術因素，其中，空間數據庫是該項技術構成的系統中心。利用科學的創建建立水文水資源數據庫，主要作用就是依據時間分布和空間分布進行預測，提高水資源管理水平，只有不斷加強建設決策系統，才能從根本上提高水文水資源的管理能力[3]。

（三）在水文情報預測以及防洪減災方面的應用

隨著科技的發展，GIS技術也在不斷發展，并且形成了多種多樣的災害模型，能夠對流域上下游的關系進行具體而全面的分析。在事前預報上，GIS技術的空間分析功能能為其提供可靠有力的信息支持。能夠在一個非常大的范圍內不受約束的采集、整合和編輯水文信息。GIS技術可以形成非常精準的模型參數，為水文模型的開發提供可靠且強大的支撐基礎，科學有效融合水力學模型，從而建立數字化高程模型，讓水文信息的監測更加可靠實效。另外，在各種輔助材料的提供上，GIS技術也能實現多種可能。在水文水資源領域中，GIS技術的應用比較普遍，具有一定的廣泛性，其中表現最突出的就是預防洪災方面，也是最為普遍的一個領域，可以通過平臺管理、災情評估、風險分析、區劃防洪等方面達到防洪減災的目的。相關研究人員還可以通過GIS技術的空間分析能力，不斷優化不同模型數據，為防洪決策提供可靠的信息支持，不斷完善管理信息管理決策的支持平臺，從而實現不同空間的資源整合，在評估災情方面實現數據分析和管理，利用GIS技術進行多層次的整合和管理，讓不同層次和不同屬性的數據進行演進，通過分析的結果為災情評估提供協助作用。在采集計算模擬洪水發生強度對自然、地理以及社會因子等諸多因素的時候，可以附加上對應權重，從而實現空間疊加，最后形成可靠性、完整性的災害損失評估[4]。

（四）在水管網信息管理方面的應用

在水管網信息管理方面，GIS技術也起著十分重要的作用，可以通過集成二次開發、獨立開發以及二次開發三種體現模式，實現GIS技術的推廣開發。在三種模式中開發難度最小的就是獨立開發，這是一種不借助GIS技術就可以進行開發的模式；單純的二次開發主要借助的技術就是GIS技術的應用，開發的難度比集成二次開發的難度要稍微低一些，通過合理的設計，可以為各級管網的建設提供有力的支撐；集成二次開發在這三種開發模式當中是最需要GIS技術支撐的一種開發模式，通過GIS技術的處理，對空間數據進行有效的分析，從而多次編輯、提取、采集信息，逐漸形成優化方案，在設計上可以最大限度提升科學計算能力。

（五）在水污染控制規劃方面的應用

在當前的水文水資源領域，水污染是一個重點關注問題，開發利用水文水資源有著較大的消極影響，在區域環境規劃過程中如何控制水污染，對環境規劃目標實現的效率和質量有著嚴重的影響。因此，通過GIS技術控制規劃水污染具有非常重要的意義。

在制定水污染控制方案之前，有關部門及研究人員要做好各個功能區域內水資源的分布設計，結合污染源的分布和種類，通過圖形的可視化形式設計好分布的范圍和方位，保證城市排污網絡的排污效果能夠最大限度發揮出來，降低水污染在區域環境范圍中的影響。具體實施如下：首先要對水污染控制規劃對象進行明確，建立規劃模型庫和規劃數據包。然后分別利用管理信息系統和數據庫，建立有效的信息系統，并且要面向用戶，結合用戶需要的圖表和數據信息對水污染控制規劃模型加以完善，最終實現對區域環境內水污染的有效控制。

結論：綜上所述，對水文水資源領域的全面和深入研究在一定程度上促進了GIS技術的發展和應用，而GIS技術的應用也反過來加強了水文水資源領域研究力度，兩者相互促進，不斷提高水資源管理水準，這對當前環境下水資源污染局面的治理以及水資源短缺現象的環節有著十分重要的意義和作用。

參考文獻：

[1]張海廷.GIS在水文水資源領域中的應用研究[J].華北水利水電學院學報.2013（03）：23-25.

[2]全占東.水文水資源領域中GIS技術的應用現狀分析與發展趨勢探討[J].黑龍江水利科技. 2017（02）：21-22.

[3]趙德遠.GIS技術在水資源領域的應用[J].中國新技術新產品. 2011（17）：67-68.

[4]徐中華，李云峰，王疆霞.GIS技術在水資源領域的應用與發展[J].水利科技與經濟.2005（09）：35-36.