GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

馬炳臣 張曉晗 馮雪林

摘 要：水文水資源領(lǐng)域研究范圍逐步擴(kuò)大，對研究工具的信息化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化要求更高。為有效緩解當(dāng)前我國水文水資源緊缺矛盾，需獲取更加精準(zhǔn)的地理信息、水文信息、空間信息，借助GIS技術(shù)全面了解水文水資源空間分布特征，構(gòu)建地區(qū)水文水資源三維模型，制定出更加專項(xiàng)可行的水文水資源管理對策，推動(dòng)水文水資源領(lǐng)域研究工作可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：GIS;水文水資源領(lǐng)域;實(shí)際應(yīng)用

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，地下水已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，是我國農(nóng)業(yè)灌溉用水的主要來源。由于地下水資源的過度開采和其自身的特點(diǎn)，在利用過程中往往會(huì)出現(xiàn)沼澤化、鹽漬化等問題。過度開采地下水，將直接導(dǎo)致地面沉降等問題，不利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和國家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。而在水文地質(zhì)工作中，通過加強(qiáng)對GIS技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新，可以有效促進(jìn)我國的水文地質(zhì)發(fā)展。基于此，文章介紹了GIS技術(shù)在水文地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用現(xiàn)狀，并重點(diǎn)研究了GIS技術(shù)在水文地質(zhì)領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，以供相關(guān)研究人員參考。

1GIS技術(shù)內(nèi)容以及發(fā)展趨勢

GIS技術(shù)是在開展地理信息研究工作期間較為常見的一項(xiàng)技術(shù)，主要是將計(jì)算機(jī)技術(shù)作為操作載體，在對多種不同類型的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析之后，為信息數(shù)據(jù)賦予相應(yīng)的空間意義，之后再將其轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際研究期間需求的各項(xiàng)地理信息。在對水文水資源進(jìn)行研究期間，通過對GIS技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠有效解決傳統(tǒng)水文監(jiān)測和管理工作中存在的各種問題，也能為地表信息研究人員提供技術(shù)支持，對于全面提升水資源保護(hù)效率具有重要幫助。隨著社會(huì)整體發(fā)展水平的逐步提升，GIS技術(shù)在未來應(yīng)逐步向標(biāo)準(zhǔn)化、多維化方向轉(zhuǎn)變，并要積極構(gòu)建特色鮮明的空間數(shù)據(jù)庫以及具有融合性的專業(yè)模型等。GIS軟件的各項(xiàng)功能應(yīng)不斷增多，不僅要具備通用功能，還要具備水文水資源領(lǐng)域的針對性功能，進(jìn)而增強(qiáng)GIS軟件應(yīng)用平臺(tái)以及數(shù)據(jù)格式的規(guī)范性。著重開發(fā)三維立體空間水文水資源分析軟件，將地理信息方面的信息數(shù)據(jù)更加立體地展現(xiàn)出來。在實(shí)際構(gòu)建具有特色性和鮮明性的空間數(shù)據(jù)庫期間，要構(gòu)建多個(gè)不同水文水資源數(shù)據(jù)庫模塊，如構(gòu)建流域經(jīng)濟(jì)情況數(shù)據(jù)庫、區(qū)域降雨量數(shù)據(jù)庫等。在未來發(fā)展趨勢下，GIS應(yīng)用模式在實(shí)際構(gòu)建期間還會(huì)充分考慮水文現(xiàn)象等各方面的因素，在形成具有較強(qiáng)融合性專業(yè)模型的同時(shí)，有助于提升水文水資源分析的全面性。

2GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

2.1在水文情報(bào)獲取及防洪減災(zāi)中的應(yīng)用

GIS技術(shù)可以有效整合海量數(shù)據(jù)，為水文水資源情報(bào)預(yù)報(bào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及運(yùn)轉(zhuǎn)提供了重要的理論依據(jù)。通過充分發(fā)揮GIS技術(shù)內(nèi)部功能，可以擴(kuò)大水文數(shù)據(jù)提取范圍，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行全面整合及編輯，使后期水文情報(bào)預(yù)報(bào)工作更加全面精準(zhǔn)。GIS技術(shù)的應(yīng)用還可確定水文水資源空間數(shù)據(jù)模型參數(shù)，增強(qiáng)水文水資源空間模型的設(shè)計(jì)精準(zhǔn)度。通過配合使用數(shù)據(jù)高程模型，全面檢測水文水資源實(shí)際信息，促進(jìn)水文水資源領(lǐng)域研究工作高效開展。當(dāng)前GIS技術(shù)被較為廣泛應(yīng)用在地區(qū)骨干河道、大中型水庫預(yù)報(bào)方案的編制過程中。通過找尋地區(qū)水文水資源地理信息發(fā)展規(guī)律，建立更加科學(xué)完善的水情中心及水文站點(diǎn)，獲取地區(qū)雨量等級(jí)線圖。不僅如此，GIS技術(shù)還可為防洪減災(zāi)工作提供重要理論依據(jù)。通過充分利用GIS系統(tǒng)內(nèi)部管理平臺(tái)、旱災(zāi)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)分析以及城市防洪功能，最大限度地降低旱澇災(zāi)害對地區(qū)發(fā)展造成的嚴(yán)重不利影響。GIS系統(tǒng)收集并描述的水文水資源空間信息可以為防洪信息管理系統(tǒng)決策支持平臺(tái)的構(gòu)建提供重要理論依據(jù)。同時(shí)，GIS技術(shù)的空間分析能力還能夠體現(xiàn)出地區(qū)水文水資源防洪減災(zāi)需求，優(yōu)化各類參數(shù)，使防洪減災(zāi)決策方案實(shí)現(xiàn)可視化目標(biāo)。在洪水災(zāi)害評(píng)估完成后，地理信息系統(tǒng)還可對災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面分析。結(jié)合地區(qū)洪水災(zāi)害發(fā)生規(guī)律以及影響程度，計(jì)算并評(píng)估洪水損失量。借助GIS技術(shù)以及自然、地理及社會(huì)因子，對此因子進(jìn)行權(quán)重空間疊加，構(gòu)建起多災(zāi)害模型。為充分發(fā)揮出GIS系統(tǒng)技術(shù)作用，相關(guān)研究人員還致力于利用系統(tǒng)空間分析功能，深入剖析流域上下游之間關(guān)系，對地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加以及多邊形合并，設(shè)計(jì)出最為合理的緩沖區(qū)，為城市防洪減災(zāi)工作提供重要技術(shù)支持。

2.2地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)及污染物分析

由于地下水資源的自我再生能力較差，導(dǎo)致地下水資源一旦被污染，很難自我調(diào)節(jié)。但是人為地調(diào)節(jié)地下水污染物也會(huì)導(dǎo)致地下水資源受到其余問題的干擾，因此加強(qiáng)地下水污染物的分析和監(jiān)控就成了地下水管理工作中的重要內(nèi)容。目前，GIS技術(shù)擁有良好的信息儲(chǔ)存技術(shù)和信息分析技術(shù)，因此在進(jìn)行地下水水質(zhì)評(píng)測時(shí)，可以在較短時(shí)間內(nèi)完成評(píng)測，并提供準(zhǔn)確的檢測結(jié)果。同時(shí)，GIS技術(shù)也可以針對地下水水質(zhì)構(gòu)建專門的評(píng)價(jià)模型，保障地下水水質(zhì)評(píng)測工作的準(zhǔn)確度。同時(shí)，GIS技術(shù)還可以有效地檢測地下水中富含的礦物質(zhì)和礦物質(zhì)含量，對水中含有的重金屬也能及時(shí)給予風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并結(jié)合GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)管理能力和數(shù)據(jù)分析功能，將各個(gè)地區(qū)的地下水水質(zhì)進(jìn)行對比，進(jìn)而精確地掌握每一處地下水質(zhì)量的狀況。

2.3加強(qiáng)災(zāi)害應(yīng)急防護(hù)

在礦山開采中，為了以防萬一，必須提前做好應(yīng)急措施，這樣在發(fā)生礦山地質(zhì)災(zāi)害時(shí)，能夠減少地質(zhì)災(zāi)害帶來的影響，避免造成更加嚴(yán)重的損失。針對不同的地質(zhì)災(zāi)害，要采取相對應(yīng)的應(yīng)急處理方案。地質(zhì)災(zāi)害處理必須貫徹“以人為本”的原則，在能夠保證工人安全后再救治財(cái)務(wù)。如在喀斯特地貌礦山中出現(xiàn)了塌陷、砂土液化等災(zāi)害時(shí)，要提前做好礦山、礦井加固工作，避免持續(xù)性坍塌;在出現(xiàn)地面沉降、變形等問題時(shí)，如果礦山與公路間距較小，要重點(diǎn)關(guān)注交通安全性，在公路上設(shè)置醒目的警示牌，加強(qiáng)交通管制，避免產(chǎn)生礦山地質(zhì)災(zāi)害安全事故。

結(jié)語

綜上所述，GIS在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用，極大提高了水資源規(guī)劃管理、水文情報(bào)預(yù)報(bào)、水環(huán)境監(jiān)測，以及地下水相關(guān)工作的分析評(píng)估效率和管理能力。地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用程度是水文現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要指標(biāo)，基于GIS的水文水資源業(yè)務(wù)一體化和智能化是水文水資源領(lǐng)域未來發(fā)展的趨勢。

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