GIS技術在水資源評價中的應用

李寅 王亮 汪雅楠

摘要：為解決水資源評價中出現的各項問題，突破水資源管理中的現實限制條件，提升水資源評價的整體效率，本文對GIS技術在水資源評價中的應用優勢，應用范圍進行研究，提出GIS技術在水資源評價與規劃、防洪減災、水環境監測、水務污染治理、水文專業模型的建設等不同措施，以期為相關人員提供參考，希望可以提升GIS技術在水資源評價中的應用實效。

關鍵詞：GIS技術;水資源評價：應用

引言

GIS技術是一種新的技術，結合定位技術、圖像技術、信息技術等多項技術為一體，在各個領域中均有應用，隨著GIS技術的成熟，被逐漸應用在水資源評價中，為水資源的管理、評價提供了有效的技術手段，傳統水資源評價模式以實地勘察、檢驗、取樣、收集、數據為主，費時費力且水資源評價管理工作內容多，范圍廣，深受實際環境的限制和影響，GIS技術的應用為水資源評價工作提供了新的技術支持，可以幫助管理者更好地了解該地的水資源分布、水質、水資源環境等，從而推動水資源管理工作的高效發展。

1?GIS技術在水資源評價中的應用優勢

GIS技術是以信息技術為技術支撐，由硬件和軟件組成的計算機系統，能夠處理大量的數據信息，穩定性極強，GIS系統可以在任何時間接受和分析大量數據，突破了時間的限制，受到外界環境的影響較低。在水資源評價中應用GIS技術能夠呈現出水資源分布、水質等實況，通過3D模擬技術和定位技術，構建水資源分布模型，可以為工作者提供動態的水資源信息;在水資源評價中應用GIS技術可以為動態的水資源研究提供服務，實現數字化的水資源管理。應用GIS技術是水資源管理實現可持續發展的重要技術元素，我國的水資源問題在當下已經十分明顯，水質變差、大量的淡水河湖消亡，傳統模式下的水資源管理力不從心，應該加大水資源評價，應用GIS技術可以對不同階段的水資源水質、分布等情況進行監控，實現高質量的水資源管理，通過利用?GIS技術可以模擬水資源的分布變化模型，能夠針對性地分析水資源的具體情況[1]。同時應用GIS技術也是水資源管理工作發展至今的必然訴求，至今人們對水資源的需求加大，將GIS技術應用在水資源中，可以時刻警醒人們節約用水，提高人們保護水資源的意識。水資源評價是一項長期的工作，水資源管理者要了解不同時期水資源的變化，監測工作量巨大，需要有先進的現代化技術作為支撐，GIS技術能夠滿足水資源在評價與規劃、防洪減災、水環境監測、水污染治理、水文專業模型的建設等多個方面的需求，可以有效地減少水資源評價的工作量，從而提升水資源評價的質量。當前，在水資源評價中，需要克服很多惡劣的水文環境限制，在不了解地理的情況下冒然采樣、評價等，不僅會造成資源的浪費，也會加大水資源評價的成本，所以應用GIS技術可以提高水文環境勘測的效率。

2?GIS技術在水資源評價中的應用

2.1?GIS技術在水資源評價與規劃中的應用

在水資源的評價和規劃中工作量極大，且難度也高，應用GIS技術可以提升水資源規劃和評價的效率，在對水資源相關信息進行評價、規劃時，可以用GIS技術完成對空間信息資源的分析、整合、應用，應用GIS技術對水文大量信息加以處理，可以完成對水文控制站斷面位置、地貌、地形、水文情況的繪制。GIS技術可以處理大量的數據，可應對無限制和頻繁的數據編輯，作為一個強大的技術系統，可對大量數據進行分析，允許無限制的數據編輯和更改，也不會出現崩潰的風險，所以利用GIS技術可以完成對大量水資源信息的分析，處理，通過采集、存儲、分析、利用等完成不同水資源的規劃工作，通過數據模型保證水資源信息數據的時維性，應用建設數據庫，要以實際情況為準，建立數據空間信息對水資源進行分析，可以建立不同的分析維度，從水資源的不同特性進行分析，通過多個數據的疊加分析，可以處理不同水資源信息圖層，快速地實現水資源的規劃。例如，在對某一河湖空間岸線進行規劃時，就可以應用GIS技術，通過收集不同時段河湖空間岸線的數據信息和數據，建立數據模型，從而合理劃分河湖岸線空間資源，應用GIS技術收集河湖岸線空間資源數據為河湖規劃提供基本的數據支持[2]。

2.2?GIS技術在防洪減災中的應用

在水資源數據監測中，要對水位、流量、降水等信息進行動態化監測，另外還要對旱情、汛情、地形地貌、河流、植被、土壤等信息進行監測，要獲取大量的水資源信息，且要保證水資源數據信息的全面性、完整性，在水資源管理中應用GIS技術可以完成對不同類型數據信息的處理、采集，實現信息數據的多元化疊加處理，這些數據都可以應用在水資源管理中，從而保證水資源管理決策的科學合理。在對這些數據信息進行管理時，可以應用GIS技術對數據進行合理分析，通過圖形自動化處理技術，形成交叉水資源信息圖形，可以從更加完整的角度了解水資源信息，提高水資源管理的精確性，從而促進了水資源管理的數字化發展。另外，GIS技術在防洪減災中的應用也極為有效，應用GIS技術可以完成目標區域水資源的分布、汛情風險分析、災情評價等，在防洪減災中將GIS技術和防洪管理系統結合在一起，可以完成對洪水空間分布量、流速、預期流入區域等相關數據的分析，通過對這些信息數據進行整合，可以為防洪減災提供有效地預防決策。為了保證災情評估、結果預測的準確性，可以發揮GIS技術的空間處理功能，保證相關信息數據的精準性，同時通過數據的整合疊加，可以構建洪水災害的動態化模型，從洪水的動態化流動情況來進行觀察，可以為搶險救災留下充足的時間[3]。此外，利用GIS技術還可以對洪水風險程度、對預期發生的災害進行分析，通過對水流流速、降水量，可以對洪水的強度、發生率進行預測。結合洪水的數據模型可以對風險區域進行劃分，將GIS技術應用在防洪減災工作中，實現了對洪水災害的分析，提升防洪減災的效果，減少了人們的損失，為了提升防洪減災的效果，要充分發揮GIS技術的優勢，利用GIS技術建立防洪減災體系，從而促進城市的發展。

2.3?GIS技術在水環境監測中的應用

水環境是人類和動物賴以生存的資源，保持健康穩定的水環境是人類發展中的重要工作，將GIS技術應用在水環境監測中，可以隨時了解水環境的變化情況，利用GIS技術可以實現對水環境、水資源污染情況的監測、分析，從而合理控制水資源污染源頭。GIS技術可以對水資源的斷面流向、洪水質量等信息進行分析和監測，管理者可以更全面掌握水資源的惡化情況，可以緩解水災害惡化、加重的實際問題。在水資源管理中，將GIS技術和RS技術結合在一起使用，可以監測水土流失、地面沉降、水資源浪費的問題，從而提出針對性地解決措施。在收集水資源數據時，用GIS技術對監測區域的地理、空間情況進行分析，借助計算機技術可以實現精準的數據監測、預判，從而根據數據制定合理治理方案。

造成水資源污染的因素涉及不同領域，所以追溯污染源頭十分艱難，在傳統的工作模式中，檢測人員往往要通過化驗的方式尋找污染源，通過采樣質檢，分析水中污染物質，結合污染物質進行治理，將GIS技術應用在水源污染治理中，可以監測水資源發展動態，完成對水資源的動態化管理，減少水資源的評價難度。

2.4?GIS技術在水文專業模型中的融合應用

2.4.1水文地理空間數據庫

空間數據庫要存儲大量的、不同類型的數據信息，數據庫是GIS技術得以應用的關鍵，在水資源信息監測中，數據庫是實現水資源監測、水文信息獲取的核心。在數據庫的建設中，可以應用GIS技術收集大量水資源的相關數據，例如雨情、汛情、水情等信息，從而建立個性化水文數據庫，通過和其它數據庫的結合利用，并用服務器將其連接在一起，可以對不同類型數據進行實時獲取，可以通過動態化的災情預警、存水信息，了解最新災情訊息。

2.4.2?GIS和水文模型的融合應用

在應用GIS技術時，可將其和其它水文技術結合在一起使用，從而可以更好地處理數據信息、分析數據信息，在具體的應用中可以發揮不同技術的優勢。雖然GIS技術可以對單個空間指標的數據進行分析，也可以對多個圖層進行處理，但是卻不能構建地下水轉化模擬，難以模擬水文管理情況，所以可以將GIS技術和專業的水文模型技術結合在一起，發揮不同數據技術的優勢，彌補不同技術的劣勢，將GIS技術和專業的水文模型技術結合在一起可以實現以下功能：第一，可以對空間化的數據進行處理，GIS技術可以借助模型集中處理管理不同數據，并可以對信息進行更新、檢索維護等功能;第二，兩種技術的融合使用可以對水文特征、地形坡度坡向、河網、流域等信息進行處理;第三，兩種技術的融合使用可以實現對土壤類型圖、地下水埋深圖等信息的收集，從而可以完成對水文空間信息的判斷。

2.5?GIS技術在水文水資源中的應用趨勢

GIS技術的應用隨著科技的發展其應用將會更加的廣泛，水資源管理工作事關民生發展和經濟發展，要重視GIS技術應用，將GIS技術靈活地應用在水資源的管理中，GIS融合了多項信息技術，是對不同信息進行協調、融合處理的先進技術。當下GIS技術的功能多樣，可以實現不同管理目標，為了滿足社會發展，GIS技術在水資源評價中應用要隨之升級。第一，功能將會更加完善，GIS技術的核心技術系統是空間決策支持系統，而SDSS系統是空間決策支持系統的支撐，其在水資源評價中的應用有很大價值，但是在實際中GIS技術的應用在解決復雜空間問題上仍存在一定的局限性，例如不能滿足社會經濟的應用功能，所以后期空間決策支持系統的功能升級將有很大潛力。第二，GIS技術是數值模擬技術發展的基礎，數據庫作為GIS技術的核心，所以注重GIS技術的模型發展，可以為后期GIS技術的應用提供發展方向，提升GIS技術信息決策的精確性。第三，GIS技術在后期發展中將向著多維化的方向而發展，當下三維技術發展逐漸成熟，應用范圍也逐漸擴大，在實際的地下水文監測時，GIS技術的應用受限制，導致其在水資源監測中的分析功能、建模功能不強，所以發展GIS技術的三維應用非常有必要。

3?結束語

綜上所述，GIS技術的應用隨著科技的發展其應用將會更加的廣泛，水資源管理事關民生，要重視其應用，不斷探索新的應用功能，才能將GIS技術靈活的應用在水資源評價中。

參考文獻：

[1]吳昊，梁思聰.水文水資源領域中GIS技術的運用探究[J].科技創新與應用，2016（29）：224.

[2]殷同生.淺析GIS技術在水文水資源中的應用[J].河南水利與南水北調，2016（09）：31-32.

[3]馬丁.淺談GIS在水文水資源分析管理領域中的應用[J].河北水利，2020（04）：36-37.

作者簡介：李寅（1986-），男，漢族，湖北武漢人，工程師，本科，從事水工環地質工作。