淺析地理信息系統在水利中的應用

□王波

地理信息系統（GIS）是近幾年發展起來的對地理環境有關問題進行分析和研究的一種空間信息管理系統。它是在計算機硬件和軟件支持下對空間信息進行存儲、查詢、分析和輸出，并為用戶提供決策支持的綜合性技術。利用計算機建立地理數據庫，將地理環境的各種要素，包括它們的地理空間分布狀況和所具有的屬性數據進行數字存儲，建立有效的數據管理系統。通過綜合分析，方便快速地獲取信息，并能以圖形、數字和多媒體等方式來表示結果。

目前世界上常用的GIS軟件已達400多種，它們大小不一，各有長處，適宜不同層次用戶的需要。國外較著名的有ARC系列 （ARC/INFO、ARCVIEWGIS）、GENAMAP、IntergraphMGE、MapInfo等；國內較著名的有武漢中國地質大學開發的MAPGIS、武漢大學開發的Geostar、中科院開發的SuperMap及北京大學開發的CITYSTAR等。我國地理信息系統產業雖然起步晚，但發展快，目前已成功應用到了包括資源管理、城市和區域規劃、人口和商業管理、農業與水利、交通運輸、石油和天然氣、教育、軍事等一百多個領域，取得了良好的經濟效益和社會效益。

ARCVIEWGIS是由美國環境系統研究所(ESRI)開發與銷售的地理信息系統（GIS）軟件，是一套幫助用戶對地理信息進行組織與存儲、編輯修改、查詢、分析以及直觀顯示，并且提供了交互式制圖和分析功能的桌面型地理信息系統軟件。ARCVIEWGIS的優點是功能齊全，中型規模，適合中型用戶需要。ARCVIEWGIS很適合在基層水利部門的應用，能夠把水利防汛抗旱業務中的各種信息和反映空間位置的圖形信息有機地結合在一起，建立水利數據庫，根據用戶的需要對這些數據進行處理和分析，把各種信息和空間信息結合起來提供給使用者。

ARCVIEWGIS技術與防汛抗旱緊密結合的應用具有很好的前景。一方面該開發平臺規模適中，它提供的功能能夠滿足水利部門一般正常業務的需要，可以實現水利部門對水利信息屬性數據庫和空間數據庫的管理以及空間分析等，例如進行存儲、編輯修改以及查詢分析，它適合于各種平臺，能使區域水庫的圖形、圖像、文字、表格、音像等多種形式的資料管理集成在一個窗口界面中。特別是汛期，能對區域水庫、水閘及堤圍的各類防汛物資儲備進行查詢統計，從而可迅速查出全部或指定范圍內各類防汛物資儲備的數量及其分布。ARCVIEW GIS具有完善的查詢功能，查詢范圍有：全圖范圍、指定圓形區域范圍、指定矩形區域范圍和指定任意形狀區域范圍。能為防汛調度指揮人員提供直觀、實時的動態信息，為領導有效決策提供有力依據。ARCVIEWGIS不僅具有文字、數字、照片等數據庫,還具有空間圖形數據庫，更重要的是它在二者之間建立了有機的聯系，因而具有強大的空間數據定位、查詢和分析功能。

ARCVIEWGIS地理信息系統在水利防汛方面的主要應用，可歸納為以下幾點：

一、水、雨、工、災情的信息管理、查詢和分析。提供可視化的圖形查詢界面，豐富信息的表述方式。

二、洪水的預測預報。研究給定降水區域和降水量所產生的徑流和洪水的時空分布，真實模擬洪水演進和淹沒過程。

三、防汛搶險救災指揮。可以利用災害分析模型結合GIS進行災前分析，也可以利用GIS的網絡分析功能確定救災物資調配的最佳期路徑，還可以為受災人員、財產的安全有效轉移提供決策依據。

四、進行災情統計與評估。對快速采集來的洪澇災害和洪水淹沒情況進行綜合分析與評價，統計災害情況，估計社會經濟損失。

五、為防洪規劃提供依據。可以根據預告設定的前提條件，進行某一區域范圍內的靜態或者動態的模擬，為有效地設置攔洪設施的點位和選擇分洪、泄洪措施提供輔助決策支持。

21世紀是信息時代，地理信息系統技術在水利方面的應用將越來越廣泛。尤其在水利政務、防汛抗旱減災、水資源監控調度等方面是傳統技術所不能比擬的。隨著資源衛星航空航天技術的發展，水利遙感技術得到了充分的發揮空間，水土流失調查與動態監測、水利工程前期規劃、大型水庫工程的地質調查、生態環境及水資源、水污染監測與調查、干旱沙漠區的水資源調查等等，在推動國民經濟建設中起到了不可估量的作用。目前，地理信息系統在水利行業中的應用帶來的巨大社會效益已初步表現出來，例如在研究解決三峽庫區泥沙問題、對三峽庫區的規劃和移民安置及環境容量論證等方面都起到了重要作用。“數字水利”是新世紀數字時代的一個組成部分，開發和利用水利信息資源，與時俱進，將會推動我國經濟社會可持續發展。