淺析GIS在水文水資源領域中的應用研究

摘 要：水資源作為地球上最寶貴的自然資源之一，是人和所有生物賴以生存的基礎。在社會經濟不斷發展的今天，為了促進人與自然的和諧發展，有必要合理的開發、利用及保護水資源。如何加強水文水資源監測水平，是開發、利用及保護水資源的重要前提。隨著科技水平的不斷提高，在水文水資源監測過程中，新技術也得到了不同程度的應用。文章主要探討了GIS在水文水資源領域中的應用進展，希望能夠為我國水文水資源領域的相關研究提供一定的參考與借鑒。

關鍵詞：水文水資源；GIS；應用；發展趨勢；研究

引言

近年來，我國社會經濟得到了快速的發展，不可否認的是，在經濟發展的同時，我國的生態環境已經遭到了不同程度的破壞。自然災害的頻頻發生，不僅為社會帶來了巨大的經濟損失，還威脅到人們的生命財產安全。水資源在人們的生產生活過程中發揮著不可替代的作用，保護水資源并且對其進行科學的開發與利用，是改善現有生態環境中重要的工作之一。在開發利用、管理以及保護水資源的過程中，首先需要對水文水資源進行準確的監測，從而提供更加準確的數據，有效提高所制定出相關方案的準確性與可行性。隨著科學技術的不斷發展，GIS作為研究水文空間數據的計算機系統，在我國水文水資源領域中獲得了廣泛的應用，尤其是在研究方面已經發揮著重要的作用。文章對于GIS在水文水資源領域中的應用進行了詳細的論述與分析。

1 GIS相關理論與水文水資源研究

GIS的全稱為地理信息系統，作為一種重要的空間信息系統，主要是以計算機、軟件等技術為支撐，能夠對地理空間的相關數據進行細致的描述、采集、存儲及分析。GIS的核心部分是空間數據管理子系統，由空間數據處理與分析兩個重要部分構成。從GIS的功能來看，大體上可以分為三個方面：其一，GIS具有動態性、空間性的特點，能夠采集、分析并輸出數據；其二，GIS融合了多個領域的相關知識，尤其是融入了地理科學相關理論，因此，GIS的應用可以實現動態預測、多要素綜合以及區域空間分析；最后，GIS的應用能夠實現精準與可靠的數據處理功能，從而提供更加精確的監測結果，為所作出的相關決策提供科學合理的參考。

水文水資源的研究主要是以水資源為重點。研究的主要目的是掌握水資源的變化規律，通過分析水資源的變化、運動、分布等信息，對于水資源可能帶來的各種隱患進行相應的分析與預測。在掌握水資源變化規律的基礎上，結合地理條件等，能夠制定出有效的應急措施，從而最大限度地降低水資源對于人們生產生活所造成的破壞。

在進行水文水資源研究時，需要精準地獲得空間、水文、地理數據參數，以準確掌握水資源時空分布特點。目前，在科技飛速發展推動下，GIS可將采集的數據參數可視化地加以呈現，為水文水資源研究提供更為精準、有效的參考數據。

2 GIS在水文水資源領域中的應用

2.1 GIS在水文情報預報方面的應用

GIS作為一種重要的空間信息系統，具有強大的數據采集、整合能力，在水文情報預報方面能夠發揮重要的支撐作用。首先，在采集、處理以及整合水文信息方面，應用GIS技術不僅可以擴大信息的采集范圍，還可以提高信息的準確性。其次，GIS在水文模型中的應用，可以提高模型參數的精確性，為水文信息的高效、客觀監測提供保障。最后，GIS技術的應用可為水文情報預報提供準確的輔助材料。

2.2 GIS在防洪減災方面的應用

在防洪減災方面，GIS技術的應用主要包括以下幾個方面。首先，在城市與區劃防洪方面，以防洪信息管理系統為基礎構建起來的決策支持平臺，借助于GIS的空間分析能力能夠提高防洪決策的準確性。其次，在災情評估方面，GIS技術可以應用在數據管理中，實現多層次的管理以及整合不同屬性的數據，在此基礎上演進洪水災害并評估災情數據。最后，應用GIS技術可對社會因子、地理等相關因素進行采集與分析，從而計算出災害風險，實現對災害損失的評估。

2.3 GIS在水文資源空間管理與決策方面的應用

隨著GIS技術的不斷發展與應用，其在水文資源空間管理與決策方面也發揮著重要的作用。水文決策只有建立在精準數據的基礎上，才能保證決策的全面性與科學性。而借助于GIS技術可以組建空間數據庫，通過對數據的采集與分析，為水文決策提供可靠的依據。構建具有水文水資源特點的數據庫，主要的目的是依據水資源空間、時間等分布情況，準確做出預測，而構建相應的決策支持系統，能夠進一步提高水資源的管理水平。近年來，應用GIS技術而發展的決策支持系統在實際運行過程中具有顯著的優勢，因此，有必要進一步加大這種新型決策系統的研究與投入。

2.4 GIS在水管網信息管理系統的應用

在水管網信息管理系統中，GIS技術的應用具體表現為以下幾點。首先，應用GIS技術能夠進行水管網信息管理系統的二次開發以及集成二次開發。具體來講，在水管網信息管理系統的獨立開發過程中，由于難度比較小，GIS技術的應用范圍不大。單純的水管網信息管理系統二次開發會借助于GIS技術。相對來講，水管網信息管理系統的集成二次開發比較依賴GIS技術對空間數據的處理能力。GIS技術可以對信息的編輯、采集、提取等進行優化，有效提高水利計算能力，從而提高管網建設方案設計的準確性與可行性。

2.5 GIS在水污染控制規劃方面的應用

水污染問題嚴重威脅著人們的健康，因此是水文水資源領域關注的重點問題。為了有效水資源的開發利用率，降低水污染問題所帶來的威脅與損失，有必要將GIS技術應用到水污染控制規劃這一方面。GIS技術的應用可以大范圍的采集水污染分布等信息，在可視化呈現的幫助下，通過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。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，從而做好區域環境內的水污染管理與控制工作。

2.6 GIS在水環境管理方面的應用

在水環境管理方面，應用GIS技術有助于提高水環境管理的效率與效果，其優勢主要表現為以下兩個方面。其一，應用GIS技術，能夠真實并準確的體現出不同區域水環境的實際狀況；其二，可借助系統中的不同模塊實現對于水環境的管理，并且根據水環境的具體情況進行適當的增減。

3 結束語

綜上所述，GIS在水文水資源領域中已經取得的廣泛的應用，極大地提高了我國水資源監測與管理水平。為防洪減災、提高水資源利用率等奠定了堅實的基礎。然而，在實際工作中，GIS技術在耦合周圍空間環境、水質時間序列等方面的應用還有所欠缺，有待于進一步的完善。為了實現GIS在水文水資源領域中更加廣泛的應用，我國應當進一步完善GIS規范標準，為GIS的開發與研究奠定堅實的基礎。與此同時，今后還應當充分發揮GIS系統的空間數據管理功能，加強水文水資源模型與GIS之間的有效融合。

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作者簡介：王瑩（1980-），女，黑龍江佳木斯人，工程師。