地理信息系統(tǒng)在水文領(lǐng)域的研究

【摘要】由于地理信息系統(tǒng)的高效的空間數(shù)據(jù)處理功能，以及在數(shù)據(jù)，圖像文字等處理方面具有很高的靈活性，因此，在很多具體的領(lǐng)域都被廣泛應(yīng)用，而在水文領(lǐng)域，地理信息系統(tǒng)在水資源的規(guī)劃和管理，水環(huán)境影響評價，水資源保護以及水土保持，防汛抗旱等方面，都起著十分重要的作用。通過介紹我國水文領(lǐng)域地理信息系統(tǒng)的研究情況，為GIS在水文領(lǐng)域的長遠發(fā)展提供借鑒和依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；水文；空間數(shù)據(jù)；規(guī)劃管理

前言

地理信息系統(tǒng)，簡稱GIS（Geographic Information System），作為介于空間科學(xué)，地球科學(xué)和信息科學(xué)之間的一門新興學(xué)科，自上世紀(jì)70年代，開始在水文領(lǐng)域逐漸應(yīng)用，其本身是基于地理空間的數(shù)據(jù)庫，包括空間數(shù)據(jù)分析及空間數(shù)據(jù)處理兩個部分，最開始主要應(yīng)用于流域水資源的數(shù)據(jù)分析與處理等內(nèi)容，而后逐漸形成計算機技術(shù)及遙感技術(shù)方面結(jié)合，以硬件平臺，軟件平臺，空間數(shù)據(jù)庫以及管理操作人員4個要素組成的完整體系，目前，地理信息系統(tǒng)在水文領(lǐng)域發(fā)展較為迅速，主要包括對于空間數(shù)據(jù)的收集，分析和管理等方面。

1、地理信息系統(tǒng)在水文領(lǐng)域的優(yōu)勢

水文領(lǐng)域的研究需要先進的工作手段來提高其自身的工作效率，而傳統(tǒng)的信息處理方式已經(jīng)被科學(xué)技術(shù)的發(fā)展所淘汰，地理信息在水文領(lǐng)域也是重要的數(shù)據(jù)信息，水資源的信息管理也需要網(wǎng)絡(luò)化，標(biāo)準(zhǔn)化，空間化和系統(tǒng)化，從而推進水文數(shù)據(jù)的信息化進程，地理信息系統(tǒng)本身具有良好的擴展性，開放性，包括很多有效的數(shù)據(jù)處理工具，以數(shù)學(xué)模型和空間決策分析作為支撐，技術(shù)先進，具有大數(shù)據(jù)的處理的能力，以及針對具體收集的數(shù)據(jù)，通過各種靈活的工具高效的分析與修改，在空間數(shù)據(jù)分析方面具有很高的優(yōu)勢，包括數(shù)據(jù)收集，數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)應(yīng)用。

1.1 數(shù)據(jù)收集。水資源研究方面主要針對的是具體的河流，流域和湖泊的具體的地理實體，而數(shù)據(jù)的采集主要是對地理實體的位置，形狀，范圍以及對于各項水文要素方面的收集，例如對于天然的水循環(huán)體系，包括降雨量，蒸散發(fā)，徑流資料等具有空間分布特征的數(shù)據(jù)的采集，還要分析河流的河長，形狀，位置，范圍的特征進行收集，而對于這些數(shù)據(jù)的收集，離不開地理信息系統(tǒng)的支持，只有采用GIS技術(shù)，才能以立體的形式規(guī)范化展示流域及湖泊等水文要素的具體情況，將地理空間信息與水文要素合成，形成一個整體的空間數(shù)據(jù)體系。

1.2 數(shù)據(jù)應(yīng)用。在水資源的規(guī)劃管理，以及對于區(qū)域水環(huán)境影響評價方面，GIS的數(shù)據(jù)應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，例如基于二維及三維地圖中水文要素表達方面，專題水文地圖的繪制，包括水資源空間信息的分析處理方面，都可以利用GIS完成，GIS具有強大的大數(shù)據(jù)處理能力，針對很多具體的水文要素數(shù)據(jù)，大比例數(shù)據(jù)的空間可視化分析，透過GIS平臺都能得以很好的實現(xiàn)。

2、GIS在水文領(lǐng)域的應(yīng)用

由于GIS具有強大的空間數(shù)據(jù)的分析與處理的功能，因此在水文領(lǐng)域的各個方面都有著廣泛的應(yīng)用，主要包括在水資源的規(guī)劃和管理，水環(huán)境影響評價，災(zāi)害防護以及水土保持，防汛抗旱等方面的應(yīng)用。

2.1 在水資源保護中的應(yīng)用。水資源作為一種有效的資源，在經(jīng)濟社會發(fā)展的過程中，越來越受到普遍的重視，因此，加強對于水資源的保護，和針對水資源的污染需要建立一個長期有效的機制，防止水污染的擴散，例如對于垃圾填埋場及其他污水處理廠等附近的水源進行分析，確定在水污染過程中，具體的傳播形式，以及對于土壤包括其他水力要素的影響，分析土壤介質(zhì)類型，以及其內(nèi)部的污染物質(zhì)類型，全面的分析和評價，進而確定出合理的解決方案，針對污染類型和污染情況，做出合理的決定，在水資源災(zāi)害防護方面發(fā)揮重要的作用。

3、GIS目前存在的問題

目前，GIS技術(shù)在我國水文領(lǐng)域，相關(guān)的規(guī)范化的研究還不是太完善，數(shù)據(jù)信息收集方面，數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化，以及信息收集的各個部門之間缺乏公共有效的收集渠道，容易造成很多工作的重復(fù)和工作部門之間交流的障礙，應(yīng)該加快建立一個系統(tǒng)的GIS建設(shè)體系，將各級工作站之間既相互獨立分工，又能夠?qū)崟r共享數(shù)據(jù)，建立一個長效的GIS應(yīng)用系統(tǒng)。在3S技術(shù)的協(xié)調(diào)運作方面，還需要進一步完善GPS，RS的遙感數(shù)據(jù)觀測和圖像實時觀測數(shù)據(jù)可以在GIS中及時得到利用，分析和處理，才能有效發(fā)揮各系統(tǒng)之間的作用。在實際的工作過程中，也需要加強國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，盡量保證，相關(guān)的GIS數(shù)據(jù)的規(guī)范化，方便更多水文工作的開展。

4、結(jié)束語

GIS在水文領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用為水文工作提供了很大的方便，同時，水文工作的進行與發(fā)展也進一步推動GIS的前進，隨著社會的進步和發(fā)展，傳統(tǒng)的水文研究也開始向現(xiàn)代化，信息化和數(shù)字化方向發(fā)展，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是計算機技術(shù)和其它相關(guān)信息技術(shù)的提高，在水文領(lǐng)域也會擁有嶄新的局面，對于促進水利行業(yè)的進步和社會和可持續(xù)性發(fā)展，也具有十分深遠的意義。

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