GIS在水文水資源中的應(yīng)用探討

溫建雄

【摘要】目前，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們逐漸對水文資源的研究工作引起了足夠的重視，同時也對現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用水平提出了更高的要求。在水文水資源領(lǐng)域當(dāng)中，GIS技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用，主要是因為GIS技術(shù)可以完成對相關(guān)數(shù)據(jù)的采集、整理、分析以及管理等工作，可以將其中的動態(tài)預(yù)測功能充分發(fā)揮出來，在這一過程中計算機(jī)與通訊技術(shù)在其中起到了非常重要的輔助作用，可以使水資源的智能化水平實現(xiàn)明顯的提升。本文主要針對GIS在水文水資源中的應(yīng)用進(jìn)行了深入的分析，希望能為相關(guān)人員提供合理的參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】GIS；水文水資源；應(yīng)用

引言：

GIS指的就是地理信息系統(tǒng)，在剛開始應(yīng)用時主要是對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的儲存與提取，同時完成對地理相關(guān)信息軟件系統(tǒng)的分析工作，通過這種方式不但可以完成對空間數(shù)據(jù)的處理分析，同時還能為相關(guān)人員的規(guī)劃決策提供非常重要的參考數(shù)據(jù)。如今，在我國科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，GIS也從外圍面向內(nèi)核方向不斷的發(fā)展，使GIS技術(shù)水平在原來的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了進(jìn)一步的提升，并且應(yīng)用范圍也因此實現(xiàn)了不斷的拓展。

1.GIS技術(shù)概述

GIS技術(shù)主要是實現(xiàn)了計算機(jī)、遙感技術(shù)以及相關(guān)信息科學(xué)技術(shù)的充分利用，通過這種方式可以對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的收集與整理，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)信息的有效輸出。在對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的過程中，子系統(tǒng)指得就是GIS技術(shù)的核心部分，可以完成空間數(shù)據(jù)的處理以及分析等工作，其中，空間數(shù)據(jù)主要是產(chǎn)生于統(tǒng)計數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)以及專題地圖中。另外，在對GIS技術(shù)使用的基礎(chǔ)上，不僅可以完成對信息數(shù)據(jù)的有效提取和轉(zhuǎn)換，同時還能對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的編輯，通過這種方式可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效集成與重構(gòu)，從而準(zhǔn)確的對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和檢索，在此基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)對相關(guān)檢測結(jié)果的有效輸出，同時還能完成數(shù)據(jù)的更新過程。

2.GIS的功能

GIS技術(shù)在使用過程中可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效提取和轉(zhuǎn)換，從而完成對數(shù)據(jù)的集成與重構(gòu)，通過這種方式可以為后期數(shù)據(jù)的查詢以及檢測工作提供非常大的便利，實現(xiàn)空間操作并完成相應(yīng)的分析過程，在對最終檢測成果輸出的同時可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效更新。結(jié)合實際情況來看，GIS的功能主要體現(xiàn)在了以下幾個方面。

2.1 空間數(shù)據(jù)的生成、組織與管理

在GIS應(yīng)用的基礎(chǔ)上可以對各方面產(chǎn)生的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)換，即便是空間數(shù)據(jù)在比例尺以及坐標(biāo)系統(tǒng)等方面存在一定的差異，但是也不會對數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換以及處理能力造成影響。同時，GIS技術(shù)還可以將空間數(shù)據(jù)與非空間信息之間進(jìn)行有效的結(jié)合，最終實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的有效共享。GIS在數(shù)據(jù)綜合模擬與空間分析等方面具有非常明顯的優(yōu)勢，可以為模型數(shù)據(jù)的輸入提供非常大的便利，由此可以看出，GIS在空間數(shù)據(jù)的生成、組織以及管理等方面發(fā)揮著非常重要的功能作用。

2.2 分析模擬結(jié)果的可視化

GIS用戶界面與視圖可以將相關(guān)信息有效的展示出來，這樣工作人員就可以通過這種直觀的方式對分析對象進(jìn)行觀測與了解，針對于相關(guān)的水資源管理人員而言，在分析以及決策等工作中，GIS屬于一項非常重要的方法與手段，并且GI還可以通過直觀的方式對最終的結(jié)果進(jìn)行模擬，其模擬形式通常主要涉及到了統(tǒng)計報表、專題地圖以及報告等，這對于水文水資源的研究工作有著非常重要的意義。

3.GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1 水資源評價與規(guī)劃運(yùn)用

結(jié)合實際情況可以了解到，在水資源的規(guī)劃工作中，通常主要涉及到了水資源的調(diào)查評價、水資源的開發(fā)狀況調(diào)查以及水資源保護(hù)規(guī)劃等幾個方面的內(nèi)容。在水資源評價與規(guī)劃過程中，其涉及到的空間信息非常多，比如，行政區(qū)劃與河流水系以及實測水文信息數(shù)據(jù)等相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，通過GIS水文分析（ArcHydro、Spatial Anlysist等模塊）能夠自動提取及計算流域邊界、河網(wǎng)水系、流向、匯流時間和其它流域特征參數(shù)，同時還能對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和模擬等。在水資源的評價與規(guī)劃過程中，通過GIS技術(shù)可以構(gòu)建出水資源計算與評價的相關(guān)模型，然后根據(jù)其中所顯示出的相關(guān)信息可以完成評價工作，同時還能將空間數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)作用充分的發(fā)揮出來，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出所以影響要素組成對應(yīng)的專題圖層，可以通過GIS圖層相關(guān)的疊加方式，然后針對某一和地區(qū)的水資源進(jìn)行科學(xué)的評價和規(guī)劃。

3.2 空間決策支持系統(tǒng)的運(yùn)用

將普通決策支持系統(tǒng)與GIS技術(shù)之間進(jìn)行有效的結(jié)合，最終就可以形成相應(yīng)的空間決策支持系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的關(guān)鍵問題就是減少理論與實踐之間存在的差距，所以決策系統(tǒng)中需要將大量的數(shù)據(jù)以及對應(yīng)的模型作為其中的基礎(chǔ)條件，將大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)作用充分的發(fā)揮出來，然后利用GIS技術(shù)中的空間分析能力對最終的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效獲取，通過這種方式可以為水文水資源的規(guī)劃以及評價工作提供非常重要的參考作用。由于空間決策支持系統(tǒng)在發(fā)展過程中存在一定的難度，需要大量的人力以及資金投入到其中，在具體的分布實施過程中，需要在該項系統(tǒng)技術(shù)成熟之后才能進(jìn)行合理推廣。

3.3 空間數(shù)據(jù)庫的運(yùn)用

將GIS技術(shù)應(yīng)用于水文水資源領(lǐng)域中，空間數(shù)據(jù)庫在其中起到了非常重要的核心作用，主要是因為空間數(shù)據(jù)庫的容量非常大，并且所涉及到的數(shù)據(jù)類型也比較多。在水文水資源中，通過對空間數(shù)據(jù)庫的合理使用可以構(gòu)建出具有水文特點的空間數(shù)據(jù)庫，比如雨晴與水情數(shù)據(jù)庫、水污染物狀況數(shù)據(jù)庫以及水系水網(wǎng)數(shù)據(jù)庫等。另外，在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中還涉及到了自然信息與社會經(jīng)濟(jì)信息等，在數(shù)據(jù)庫中需要對實時查詢相關(guān)要求進(jìn)行明確，這樣才能保證服務(wù)器的相關(guān)數(shù)據(jù)與實施報汛數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)有效的傳輸，構(gòu)建出與合理儲存洪水預(yù)報相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，最終完成對數(shù)據(jù)信息的更新工作。

3.4 流域水量的調(diào)度系統(tǒng)

將航天遙感器、通信方式以及地面上遙測方式之間進(jìn)行有效的結(jié)合，這樣就可以對流域中相關(guān)水資源調(diào)度信息數(shù)據(jù)資源進(jìn)行有效采集，在對通信系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)上，可以構(gòu)建出相應(yīng)的子系統(tǒng)，并且能為信息數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性提供良好的基礎(chǔ)保障。同時，通過這種方式還能對相關(guān)專業(yè)運(yùn)行系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究，對業(yè)務(wù)處理以及信息數(shù)據(jù)服務(wù)子系統(tǒng)進(jìn)行合理構(gòu)建，可以對水資源相關(guān)信息查詢過程中的穩(wěn)定性提供良好的保障。另外，在流域水量調(diào)度系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)上，還可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)化的管理，這樣就可以對流域的水量進(jìn)行科學(xué)有效的調(diào)度。

3.5 GIS在水環(huán)境方面的應(yīng)用

在水環(huán)境保護(hù)中，對于信息的采集、處理和分析是關(guān)鍵步驟。水環(huán)境及其相關(guān)數(shù)據(jù)均具有空間分布特征，傳統(tǒng)的方法難以發(fā)揮作用。（下轉(zhuǎn)第頁）

（上接第頁）

地理信息系統(tǒng)（GIS）強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)管理和分析功能，在空間信息處理上有獨到的優(yōu)勢，是研究區(qū)域水環(huán)境的空間差異的有力工具，GIS在水環(huán)境中的應(yīng)用對解決水環(huán)境中許多問題起著重要的作用與意義。在對水環(huán)境開展相應(yīng)的管理工作時，其管理工作質(zhì)量主要是受到水管理空間屬性的影響，需要結(jié)合實際情況完成相應(yīng)的層次性處理工作。在這一過程中，對GIS技術(shù)的合理使用，然后針對不同范圍內(nèi)的水資源進(jìn)行相應(yīng)的分析工作，通過這種方式可以為最終數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性以及可靠性提供良好的保障。對于相關(guān)的工作人員而言，應(yīng)該對空間與時間范圍進(jìn)行全面的了解，然后對其中呈現(xiàn)出的變化趨勢進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測，并在此基礎(chǔ)上制定出相應(yīng)的方案。另外，相關(guān)部門應(yīng)該根據(jù)實際情況對多種信息模塊進(jìn)行有效的構(gòu)建，將水環(huán)境管理工作進(jìn)行全面的落實，針對于不同范圍內(nèi)的水環(huán)境而言，應(yīng)該采取模塊加減處理方式。比如，某市水環(huán)境管理部門在上世紀(jì)八十年代就加強(qiáng)了對GIS技術(shù)的研究力度，可以將其科學(xué)的應(yīng)用到水環(huán)境的管理工作中，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建出了相應(yīng)的管理系統(tǒng)，然后按照具體的要求落實相應(yīng)的管理工作，通過對水環(huán)境管理系統(tǒng)的充分應(yīng)用，可以對水環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，從而使管理效果得到明顯的提升。

3.6 GIS在水污染控制措施方面的應(yīng)用

在水資源領(lǐng)域當(dāng)中，通過對GIS技術(shù)的有效使用，可以對其中存在的水污染問題實現(xiàn)合理的控制，從而進(jìn)一步減少水環(huán)境所受到的影響，在提升水資源質(zhì)量的基礎(chǔ)上也能為水污染控制規(guī)劃工作的可靠性提供良好的保障。將GIS應(yīng)用在水污染控制過程中，首先，在污水處理時可以對水污染情況進(jìn)行合理的分類，通過可視化技術(shù)可以對污染的位置以及污染面積進(jìn)行明確，這樣就能制定相應(yīng)的控制措施；其次，在對水污染治理范圍進(jìn)行明確之后，對相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行有效構(gòu)建，并制造相應(yīng)的模型，在對數(shù)據(jù)庫中的資源充分利用的基礎(chǔ)上，可以為管理工作的開展提供良好的基礎(chǔ)條件，從而使水污染控制工作質(zhì)量實現(xiàn)明顯的提升；最后，通過GIS技術(shù)的應(yīng)用制定出專門的系統(tǒng)，通過科學(xué)的方式完成對水污染值的計算過程，對監(jiān)督管控方案進(jìn)行有效制定，通過這個種方式可以進(jìn)一步提升水污染控制工作質(zhì)量，從而使工作效率得到明顯的提升。

結(jié)語：

綜上所述，在水文水資源領(lǐng)域中，通過對GIS技術(shù)的有效使用，對于提升水管網(wǎng)管理能力以及水環(huán)境的管理質(zhì)量有著非常重要的作用。因此，應(yīng)該進(jìn)一步加大相應(yīng)的研究工作，從而將GIS技術(shù)的作用充分發(fā)揮出來。

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