GIS技術在水資源領域的運用

章鑫 曹艷蘭

摘 要：近幾年我國在水文水資源領域中應用GIS技術取得了很多成績，盡管也遇到了很多的問題，但是這些問題一直在幫助我們改進GIS技術中所存在的問題，讓GIS技術在以后的發展變得更好，能夠有效的解決我國在水文水資源領域中存在的問題，將GIS技術與水文水資源領域結合，不斷地對技術進行優化讓傳統的水利工程變得更加現代化，也為當前治理水資源變得更加科技化更加環保，符合我國五位一體的發展。

關鍵詞：GIS技術；水文水資源；應用

1 水資源評價與規劃應用

水資源的評價與規劃離不開對現代化技術的應用。如：在大部分水資源信息評價、規劃中需要對空間信息資源進行分析使用，此時便需要使用GIS技術對水文控制站進行斷面位置判斷、水文數據監測、地貌地形繪制等。利用GIS技術進行屬性數據的采集、存儲、分析、利用。使用GIS技術可通過建模等方式對數據進行高效利用與分析，保證數據具有時維性。在使用GIS技術進行數據建模時，需要以事實為基礎，建立空間數據庫對水資源進行評價分析，建立不同的專題圖層，對不同因子進行分析，對影響因素進行判斷，疊加處理不同圖層，快速、合理的進行水文規劃。

2 水文水資源領域GIS技術的應用

2.1 地下水方面的應用

2.1.1 地下水模型

在地下水模型研究主要有數學模型和物理模型，在研究過程中GIS技術的應用較為廣泛，其主要建模流程有構造臨時與空間數據庫、構造與識別模型、專題層的網格化、水文地質圖的制作以及水文現象的動態預測。另外，在地下水水流模型中，GIS可定量模擬計算地下水位、水流量以及不計量等參數。

2.1.2 地下水污染

人類活動與自然環境對地下水的雙重影響通常會使得水質發生復雜的變化，并對地下水污染的監測與治理帶來較大的困難。為解決這一難題可利用GIS技術的建模功能和綜合分析作用，其主要原理是：對污染物的時空分布特征可根據GIS的動態模擬塊體現，由此以來能夠及時快速的了解地下水發生污染的水文現狀、污染強度以及發生地點等信息，從而快速的給出相應的解決方法。對地下水污染利用GIS技術進行研究可以反映地下水質受污染物的影響作用、地質狀況與污染程度之間的作用關系、易受污染的含水層區域及其時空變化特征。

2.1.3 地下水資源勘察

水資源管理、規劃、開發與保護的核心環節為地下水資源的勘察，其中地下含水層為主要勘察范圍，勘察的內容主要有含水層空間分布、地質結構、導水狀況以及邊界條件等。在地下水勘察過程中利用GIS技術科建立資料數據庫，通過檢索、查詢以及可視化顯示等操作模擬預測水文動態變化趨勢，揭示地下水資源變化規律并為區域水資源管理提供理論支撐。

2.2 地表水方面的應用

2.2.1 水資源保護與規劃

在水文水資源保護領域GIS與RS相結合的技術應用十分廣泛，對于地表水周期性水文信息科根據TS技術獲取，然后基于GIS技術構建水資源保護系統并將各種水文數據輸入系統，根據水質數據計算模型完成相關數據的計算處理并編制多種規劃方案。根據圖像顯示可模擬分析各方案實施后的情況，從而評價方案的實施效果并驗證方案的可行性，不僅能夠減少工作量大大提高工作效率，而且能夠顯著提升預測結果的時效性與準確性。

在水資源規劃方面GIS技術相對于傳統的大尺度戰略規劃方法具有數據獲取準確性高、操作靈活簡便、數據信息獲取邊界、管理方便等優點，綜合規劃數據庫的建立作為水資源規劃的核心內容可考慮應用GIS技術的空間數據處理功能，從而較快的建立實測數據庫、水文歷史資料與屬性數據庫、GIS圖形庫等多種基礎數據系統。根據不同的需要可利用GIS軟件繪制各種類型的專題規劃圖，如洪水災害影響圖、流域灌溉規劃圖以及水資源供需圖等。根據GIS軟件強大的空間分析功能可實現規劃方案的直觀、快速、準確的管理與查詢功能，通過定量分析流域水資源空間分布、水資源儲蓄量、社會關系、人口分布結構等完成流域規劃方案的可行性選擇，為工程效益評價、管理監測、調水路線設計等提供可靠的理論支撐與決策依據。

2.2.2 水資源預報

在洪水預報工作中GIS技術的應用范圍逐漸增大，應用頻率不斷提升并已成為水情預報的有效手段。洪水預報的網絡化與自動化可根據GIS技術的空間數據分析功能實現，主要表現為水文模型開發、水文水情信息處理、模型參數的設定、報警裝置設置以及數字高程模型的建立5個方面，具體如下：①自動報警設置。GIS系統通過將地理信息組建和獲取的高分辨率地理信息的有效結合，開發出能夠定位與檢測氣象情況的信息分析組件，然后可對災害性天氣利用計算機編程技術實現自動報警。②模型參數的確定。地理信息數據參數為目前需要輸入水文模型的主要內容，如流域下滲條件、河流土壤、坡度、重心、河道寬度與長度等參數，對于這些流域與河道的水文信息可借助于GIS系統直接獲取。③水文水情信息處理。運用數據庫管理技術、GIS系統以及數字地圖，可分析、處理、顯示以及檢索流域水情信息。④水文模型開發。水文資源研究的重要依據為水文模型的開發，GIS系統結合現代化計算機技術和空間上不同的降水量分布狀況能夠實現各流域匯流與降雨階段的計算，從而實現流域防汛期的客觀、合理預測并為防洪抗旱工作提供參考依據。⑤DEM數字高程模型的建立。DEM不僅可根據水力學模型分析與評估災情樁，而且還可準確計算流域的匯流演變過程。根據GIS技術構建的DEM模型可為水文模型的開發，災情的評價預測提供重要的技術手段和方法。

3 結束語

隨著科技化的發展，在當代人們工作中利用信息技術和計算機技術相互融合而產生的新興技術已經成為了人類發展的必然現象，其中GIS技術就是之一。GIS技術的產生是為了方便對空間數據以及信息管理系統的研究，同時應用GIS技術能夠滿足人們在工作中對于信息圖形和數據的需要，特別是在水文和水資源地理信息系統的研究過程中，使用GIS技術能夠提高對所得到的水文信息的處理速度，對所得到的信息也可以備份保存，以促進水文和水資源地理信息研究智能化發展。

參考文獻

[1]閆明麗.GIS技術在水文水資源領域的應用研究[J].科技風，2018（36）：236.

[2]李冠霆.芻議GIS在水文水資源領域中的應用[J].民營科技，2018（12）：206.

[3]李穎.水文水資源領域中現代信息技術應用[J].中國戰略新興產業，2018（32）：18-19.

[4]李伶婕.GIS技術在水文水資源工作實踐中的運用探究[J].陜西水利，2018（03）：29-30.