GIS技術在水文水資源領域中的應用及發展趨勢

汪潔晶，王丹志，郭連峰，于際凱

（徐州市水利建筑設計研究院，江蘇 徐州 221006）

GIS即地理信息系統，這一技術主要依托計算機和軟件技術，對地理空間的相關數據進行全面的描述、采集和存儲，根據其所提供的數據就可以做出準確的決策。GIS技術應用范圍較廣，文章主要探討的是GIS技術在水文水資源中的應用。

1 GIS應用功能及優點

GIS技術與水文水資源領域相結合，可以充分發揮出其技術優勢，有效提高工作質量和效率。GIS技術可以及時采集所需數據，并對數據進行針對性的分析，在確保數據準確性的同時提高數據的時效性。GIS所采集的數據可以反映出監測事物的當前狀態，并且具有良好的空間性，能夠提高空間信息的處理水平，確保數據得到充分利用，還可以及時對數據進行更新。GIS技術具有不同的比例形式和坐標系統，從而可以保證空間數據得到有效的轉換，實現對數據的標準化管理。GIS技術可以及時對不同的空間模型進行構建，并建立完善的連接機制，確保數據得到共享。在應用GIS技術時，需要結合其所構建的模型進行相應的分析，并為數據輸入工作做好一系列準備，使數據信息得到統一的處理。

GIS技術具有可視化特點，可以及時對其所模擬的結構進行分析，使用戶能夠直接了解相關的內容。在GIS系統中有專門的視圖，這樣就可以保證模擬信息得到更加直觀有效的處理，相關人員也可以及時根據信息了解水資源的情況，并做出更加合理的決策。工作人員獲取報告之后，就可以通過多種方式對報表中的內容進行模擬，使報表內容更加直觀，在研究水文水資源時也會有充分的依據，從而使工作效率提高。

計算機技術和衛星遙感技術可以作為GIS技術的輔助工具，確保水文水資源數據得到全面的管理，使數據更加安全可靠，還可以為各項決策提供重要的參考依據，使水文水資源的調查和研究工作更加順利地進行。

2 GIS在水文水資源領域中的應用

2.1 在水文情報預報及防洪減災方面的應用

GIS技術在收集和整理數據方面有著極強的優勢，通過其所提供的數據就可以建立完善的水文預報系統，這一系統將發揮重要的作用，有助于水文水資源信息得到高效的提取，使工作更有成效。GIS技術可以通過構建模型和確定參數的方式保障水文信息得到更加直觀的呈現，還可以擴大監測的范圍，使水文預報結果更加準確。在防洪工作中，采用GIS技術可以及時對洪水的數據進行全面的搜集和整理，既可以保證各項數據得到有效的分析，又可以提高預報的準確性。

防洪減災是一項非常重要的工作，需要從每個環節入手，以保證防洪決策更加準確。在防洪的決策方面，需要采用GIS技術保證洪澇災害得到客觀而全面的評估；要建立完善的管理平臺，對洪澇災害的風險進行全面的分析；要根據防洪的范圍，保證分析工作更有針對性和實效性，使工作更有成效。應用GIS技術構建專門的管理系統和決策支持平臺，確保各項數據得到全面的管理。為了進一步提高對數據的分析能力，使決策工作更加有效，就要對現有的平臺定期進行維護，使其能夠更好地為決策提供支持，滿足人們的需求。為了保證預測結果更加準確，在表達數據信息時要選擇合理的方式，還要對數據開展全面的管理。由于洪澇災害的評估工作至關重要，其評估結果將直接關系到相應對策的制訂，因此需充分利用GIS技術對其背景數據開展科學化管理，使數據之間的關系更加緊密。要制訂多元化的解決方案，在確保各項數據更加準確的同時，為防洪減災工作提供重要的技術支持。

對洪災進行全面的評估之后，還要分析洪災風險的區域。可采用GIS技術對監測范圍內的洪水發生的概率等數據進行精準的模擬計算，對其可能造成的危害進行全面的評估。要充分利用GIS技術構建完善的管理與控制方案。相關人員要結合這一技術優勢構建多種類型的災害模型，保證權重空間逐漸疊加，然后再對其進行針對性的分析，確保災害的損失得到準確的評估。建立災害模型之后還要考慮相關因素可能造成的影響，對現有的評估體系進行改進。比如，在分析洪澇流域上游與下游的空間數據時，在確定其疊加的情況下，保證其能夠形成多邊形區域，這樣就可以保證分析結果更加準確。

有關部門要不斷完善防洪體系，及時對洪澇災害進行監測預報，確保洪澇災害能夠得到全面的監測，一旦發現問題就可以在第一時間響應，并迅速投入現場處理。要保證搶險工作井然有序，同時達到理想的效果，需要根據GIS所提供的數據和相關信息，建立與防洪抗洪有關的信息系統，提高決策的準確性，并保證水文水資源工作更加安全可靠，從而為后續工作提供相應的參考依據。

2.2 在水文資源空間管理與決策方面的應用

對水文資源開展空間管理和決策時，同樣離不開GIS技術的支持。這一技術可以為水文水資源建立專門的空間數據庫，在數據庫中的各項數據可以為水文決策提供重要的參考，使決策工作不再依賴主觀經驗，而是有精確的數據保證。

要根據水文水資源的特點確定數據庫的形式，使其能夠在不斷提高管理質量的同時，確保水資源分布情況、空間變化情況得到準確的預測。通過建立完善的決策管理系統，就可以確保水資源管理水平不斷提高。目前，我國已經有相對完善的水資源決策支持系統，這一系統充分依托GIS技術，不過在實際開發的過程中，由于資金不夠充足，因此很難保證系統的功能得到進一步改進。對此，政府要加大支持力度，通過資金支持和人才支持等方式確保系統得到高效的開發；企業也需要加強對人才的培養和引進，使其能夠勝任決策管理系統的開發工作。

2.3 在水環境管理方面的應用

為了進一步提高水環境的質量，就要采取有效的管理方式。水環境管理工作的多個因素密切相關，尤其在水管理空間屬性上需要采取有效的管理措施，并通過分層次的方式一一進行處理。要充分利用GIS技術對水環境進行分析，由于不同的水環境處于不同的領域，因此需要保證分析具有一定的針對性，結合水環境的實際情況采集相關數據，使信息更加準確。要結合相應的空間和時間范圍，對水環境的變化進行有效的預測。為了進一步提高水環境管理水平，還要建立多元化信息模塊，并根據不同領域的水環境對信息模塊進行處理。可通過建立專門的管理系統對水環境進行科學有效的管理，水環境管理系統能夠針對特定區域的水環境進行嚴格的控制，有效提高水環境質量。為提高系統的功能，要在開發工作中融入動態化思想，使系統能夠更好地發揮作用。

2.4 在水污染控制規劃方面的應用

通過GIS技術可以實現對水污染的有效控制，并提前做好相應的規劃，使水污染問題得到有效的緩解。要對水污染的情況進行分類，對水污染的位置進行精準的確認，進一步縮小水污染的范圍，使問題能夠得到針對性的處理。要建立專門的數據庫，構建與水污染治理對象有關的模型，要在模型中全面展示水污染的情況，使水污染得到針對性的控制。要充分利用GIS技術對水污染的數值進行準確的計算，根據所得出的計算結果制訂針對性的監督與管理方案，確保水環境得到改善。

2.5 在給水管網信息系統建設中的應用

利用GIS技術還可以提高水管網信息系統的功能，通過其所提供的數據制訂與系統管理有關的方案，使其能夠充分發揮作用。要及時建立完善的工作系統，融入GIS技術的優勢，確保給水管網信息系統得到有效的開發。此外，還要建立軟件管理系統，為信息系統功能的完善提供更多技術保證。采用GIS技術可以得出更加準確的水利數據，這將為給水管網的建設提供更多的參考，使其能夠在未來的工作中發揮出更加重要的作用。

3 GIS技術在水文水資源領域的發展趨勢

3.1 GIS 技術應用的標準化與規范化

GIS技術優勢突出，在水文水資源領域中具有廣泛的發展前景，不過GIS軟件功能缺乏針對性，與之相關的應用平臺和數據庫中的數據格式并不統一，這樣就會影響到人們正常的溝通和交流，也會增加數據的使用難度。對此，要不斷完善GIS軟件平臺，確保其數據庫中的數據格式統一，并制定完善的標準，實現信息資源共享。

3.2 構建特色鮮明的空間數據庫

由于GIS軟件的功能通用，因此要進一步開發與水文水資源領域有關的數據庫模塊，模塊中需要包括與水文水資源有關的各項數據庫，比如流域經濟情況、區域降雨量、洪澇災害數據、自然環境、地質條件等數據。

3.3 建立融合專業模型

要不斷構建完善的應用模型，進一步發揮出GIS的作用。目前，應用模型雖然可以展示出完善的水文水資源信息，也可以滿足基礎功能，但除了數據處理，其對于重大決策的支持還有所不足，同時也不能對水文現象產生的原因進行細致入微的分析。為此，需要使應用模型更加專業，功能更加多樣化，保證在對水文水資源進行分析時可以更加全面。

3.4 GIS 軟件的多維化發展

現有的GIS軟件并不能完全實現三維分析，這樣就會影響到對水文水資源信息的提取，也不能滿足相關工作的要求。對此，要積極開發三維立體GIS技術，使其能夠為水文水資源工作提供更多的信息和數據參考。在這一技術中要融入計算機技術，確保GIS技術更加成熟，并邁向多維化方向。

4 結束語

總之，將GIS技術應用到水文水資源工作中，可以為相關工作人員提供更加精準、可靠的數據，還能夠構建多元化模型，為水文水資源的各項工作提供更多的參考信息，保證相關部門做出合理的決策。