GIS技術在水文地質(zhì)領域的應用研究

劉延琳

摘 要：隨著信息技術的發(fā)展，GIS技術在各領域的應用更加成熟，在水文地質(zhì)領域引入GIS技術，可以彌補傳統(tǒng)水文地質(zhì)工作的不足，提升水文地質(zhì)管理的信息化水平，提高水資源管理效果。

關鍵詞：GIS技術;水文地質(zhì);應用

引言

為了能夠緊跟信息化社會發(fā)展趨勢，逐步提升水文地質(zhì)信息化建設水平，將GIS技術應用到水文地質(zhì)的各個領域，開展指定區(qū)域降水量計算、地下水勘察等多項工作。從傳統(tǒng)形式的高消耗、低效率模式逐步向統(tǒng)籌規(guī)劃和信息化方向轉(zhuǎn)變，在實際開展水文研究與保護工作期間就能夠緊緊結合水資源的特點，對水資源的各項信息數(shù)據(jù)進行細致分析，有利于全面提升水資源利用率。

1 GIS技術基礎概述

所謂GIS（GeographicInformationScience，地理信息科學），通常指的是能夠針對空間數(shù)據(jù)信息和地理科學數(shù)據(jù)信息完成捕獲技術環(huán)節(jié)、存儲技術環(huán)節(jié)、處理技術環(huán)節(jié)、分析技術環(huán)節(jié)、管理技術環(huán)節(jié)，以及呈現(xiàn)技術環(huán)節(jié)的科學技術形態(tài)。英文縮寫GIS表達方式，有時也被用作地理信息技術系統(tǒng)（GISystem）的簡稱，是圍繞地理信息技術系統(tǒng)展開研究分析工作的具象學科，是地理信息學領域?qū)W科構成體系中的重要分支組成部分。所謂空間數(shù)據(jù)基礎設施，通常指的是超越地理信息系統(tǒng)，其在基本內(nèi)涵層面不需要面對限制性約束條件。所謂GIS技術系統(tǒng)，通常泛指能夠針對地理科學數(shù)據(jù)信息要素執(zhí)行集成技術功能、存儲技術功能、編輯處理技術功能、分析技術功能、共享技術功能，以及顯示技術功能的一切信息系統(tǒng)。

2 GIS技術在水文地質(zhì)領域的應用

2.1水文水資源信息采集分析管理

水文水資源工作需要建立基礎空間數(shù)據(jù)庫，大量空間相關的存儲與分析是GIS系統(tǒng)水文水資源中應用價值的核心體現(xiàn)。水文數(shù)據(jù)中包含了水位信息、流量信息以及降水信息等，水資源管理涉及大量的取用耗排數(shù)據(jù)，要對這些數(shù)據(jù)進行有效監(jiān)控和管理，目前最有效的手段之一就是GIS技術。利用此技術可以實現(xiàn)對各種汛情的了解。GIS可有效利用不同來源的數(shù)據(jù)，進行分級分層渲染，保證了決策的科學性和嚴謹性。數(shù)據(jù)可視化管理分析也是其常見的處理方式，友好的圖像顯示與便捷的交互使得數(shù)據(jù)更加直觀具體、大大提高了水文水資源的管理效率。基于GIS技術對水文控制站進行斷面位置的判斷與水文數(shù)據(jù)的監(jiān)測，對地貌地形圖的繪制，多維度多場景模型擬合，并聯(lián)用利用物聯(lián)網(wǎng)技術、無人機監(jiān)測技術、分布式水文模型及計算機技術，構建GIS河流暴雨洪水監(jiān)測體系和水資源實時監(jiān)控體系，實現(xiàn)河流預報預警信息和水資源管理信息及處理的數(shù)字化、網(wǎng)絡化、集成化、智能化，讓數(shù)據(jù)多跑路，讓工作人員少跑路，為防洪決策規(guī)劃提供精準情報服務，是GIS在水文水資源數(shù)據(jù)管理領域的發(fā)展趨勢。

2.2在地下水勘察中的應用

開展地下水勘查工作的主要目的就是為了能夠明確指定區(qū)域地下部分含水層的分布規(guī)律、地質(zhì)狀況、地下水流、含水層的實際連通程度和邊界等內(nèi)容，其是提升地下水規(guī)劃管理效率的重要工作內(nèi)容。在實際利用GIS技術對地表水進行勘察的過程中，在GIS技術的輔助下，能夠更加精準地了解地表水的來源、儲存量等各項狀況，進而獲取非常精準的空間數(shù)據(jù)。通過對獲取的各項空間數(shù)據(jù)進行利用，構建空間模型，能夠更加直觀、詳細地表現(xiàn)出地表水實際分布規(guī)律。在實際對地表水資源進行高效規(guī)劃和管理期間，GIS技術也能為地表水的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。在落實地下水勘察工作時對GIS技術充分應用，積極構建地下數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，將實際勘察的地質(zhì)結構、地下水動態(tài)、地下水開發(fā)狀況等信息數(shù)據(jù)直接儲存在地下數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，還要對與之相對應的索引進行設置，能夠為后續(xù)各大用戶查詢和使用信息數(shù)據(jù)提供便利。

2.3在水環(huán)境監(jiān)測中的應用

水環(huán)境監(jiān)測要消耗大量人力物力，如何在滿足水環(huán)境信息采集需求的情況下合理布置監(jiān)測斷面、站點，并對監(jiān)測活動進行高效和精細化管理，離不開GIS技術的空間數(shù)據(jù)管理分析能力。在對水資源的監(jiān)測與水環(huán)境監(jiān)測的過程中，可以利用GIS技術對其所存在的污染問題進行探究與管理，通過GIS技術控制水資源的污染源頭，更好地對斷面的流失與洪水的質(zhì)量等進行有效的數(shù)據(jù)監(jiān)測，幫助管理者更全面、及時地掌握對水資源的惡化管理，避免發(fā)生水資源災害惡化與加重等問題的出現(xiàn)。在進行水土保持監(jiān)測管理過程中應用此技術與其他技術相結合，可以有效避免水土的流失。

2.4水災預防中的應用

當前各地防洪抗汛辦公室使用的信息化管理系統(tǒng)充分結合GIS技術，與過往水災有關的資料數(shù)據(jù)保存在管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，便于總結過往抗洪防汛經(jīng)驗并明確水文地質(zhì)發(fā)展趨勢，作為預測地區(qū)內(nèi)發(fā)生洪災的重要依據(jù)。有關部門應用的信息化管理系統(tǒng)結合災難管理與決策管理于一體，在提升數(shù)據(jù)信息精準度的同時輔助于工作人員的決策業(yè)務。結合GIS技術則方便工作人員掌握管理現(xiàn)場的地貌特征、土質(zhì)數(shù)據(jù)等實際情況，在精準定位的基礎上制定切實可行的應對方案。GIS與信息化管理系統(tǒng)的結合則實現(xiàn)系統(tǒng)的優(yōu)化效果，方便工作人員精準分析管轄區(qū)域內(nèi)的水土現(xiàn)狀，并有效應對可能發(fā)生的水土流失現(xiàn)象并做好充分的防范工作。GIS技術在水災預防體系中的應用還體現(xiàn)在層次化決策方面，工作人員結合GIS系統(tǒng)能夠預測水災現(xiàn)象的嚴重性，進而對不同類型的水災現(xiàn)象進行等級劃分，對于提升防災抗災計劃的準確性也是大有裨益的。對于管轄區(qū)域內(nèi)正在發(fā)生的水災現(xiàn)象，工作人員通過災難管理體系對轄區(qū)內(nèi)災情進行合理預防和控制;GIS技術的應用也為工作人員仿真救災現(xiàn)場并找到最優(yōu)解，從而達到最佳的防控效果。

結語

綜上所述，為了更好地促進我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展、自然資源的可持續(xù)利用，相關部門必須高度重視水文水資源管理工作，在水文地質(zhì)領域有效提高水文管理的效率和質(zhì)量，促進我國水資源的可持續(xù)利用。

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