关于GIS在水文水资源领域中的应用探析

姬鸿鑫 李坤 宋凤蕊

摘 要：全球经济发展的不良后果是生态系统遭到了破坏，生态环境的不断恶化，造成近年来自然灾害的频发，给社会和人们造成巨大的经济损失。对各种资源监测控制提到日程上来，水文水资源的监测在监测体系中，显得尤其重要和突出，对水文的监测已经被业内专家高度重视。研究水文空间数据的重要系统GIS，发挥了主要的贡献。文章通过对水文水资源研究及GIS相关知识的介绍，认真探讨了GIS在水文水资源领域中的应用，为提高我国水文水资源领域的研究水平提供参考。

关键词：GIS；水文水资源；应用；发展趋势

前言

各行业各系统均有GIS系统应用，在各项经济建设中做出了突出贡献，而GIS在我国水文水资源领域中的应用更加广泛。GIS全称是地理信息系统，主要内容就是通过计算机技术、软件技术为内核，对地理空间相关数据进行描述、分析、采集和存储的计算机系统。

1 水文水资源研究及GIS理论

科技科学技术飞速发展，不断推动GIS技术向智能化、集成化趋势改良，开发并研制更加高精度、多功能、实用性的GIS技术，成为行业追求总目标，通过GIS技术的推广和普及，全面提高水文水资源研究数据的精准性。GIS技术最大的优点就在于，能够为水文水资源研究需要的数据，进行更加精准的获取，通过空间、水文、地理数据参数分析，可以全面掌握水资源分布特点及规律。什么是水文水资源研究呢？通常是指重点研究水资源为主，通过科学的评估预测，掌握水资源不断发展规律，研判可能会发生的水资源隐患，全面了解水资源各种变化、运动和分布，以当地水文条件为依据，以数据分析为根本，拿出可行笥研究成果，解决水资源破坏问题，化不利为有利，使水资源能够更好地为经济和社会发展服务，要想获得数据，就需要应用GIS技术，将可视化的各类数据形象化的呈现出来。通过对系统的分析，可以看到，空间数据管理子系统才是GIS的重要核心组成，数据的获取主要途径是实测、统计、遥感、专题地图。GIS功能一是融入地理科学相关理论，能够实现动态预测、多要素综合以及区域空间分析；二是对数据的处理更为精准、可靠，以遥感技术、通信技术、计算机技术等为基础，保证为研究人员提供有效参考数据。

2 GIS在水文水资源领域中的应用

2.1 在水文资源空间管理与决策方面的应用

现代科技推动GIS技术不断发展变化，近些年，决策支持系统优势不断得到体现，这主要是由GIS及常规决策技术提炼而成，以此为基础开发应用的，这种技术的应用，更加符合我国水资源特征，尚需不断结合我国自然灾害特点，推广应用该项技术，加大投入力度，实现新型决策研究目标。可以说，水文决策是建立在精准数据基础上的研究，只有数据保证全面、科学，才能确保研究成果的可靠。那么，在对水文资源空间管理与决策时，最主要的技术因素则是GIS技术，空间数据库是GIS技术构成的系统中心，通过科学的创建，形成水文水资源数据库，主要作用就是提高水资源管理水平、依据空间、时间分布做预测，只有不断加强决策系统建设，才能从本质上推动水资源管理能力。

2.2 在水环境管理方面应用

通过多年的研究，建立了水质动态管理信息系统，使各级水环境管理质量不断提升完善，GIS技术的应用起到了重要作用，特别是在水环境管理中的应用优点尤其突出，一是借助系统不同模块对水环境进行科学调配与管理，依据不同发展进度，实现动态增减，保持资源的平衡与合理性。二是能够通过此项应用，准确判断不同分布、不同地域、不同流向的水环境状况，我国上海就在GIS技术利用上，实现了对黄浦江流域水量、水质的监测与预报，技术的成功应用，也在国际业界得到普遍认可。

2.3 在水管网信息管理系统应用

此项技术也在水管网信息管理中起着重要作用，可以通过二次开发、独立开发、集成二次开发三种体现模式，进行GIS技术推广开发。不通过GIS技术就可以实现开发的是独立开发，可以说是三种模式中开发难度最小的；最需要GIS技术支撑的是集成二次开发，通过GIS技术处理实现对空间数据的分析，对信息进行多次编辑、采集、提取，不断形成优化方案，在设计上提升了科学的计算能力；单纯的二次开发主要借用的技术就是GIS应用，开发难度较集成二次开发略低，通过合理的设计，为各级管网建设提供有力支撑。

2.4 在水文情报预报及防洪减灾方面的应用

GIS技术不断发展，形成的多种灾害模型，能够全面、具体分析流域上下游关系，GIS空间分析功能为事前预报提供了有力的信息支持。能够不受约束的在一个比较大的范围内，实现水文信息的采集、编辑和整合；GIS技术能够形成最精准的模型参数，对水文模型开发提供强大的支撑基础，有效的把水利学模型科学融合，建立数字高程模型，使水文信息监测更加实效可靠；GIS技术也能在各种辅助材料的提供上实现多种可能。GIS技术应用较为广泛，在预防洪灾中的应用最为普遍，可能通过区划防洪、风险分析、灾情评估、平台管理等实现防洪减灾的目的。借助GIS空间分析能力能够实现不同模型数据优化，为防洪决策提供准确的信息支持，健全管理信息管理决策支持平台，达到不同空间的资源整合，在灾情评估上实现数据管理和分析，通过GIS技术多层次管理、整合，使不同属性、不同层次的数据进行演进，分析结果能够协助灾情评估。在计算模拟洪水发生强度与技术对社会因子、地理、自然等诸多因素进行采集，并附加上对应权重实现空间叠加，最后达到科学的区划分析，形成完整可靠的灾害损失评估。

2.5 在水污染控制规划方面应用

水污染是最大的现实问题，也是当前水文水资源领域最为关注的重点话题，直接影响着水资源开发利用。可以通过GIS技术采集水污染分布参数数据，科学规划方案，使城市排污网络功能达到最佳状态，从根本上降低水污染，提高环境生态系统功能，合理划分控制的区域，明确水污染对象，通过GIS技术实现相关数据采集整理，建立面向用户的大用户数据系统，以水污染控制模型实现区域环境水污染控制。

3 GIS在水文水资源应用方面的发展趋势

GIS技术提高了我国水资源管理水平和利用率，但是结合环境、空间、水质、序列等方面的实际情况，还需要不断加强与改进。

一方面是要注重对GIS系统空间相关数据功能利用，不断完善水文水资源模型与GIS间的融合，最大化的发挥出系统优势。解决当前存在的一些不足和矛盾，使GIS专业模型信息管理及存储功能不断提高，在决策支持、地理空间表达上更加科学合理。

另一方面是要制定和完善统一的GIS规范标准，现实中，GIS技术标准是不统一的，不同的数据模式占用不同的开发平台，多样化的产品组合，阻碍了大范围水文信息交流。

4 结束语

可以说，GIS在水文水资源领域中的应用，从本质上提高了我国水资源监测和管理水平，通过技术推广实现了防洪减灾的目的，大大提高了水资源利用率。未来，还需要不断提高GIS在水文水资源领域中的推广和应用，全面促进我国水资源合理应用、科学开发。

参考文献

[1]张海廷.GIS在水文水资源领域中的应用研究[J].华北水利水电学院学报，2013，3：63-66.

[2]徐明珠，杨洋，王海荣.GIS在水文水资源领域中的应用初探[J].科学咨询（科技管理），2010，9：76.