基于GIS的水文地质空间信息系统研究与应用分析

邓义军

(遵义中桥水库管理局，贵州 遵义 563000)

基于GIS的水文地质空间信息系统研究与应用分析

邓义军

(遵义中桥水库管理局，贵州 遵义 563000)

基于目前水利枢纽工程研究水文地质空间信息系统过程中存在的问题影响，文章以实际工程为例，分析了GIS在工程水文地质空间信息系统中的应用过程，并提出了优化控制策略，其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

GIS技术；水利枢纽工程；水文地质空间信息系统；应用分析

0 引 言

随着我国市场经济发展进程的不断加快，人们对水利枢纽工程建设使用安全稳定性需求越来越大。然而，随着水利工程项目建设规模以及涉及地质水文环境复杂性逐渐扩大，使得水文地质空间信息系统难以发挥出其应有的作用。为此，研究人员应将GIS应用于水利工程水文地质空间信息系统建设过程，从而优化水质自动监测系统设计、视频监视系统设计以及水情自动测报等水文地质空间信息系统的设计效率。这是实现工程建设使用科技化目标的关键，研究人员应将其重视起来。

1 工程概况

夹岩水利枢纽及黔西北供水工程于贵州省西北部。因受水区涉及毕节市的赫章县、纳雍县、织金县、七星关区、大方县、黔西县、金沙县和遵义市的红花岗区、遵义县、仁怀市等10个区(县、市)，这就使得传统水文地质空间信息系统应用设计存在一定局限。针对这一问题，相关建设人员应从工程建设的实际情况出发，通过明确水文地质空间系统的应用现状，并在现有科学技术的基础上，找出优化其系统建设的方法策略。

2 水利工程水文地质空间信息系统应用建设现状

水利工程水文地质空间信息系统是由多项系统内容共同组成，下面以水质自动监测系统设计与水情自动测报系统设计为例，分析了其作用于实践过程与问题缺陷[1]。

对于水质自动监测系统来说，其是由一个中心控制主站和5个监测站构成的，其主要的功能效果包括：配水单元、水质采样单元、水质分析监测单元、样本预处理单元、水质监测站计算机监控单元以及辅助分析单元。由于夹岩水利枢纽工程的施工建设不仅要为灌区提供灌溉用水，还承担城市及乡镇供水任务，水质安全问题非常重要。为此，水文地质空间信息系统应将水质自动监测设计纳入到其中，从而使相关设备及建设费用列入水保专业概算部分。各个监测站的主要作用是根据需求实时采集水样，通过传感器和检测分析单元，采集记录各种水质监测参数和设备状态参数，并通过通信传输设备向远程控制中心发送所采集数据。然而，因不同数量监测站的作用功能不同，使得采集数据的通信传输设备并不能满足信息数据传递高效性的需求。这就使得水质自动检测系统[2]。

而水情自动测报系统，则是采用无线组网，中心站设在水源分控中心。设计水源共建各类测站18个，其中遥测雨量站15个、水源遥测水位雨量站2个、遥测水文站1个；灌区共建设各类测站21个，其中渠道水位站14个，渠道水位雨量站4个，管道雨量站1个，管道流量站2个。这一水文地质空间信息系统的建设主要用于对夹岩水库和整个灌区的雨情、水情测报站点的规划设计，即通过建立水库/灌区的雨水情自动测报系统，从而准确、及时、全面的掌握水库坝址以上的水、雨情信息。然而，雨量站较多且所处的环境特点均存在差异，这就增加了保证水情自动测报系统应用效果的设计难度。为此，研究人员应将现有的科学技术充分利用起来，从而提高水文地质空间信息系统的作用效果。

3 优化GIS技术在水文地质空间信息系统中的应用策略

GIS(Geographic Information System),地理信息系统，是一种决策支持系统，其能实现采集、处理、存储、分析、显示以及空间和地理分布数据信息的控制目标。当其作用于水利工程水文地质空间系统的总体结构设计，主要是根据水文地质特点及区域水文地质数据管理、分析、评价的需要，来实现水文地质空间信息系统建设的空间数据管理、应用模型管理、空间分析、数据转换、空间数据查询与检索等模块目标的[3]。

夹岩水利枢纽供水工程线路距离长，各系统、网络设备分布分散，对维护管理极为不便，需对整个网络进行集中管理，建立统一的网管中心。对于地图工具应采用ArcEngine的图形可视化接口，通过ArcSDE连接SQL数据库，来实现工程所处地质条件的可视化显示、缩小、平移以及信息显示等目标。此过程，系统建设人员应通过支持新建空白文档，来保存地质地图信息[4]。

基于GIS技术应用于水文地质空间信息的数据管理，该系统可提供多种方式进行地图加载，从而支持Shape-file、GeoDatabase等多种格式的数据加载与显示。对于本工程水文地质空间系统地质土层分析的复杂性特点，系统建设人员应可根据需要显示指定图层，即通过点选地图窗口左侧的图层管理窗口中的相应图层，来解决视图中图层过多问题可能为系统运行使用带来的不稳定影响。

对于水文信息查询功能的实现，GIS技术应用人员应通过字段关联的水文图形数据和属性数据。该系统根据用户提供的信息可实现图形数据和属性数据的互查，并提供了属性查询、空间位置查询、空间关系查询等多种水文查询方式。属性条件查询是根据属性条件，对某个要素图层查询满足条件的地理要素；空间位置查询是指用户可在自己选择图层上通过点选、线选和多边形选择来查询所在范围的地理实体，并查看相关属性，在查看过程中，数据表格与地图上所选中实体完全同步显示；空间关系查询是根据查询空间关系，对所选择的要素图层进行查询，如邻接多边形查询实现的功能是选择某一多边形要素，查询其邻接多边形[5]。

基于上述系统模块的建立，相关人员还应将网管中心设在调度中心，负责管理、控制整个通信网。网管中心是网络正常运行的重要保障，其承担着整个网络安全、可靠运行的管理你工作。在人员上，网管中心配备网络系统管理员、主机系统管理员、数据库系统管理员以及若干名网络软硬件设备维护人员。网管中心能管理到本级局域网的桌面系统和下级网络的边界路由器，并对其各类运行参数进行调整、设置。这样一来，具有运行使用效率的水文地质空间信息系统就能在调度中心和水源分控中心分设置一套网管理系统中，发挥出数据信息分析、传递、查询以及处理等功能效果。

4 结 语

总体而言，水利枢纽工程在水文地质空间信息系统建设过程中，GIS技术的应用，不仅提高了水文地质空间信息系统中相关数据信息查询、处理以及传输的准确性，来降低了系统建设内容复杂性可能带来的不稳定影响。事实证明，水利书枢纽工程的施工建设离不开科学技术的应用控制，只有这样，才能提高工程建设的效果，从而服务于地区经济快速发展的供水系统建设。为此，研究人员应将其作用于实际工程的水文地质信息系统的运行使用，以推动经济建设的更进一步发展。

[1]叶水盛,乔金海,叶育鑫,等.基于GIS的矿产预测地质解译空间信息集成[J].吉林大学学报：地球科学版,2012(04):1214-1222.

[2]曹虎生,罗敏.地理信息系统(GIS)在农业产业化中的应用——以土壤全氮的空间分析为例[J].榆林学院学报,2011(04):20-23.

[3]况润元,朱元峰,周凡.基于GIS的贡水流域水文信息分析系统设计与实现[J].水电能源科学,2013(02):180-182,231.

[4]赵晓敏,李本怀.GIS技术在水文预报中的应用—以长春新立城水库为例[J].水利技术监督,2013(02):64-66.

[5]罗时幼,罗文锋.地理信息系统在地质灾害评估中的应用分析[J].科技资讯,2013(05):9-10.

2017-07-24

邓义军(1968-)，女，贵州遵义人，高级工程师，从事工程建设管理工作。

P208

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