刍议GIS在水文水资源领域中的应用

涂晨旭

摘 要：随着科技的快速发展，很多新型的技术也逐渐被开发出来，GIS就是其中的一种。GIS是一种地理信息系统，主要是通过地理空间数据库实现对空间数据的处理和分析。在水文水资源领域中运用GIS技术，可以有效调控地下水的空间分布状态和地表水资源空间，同时还能勘查地下水源，计算流域面积雨量，预报水文模拟以及水情。笔者结合自身的工作经验，就GIS在水文水资源领域中的应用谈一谈自己的看法。

关键词：GIS；水文水资源；应用

前言：随着计算机的运用和电子信息化的发展，GIS技术也作为一种新型的技术被研发出来，并且在很多领域都得到了广泛的运用。GIS可以准确收集空间数据并且进行存储和分析管理，将其应用到水文水资源领域，可以为相关研究提供精确的信息，从而满足各项研究中智能化、多功能的发展趋势。本文通过对GIS技术的特点进行分析，在此基础上就GIS在水文水资源领域的应用展开论述。

一、GIS技术的概述

GIS技术是对地理信息系统的统称，属于最近几年计算机运用和电子信息化不断发展下形成的新型技术，综合遥感技术、计算机技术、地理学以及信息学等共同发展所形成的。GIS技术在空间类相关信息的处理方面有着不可取代的优势，通过计算机预测对空间采集数据进行分析，并将其转化为可视化信息，给相关的研究提供精确化的重构转化、提取编辑、数据引用等技术优势。

地理信息系统的主要功能体现在三个方面：

第一，在采集、管理分析以及输出数据信息的过程中，地理信息系统有着非常强的空间性和时效性，可以建立较强的空间信息，而且还能及时更新信息。

第二，在区域空间分析方面，地理信息系统可以通过将地学模型和采集到的数据信息有效结合在一起，实现对该区域的动态化预测。

第三，利用卫星遥感技术以及计算机技术对数据进行优化管理，从而保证数据的可靠性和准确性，能够相关研究人员提供一定的决策依据[1]。

二、GIS在水文水资源领域的应用

（一）在水环境管理方面的应用

结合多年的研究，开发出了水质动态管理信息系统，让各级的水环境管理质量都得到有效的完善和提升，其中，GIS技术起到了十分重要的作用，尤其是在水环境管理中，其应用优点非常突出。第一，有关部门或研究人员能够利用GIS技术对不同流向、不同地域、不同分布的水环境状况进行准确判断。我国上海就利用GIS技术对黄浦江流域的水质和水量实行预报和监测，该技术既在上海获得了成功的应用，在国际业界也受到了普遍的认可[2]。

（二）在水文水资源空间管理以及决策方面的应用

随着现代科技的发展，GIS技术也在不断更新和变化。在最近几年，决策支持系统的优势不断被体现出来，这主要是由常规决策技术和GIS技术提炼而成的。该技术的应用，与我国水资源特征更加相符合。我国有关部门要结合我国自然灾害的特点对该项技术进行推广和应用，加大投入的力度，从而达到新型决策研究目标。从某个程度上去说，水文决策是一项重要的研究内容，需要建立在精准的数据基础之上，只有保证所有的数据科学、全面，才能保证研究成果的可靠性。对水文水资源实现空间管理和决策的时候，GIS技术是最主要的技术因素，其中，空间数据库是该项技术构成的系统中心。利用科学的创建建立水文水资源数据库，主要作用就是依据时间分布和空间分布进行预测，提高水资源管理水平，只有不断加强建设决策系统，才能从根本上提高水文水资源的管理能力[3]。

（三）在水文情报预测以及防洪减灾方面的应用

随着科技的发展，GIS技术也在不断发展，并且形成了多种多样的灾害模型，能够对流域上下游的关系进行具体而全面的分析。在事前预报上，GIS技术的空间分析功能能为其提供可靠有力的信息支持。能够在一个非常大的范围内不受约束的采集、整合和编辑水文信息。GIS技术可以形成非常精准的模型参数，为水文模型的开发提供可靠且强大的支撑基础，科学有效融合水力学模型，从而建立数字化高程模型，让水文信息的监测更加可靠实效。另外，在各种辅助材料的提供上，GIS技术也能实现多种可能。在水文水资源领域中，GIS技术的应用比较普遍，具有一定的广泛性，其中表现最突出的就是预防洪灾方面，也是最为普遍的一个领域，可以通过平台管理、灾情评估、风险分析、区划防洪等方面达到防洪减灾的目的。相关研究人员还可以通过GIS技术的空间分析能力，不断优化不同模型数据，为防洪决策提供可靠的信息支持，不断完善管理信息管理决策的支持平台，从而实现不同空间的资源整合，在评估灾情方面实现数据分析和管理，利用GIS技术进行多层次的整合和管理，让不同层次和不同属性的数据进行演进，通过分析的结果为灾情评估提供协助作用。在采集计算模拟洪水发生强度对自然、地理以及社会因子等诸多因素的时候，可以附加上对应权重，从而实现空间叠加，最后形成可靠性、完整性的灾害损失评估[4]。

（四）在水管网信息管理方面的应用

在水管网信息管理方面，GIS技术也起着十分重要的作用，可以通过集成二次开发、独立开发以及二次开发三种体现模式，实现GIS技术的推广开发。在三种模式中开发难度最小的就是独立开发，这是一种不借助GIS技术就可以进行开发的模式；单纯的二次开发主要借助的技术就是GIS技术的应用，开发的难度比集成二次开发的难度要稍微低一些，通过合理的设计，可以为各级管网的建设提供有力的支撑；集成二次开发在这三种开发模式当中是最需要GIS技术支撑的一种开发模式，通过GIS技术的处理，对空间数据进行有效的分析，从而多次编辑、提取、采集信息，逐渐形成优化方案，在设计上可以最大限度提升科学计算能力。

（五）在水污染控制规划方面的应用

在当前的水文水资源领域，水污染是一个重点关注问题，开发利用水文水资源有着较大的消极影响，在区域环境规划过程中如何控制水污染，对环境规划目标实现的效率和质量有着严重的影响。因此，通过GIS技术控制规划水污染具有非常重要的意义。

在制定水污染控制方案之前，有关部门及研究人员要做好各个功能区域内水资源的分布设计，结合污染源的分布和种类，通过图形的可视化形式设计好分布的范围和方位，保证城市排污网络的排污效果能够最大限度发挥出来，降低水污染在区域环境范围中的影响。具体实施如下：首先要对水污染控制规划对象进行明确，建立規划模型库和规划数据包。然后分别利用管理信息系统和数据库，建立有效的信息系统，并且要面向用户，结合用户需要的图表和数据信息对水污染控制规划模型加以完善，最终实现对区域环境内水污染的有效控制。

结论：综上所述，对水文水资源领域的全面和深入研究在一定程度上促进了GIS技术的发展和应用，而GIS技术的应用也反过来加强了水文水资源领域研究力度，两者相互促进，不断提高水资源管理水准，这对当前环境下水资源污染局面的治理以及水资源短缺现象的环节有着十分重要的意义和作用。

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（03）：23-25.

[2]全占东.水文水资源领域中GIS技术的应用现状分析与发展趋势探讨[J].黑龙江水利科技. 2017（02）：21-22.

[3]赵德远.GIS技术在水资源领域的应用[J].中国新技术新产品. 2011（17）：67-68.

[4]徐中华，李云峰，王疆霞.GIS技术在水资源领域的应用与发展[J].水利科技与经济.2005（09）：35-36.