GIS技术在水文水资源领域中的应用

刘治华

［黄河水土保持绥德治理监督局（绥德水土保持科学试验站），陕西榆林 719000］

在水文水资源领域中应用地理信息系统（Geographic Information System，GIS），能满足大多数水文水资源领域的工作需求，迅速分析有关地区的时空特点及变化，使工作人员及时获取本地区的水文数据，因此GIS 技术在水文水资源领域中具有一定的应用优势。此外，利用GIS 技术可以在水文水资源领域各方面的应用中提供重要的应用数据，如在供水管网信息管理、空间决策、防洪减灾及水污染治理等方面得到广泛应用。

1 GIS技术的优势

1.1 功能优势

GIS 技术可对管理结构实施可视化处理，并且针对用户界面进行有效处理，为相关人员的管理控制工作提供有力支持，增强水文水资源领域决策管理、控制工作的科学性和合理性。通过GIS 获取具体数据信息后，不仅可以利用报表的形式将其表示出来，还能应用更加形象直观的方式实施模拟工作，提升工作效率和质量，保证分析结果的科学、合理和精确。

1.2 技术优势

GIS 技术可以保证所采集的信息数据更加科学、合理、精准。通过GIS 技术，相关人员能在有限时间内获取不同的地理位置数据信息，及时更新相关数据，保证信息的实用性和有效性，并且有助于提升信息处理的效率和质量。将GIS 技术与互联网系统空间数据积极融合，建立不同的空间模型，从而实现数据的传输和共享，确保数据的有效应用。应用GIS 技术，便于对空间信息进行精准分析，在数据输入前完善准备工作，进而可以优化分析、处理具体数据，提升工作效率和质量。

1.3 成本优势

在传统的水文水资源研究和管理工作中，相关人员需要深入现场进行检测和勘察，而应用现代检测和勘察技术能避免大量的人力、物力、财力等的消耗，缩减工作成本，应用GIS 模型实施分析处理工作，有效增强了工作效果。

2 GIS技术在水文水资源领域中的应用

2.1 供水管网信息管理方面应用

依据GIS 技术设计供水工程管网方案，主要分为独立开发、集成二次开发及二次开发。独立开发程序较简易，不会过多依赖GIS 技术；集成二次开发更加依赖于GIS 技术的应用，通过GIS 技术的功能作用，实施软件的编辑与开发；单纯性的二次开发难度较低，是针对独立开发程序的一种优化和完善，同时也是一种辅助和补充。

集成二次开发，便于采集、提取相关数据，并且有利于提升水利信息化水平，保证水利泵点设定的科学性和有效性，为供水管网建设及设计提供有力保障，进而确保管网方案更加合理完善，有利于水文管理工作的开展和实施。供水管网信息管理方面的应用表现是GIS 技术在水文水资源领域中应用的重要体现，需有效发挥GIS 技术优势，将GIS 技术应用到供水作业中。

2.2 空间决策及管理方面

水文水资源的空间决策及管理工作是以GIS 技术作为支持条件开展和实施的，这主要是由于工作人员在制定空间决策时需获得大量的数据作为支持，而GIS 技术能够满足工作需要，并且展现自身的数据处理优势，以此更好地处理具体数据。

建立具备鲜明特点的水文水资源数据库，不仅有利于制定更加完善的水资源管理体系和模式，还可科学精准地判断水资源分布、地理位置及时间变化产生的影响，以此打造更加成熟、完善的决策支持系统，从而增强水资源管理控制能力，确保水文水资源开发的高效合理。当下应用GIS 技术建立的地理空间决策系统及管理体系已经得到了广泛应用，而且产生了良好的管理效果，在我国水文水资源的开发及发展中发挥了重要作用。

2.3 防洪减灾及情报预测方面

GIS 技术具备较强的数据分析和整合能力，为预测系统提供了重要的数据信息。GIS 技术能对水文数据信息进行编辑、提取及整理，为后期水文预测工作等打下坚实基础，提供有利条件。

科学精准的水文数据信息，能对洪涝灾害进行更加精准的预测，为之后的防洪减灾工作提供数据资料。相关人员通过应用GIS 技术预测风险，有助于管理水文信息客观评测、洪灾情报等工作，在不断优化数据后，可以更加精确地实施情报预测工作，并且模拟计算洪灾发生的强度及发生的概率，从而更好地完善灾情数据模型。

评估完洪水灾害后，GIS 系统还全面分析灾害风险，根据地区洪水灾害发生的特点、规律及影响水平，综合运算出洪水损失量，应用GIS 技术建构出多灾害模型。为进一步体现GIS 系统在防洪减灾方面的应用价值，GIS 技术研究人员还努力研发系统空间分析功能内容，深度分析流域上游与下游之间的关系，同时将得到的地理信息数据进行整合、多项合并等，最终制定出科学的缓冲区，从而为防洪减灾工作提供重要参考数据及技术支持。

2.4 控制水污染及规划方面

随着城市化建设进程的加快，工业化水平也在逐渐提高，对当下水文水资源造成了更加严重的污染，而这是水文水资源领域重要的工作内容，同时是需要迫切解决的问题，因此有效控制水污染极其关键和重要。要能针对水文水资源的开发和发展制定更加科学完善的规划，GIS 技术的应用可以高质、高效地完成水污染情况及严重程度数据的采集和分析，以更加形象直观的形式展现出来，为水污染防范方案的制定提供数据支持，便于减少水污染并降低其造成的影响。

实际应用过程中，相关人员需清晰管控对象，在应用GIS 技术收集及整合数据后，制定相关数据库，以此更好地控制规划模型及完善工作，进而对于水污染能够更好的管理、控制及治理［1］。

2.5 突发水污染事故方面

GIS 技术在一般性的水污染治理工作中发挥了重要作用，同时在突发水污染事故方面发挥了优势，并且产生了良好的效果，这主要是由于GIS 技术具备数据集成功能，能有效发挥模拟技术分析的功能，以此实现对于突发水污染事故的模拟，并且预知水污染所造成的污染情况，辅助相关部门分析造成突发水污染事故的因素和被污染对象，有助于设计防范方案及治理方案。应用GIS 技术后，相关部门能制定更加完善的预测、分析体系，预测检测分析水污染所产生的热水带变化情况及流动情况，并且预估周边地区被污染的情况，从而分析污染变化趋势，进而为突发水污染事故防范处理工作提供重要的参考依据，为相关人员的管理工作提供工作经验［2］。

3 存在的问题

3.1 缺少GIS 系统平台建设

水文水资源领域中，GIS 系统具有巨大的发展潜力。但相关研究机构间缺少沟通，研发的系统内容也与自身情况不相符，缺少GIS 系统平台建设，造成研发内容缺少统一的标准，同时还会导致工作内容或模式的重复，继而造成GIS 系统在研究中的应用成效较低，影响技术研发的速度，导致GIS 系统在水文水资源中难以大规模应用。

3.2 缺少对GIS 系统发展动态的了解

水文水资源领域研究工作中，GIS 系统体现出的技术优势是其基本功能，但由于缺少对GIS 系统技术发展动态的掌握，造成水文水资源领域中仍沿用传统的地理信息技术，对当前的研究工作造成了影响，限制了GIS 系统在水文水资源领域中发挥重要功能作用。

3.3 计算结果的动态展现水平急需提升

虽然GIS 系统具有较强的数据采集、整合及分析计算能力，但在结果展现方面依然存在问题。例如，展现真实场景时易出现失真现象，动态效果展现品质较差等，这些都是应该解决的问题。

4 对策

4.1 加强空间决策系统的建设

部分专家学者在研究水文水资源领域的发展中，将GIS 技术与空间决策系统有机融合，在此基础上制定了空间决策系统，而这一系统具备较为良好的发展前景，但开发建设难度较大。因此，需加强重视，积极投入人力、物力、财力，依据系统建设具体目标，设定不同任务，确保系统更加完善、成熟及稳定。此外，依据我国水文水资源分布情况，积极促进长江流域和黄河流域空间决策系统的建设，并以此作为实验区，为最终的水文水资源信息化建设提供数据支持和系统支持［3］。

4.2 促进模型与GIS 的有机结合

GIS 模型具备较为良好的管理功能及存储功能，但在数据分析处理方面，尤其在空间表达及决策分析方面仍存在问题。因此，相关人员需加强重视GIS 系统空间数据管理工作的实施，完善管理功能，在应用不同的方式方法进行深入探索前提下，逐渐完善空间单元分布模型，确保水文水资源模型及GIS 有机结合所产生的作用，保证有机结合后的质量，进而深入发掘系统的功能作用和优势。

4.3 建立地理空间数据库

空间数据库在实施应用GIS 系统进行管理工作、预测工作方面具有重要作用，所以对于空间数据库的建设工作需给予重视，尤其需认识到地理空间数据库是GIS 技术应用探索的重要组成部分。因此，相关专家学者要针对管理系统，加强数据库的建立，如对于水旱灾害的数据库及雨水数据库等，便于为数据库数据的采集及管理提供帮助，提供数据信息资料，完善管理系统，为社会经济发展及生态环境保护提供重要的参考依据，确保决策工作更加科学合理，并且确保结果的精确性和实用性［4］。

4.4 智能化发展

在互联网信息技术快速发展的形势背景下，GIS技术的应用便于为水文水资源的监测普查、灾害防范、水利建设方面提供重要的数据资料，水文水资源大数据技术应运而生，如何更好地开展和实施监测、普查、防范灾害水利建设等方面的工作需要得到重视。目前，更好地管理和应用相关数据，深入挖掘数据的重要信息，最大化地发挥数据信息的作用和优势成为水文水资源开发和发展工作的重要内容，同时也是工作目标，因此需得到重视［5］。

在智能化水文建设基础上，需要以GIS 作为基础及核心，研发智慧采集技术、测绘分析技术、智慧显示技术及智慧处理系统，在建立智慧处理系统后形成水文共享及服务的重要端口，提高水文整体治理管理工作效率和管理能力。

5 结语

目前，我国在水文水资源领域方面的开发有了良好的效果和理想的成绩，但由于GIS 技术在水文水资源领域中的应用还不够成熟和完善，所以需重视GIS技术应用，提高GIS 技术在水文水资源开发和管理方面的应用效率和质量，从而解决水文水资源领域开发和发展中存在的问题。明确GIS 技术的功能和优势，深入了解GIS 在水文水资源领域中的应用表现，包括供水管网信息管理方面的应用、空间决策及管理方面的应用、防洪减灾及情报预测方面的应用、控制水污染及规划方面的应用和突发水污染事故方面的应用，并且明确未来GIS 在水文水资源的发展趋势，主要包括加强空间决策系统建设、促进模型与GIS 有序结合、建立地理空间数据库及GIS 技术智能化发展，从而保证和促进GIS 在水文水资源领域中的应用和发展。