徐銘

摘 要：目前，我們國家的水資源量日益減少，對國家的經(jīng)濟發(fā)展有著嚴重的影響，因此，加強對水資源的管理，減少水資源浪費和污染現(xiàn)象是國家發(fā)展過程中的首要問題?，F(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的研發(fā)對水資源管理工作有著促進作用，將GIS技術(shù)應(yīng)用在水資源管理子中，可以將地理信息技術(shù)的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，可以結(jié)合各地區(qū)的實際情況對水資源進行有效的管理，提高水資源的應(yīng)用效率。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；水資源管理；應(yīng)用

一、GIS與及其在水資源管理中應(yīng)用的意義

1、GIS內(nèi)涵

地理信息系統(tǒng)概念是 60 年代加拿大測繪學(xué)家結(jié)合計算機發(fā)展趨勢，提出的利用機算機和數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合管理地球空間信息的概念體系，并于 1971 年建成第一個地理信息系統(tǒng)（GIS）。地理信息系統(tǒng)（GlS）是指在計算機硬、軟件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)將地理空間數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)和依據(jù)，應(yīng)用地理模型分析等方法，提供多種空間和動態(tài)的地理信息的系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種為地理研究和地理決策服務(wù)的計算機技術(shù)系統(tǒng)。

2、GIS在水資源管理中應(yīng)用的意義

我們國家的人口基數(shù)大，在國家經(jīng)濟的發(fā)展過程中，人口數(shù)量也在不斷增加，對水資源的需求量也越來越大，水資源短缺的問題也日益凸顯。水資源短缺不但影響著國家的經(jīng)濟建設(shè)和發(fā)展，也影響著生態(tài)環(huán)境的平衡。是我們國家在發(fā)展過程中面臨的主要問題之一，想要實現(xiàn)國家經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，就需要將可持續(xù)發(fā)展理念融入到水資源的管理中，緩解目前的水資源問題。

近年來，我國乃至全世界都開始重視水資源的開發(fā)和利用問題，如何利用 GIS 做好水資源的合理開發(fā)和綜合利用成為目前水資源管理中的一個重要的問題。

水資源的管理問題離不開信息技術(shù)，在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷優(yōu)化和完善的過程中，GIS技術(shù)可以對地理信息和空間信息進行搜集和掌握，并將相關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)用的到有需求的地方，該技術(shù)的應(yīng)用效率比較高，可以快速掌握多個方面的信息，了解水文環(huán)境中地理數(shù)據(jù)的變化和空間的布局，可以進行綜合分析實現(xiàn)對水資源科學(xué)化、規(guī)范化的管理，提高水資源管理水平。

二、GIS技術(shù)在水資源管理中的應(yīng)用

在水資源管理工作中，GIS 能夠為水資源的保護和管理工作提供非?？茖W(xué)和方便的工具。隨著計算機、遙感、地理信息系統(tǒng)等技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)水科學(xué)與信息技術(shù)密切相關(guān)，具有強大的空間分析和可視化表達能力的 GIS 技術(shù)，能夠快速、直觀、多角度地分析水環(huán)境各要素的空間分布與時間變異特征，使水環(huán)境管理和綜合決策向科學(xué)化、信息化和空間化方向發(fā)展。國際上，GIS 在水文水資源中的應(yīng)用可以追溯到上個世紀七十年代，我國上個世紀八十年代，上海市環(huán)境管理部門開始應(yīng)用 GIS 進行水資源管理工作，同時建立了黃浦江流域水環(huán)境 GIS系統(tǒng)。之后其他的一些水域管理機構(gòu)和部門也逐漸開始講 GIS 系統(tǒng)應(yīng)用到防洪工作和洪水災(zāi)情快速評估系統(tǒng)的開發(fā)中。

1、水資源調(diào)查評價

GIS 在水資源調(diào)查評價中的應(yīng)用主要是指將 GIS 技術(shù)應(yīng)用在流域水文模擬和水資源的評價上，能夠?qū)λY源利用狀況、生態(tài)耗水狀況進行分析和評價。

2、GIS在水環(huán)境監(jiān)測管理方面的應(yīng)用

因為GIS技術(shù)的功能性比較強，就可以對水資源的變化情況進行掌握和分析，那么基于這一點，可以將其應(yīng)用在水環(huán)境的檢測中，對水資源的污染問題進行監(jiān)督管理，掌握導(dǎo)致水資源污染的源頭。與RS技術(shù)相結(jié)合，可以對河水的斷面流向和洪水質(zhì)量進行實時監(jiān)測，掌握水資源的狀態(tài)，如果水資源出現(xiàn)惡化現(xiàn)象時可以在與第一時間發(fā)現(xiàn)，避免水資源災(zāi)害的發(fā)生。另外，兩種技術(shù)相結(jié)合還可以對水土流失現(xiàn)象進行有效監(jiān)測，還有地面的沉降問題和水資源過度使用的現(xiàn)象。該項技術(shù)可以對水資源區(qū)域進行空間環(huán)境的管理，并對地理信息和空間數(shù)據(jù)進行分析，實現(xiàn)了對各項信息的精準(zhǔn)掌握，同時，也可以對水資源未來的變化形式進行分析，根據(jù)實際情況制定合理的水資源檢測方案。

3、防洪

洪澇災(zāi)害是我國主要的環(huán)境災(zāi)害，造成的損失巨大。因而我國逐漸開始將 GIS 技術(shù)應(yīng)用到防洪工作中，建立起基于 GIS 的防洪決策支持系統(tǒng)，海系統(tǒng)的主要功能是建立防洪區(qū)域社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫、動態(tài)采集和分析洪水演進等等，與 GPS、RS 的結(jié)合，對于人們做出正確的決策有很大的作用?；?GIS 的防洪決策支持系統(tǒng)是在水資源綜合開發(fā)利用中應(yīng)用最早、成效最大的系統(tǒng)。主要的應(yīng)用集中在建立防洪區(qū)域社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫，以及動態(tài)采集和分析洪水演進等方面?；?GIS 的洪水演進模擬已在許多單位研制成功，技術(shù)也相當(dāng)成熟，計算速度也從原來的數(shù)小時提高到現(xiàn)在的幾分鐘，實用性大大提高。

4、區(qū)域地下水資源管理

該項技術(shù)也可以應(yīng)用在地下水資源的管理中，可以對某個區(qū)域的地質(zhì)情況和水文信息進行全面收集和整理，錄入到地理信息系統(tǒng)中，結(jié)合各項信息可以建立一個該區(qū)域的水文環(huán)境信息系統(tǒng)，根據(jù)各項信息可以對地下水資源情況進行模擬，了解地下水資源的變化情況。

三、基于 GIS的水資源管理系統(tǒng)

建立基于 GIS 的水資源管理系統(tǒng)能夠為水資源的管理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為水資源的調(diào)配提供依據(jù)，對水資源的開發(fā)潛力進行分析計算，為合理的開發(fā)和利用水資源提供決策依據(jù)。基于 GIS 的水資源管理系統(tǒng)可實現(xiàn)如下主要功能：

1、預(yù)測分析

例如通過輸入動態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可適時做出地下水位等值線圖，并經(jīng)系統(tǒng)的空間分析模型計算出地下水庫的庫容量，進而利用輔助決策分析模塊中的水資源預(yù)測模型對未來地下水資源的變化趨勢進行預(yù)測。

2、水資源調(diào)度分析

根據(jù)農(nóng)業(yè)、工業(yè)等部門在當(dāng)時國民經(jīng)濟中的比例及生產(chǎn)現(xiàn)狀進行指標(biāo)分析，確定合理的供水量，使有限的水資源得到最優(yōu)的分配，進而發(fā)揮出最大的經(jīng)濟效益。

3、信息檢索和查詢

可對研究區(qū)歷年觀測的水文資料進行檢索，如歷年降水量、徑流量、地下水位年變化和月變化、水庫入庫量、廢水排放量等。還可對系統(tǒng)內(nèi)存儲或經(jīng)系統(tǒng)分析而派生出各種圖形文件進行查詢，如耕地、渠道、河流水系、水庫地形等高線、典型年降水量等值線等。

4、模擬與決策

如利用水量計算模型和水質(zhì)評價模型對候選的可行水資源管理方案的實施效果進行模擬，直觀的對候選方案進行評價。進一步可將預(yù)測結(jié)果輸入決策支持系統(tǒng)模型，求得規(guī)劃方案的最優(yōu)解。地理信息系統(tǒng)（GIS）是在計算機軟硬件支持下，運用信息科學(xué)，管理科學(xué)，對空間地理信息進行綜合處理、分析和應(yīng)用的系統(tǒng)。

綜上所述，將 GIS 應(yīng)用到水資源管理中，不斷能夠提高水資源的管理水平，還能夠?qū)崿F(xiàn)水資源得到合理的開發(fā)和綜合利用。隨著 GIS 技術(shù)的不斷發(fā)展，將會在水資源管理中發(fā)揮著越來越大的作用，將會為水資源管理中的信息分析、日常管理以及科學(xué)決策等提供更加科學(xué)和有效的服務(wù)，從而建立起完善的水資源決策支持系統(tǒng)，促進城市水資源管理水平的不斷進步和提高。

參考文獻：

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