馬炳臣 張曉晗 馮雪林
摘 要:水文水資源領域研究范圍逐步擴大,對研究工具的信息化、系統(tǒng)化、網絡化要求更高。為有效緩解當前我國水文水資源緊缺矛盾,需獲取更加精準的地理信息、水文信息、空間信息,借助GIS技術全面了解水文水資源空間分布特征,構建地區(qū)水文水資源三維模型,制定出更加專項可行的水文水資源管理對策,推動水文水資源領域研究工作可持續(xù)發(fā)展。
關鍵詞:GIS;水文水資源領域;實際應用
引言
隨著我國經濟的發(fā)展,地下水已被廣泛應用于各行各業(yè),是我國農業(yè)灌溉用水的主要來源。由于地下水資源的過度開采和其自身的特點,在利用過程中往往會出現(xiàn)沼澤化、鹽漬化等問題。過度開采地下水,將直接導致地面沉降等問題,不利于生態(tài)環(huán)境的保護和國家經濟的穩(wěn)定發(fā)展。而在水文地質工作中,通過加強對GIS技術的應用與創(chuàng)新,可以有效促進我國的水文地質發(fā)展?;诖?,文章介紹了GIS技術在水文地質領域中的應用現(xiàn)狀,并重點研究了GIS技術在水文地質領域中的具體應用,以供相關研究人員參考。
1GIS技術內容以及發(fā)展趨勢
GIS技術是在開展地理信息研究工作期間較為常見的一項技術,主要是將計算機技術作為操作載體,在對多種不同類型的信息數(shù)據進行收集、整理、分析之后,為信息數(shù)據賦予相應的空間意義,之后再將其轉變?yōu)閷嶋H研究期間需求的各項地理信息。在對水文水資源進行研究期間,通過對GIS技術的應用,不僅能夠有效解決傳統(tǒng)水文監(jiān)測和管理工作中存在的各種問題,也能為地表信息研究人員提供技術支持,對于全面提升水資源保護效率具有重要幫助。隨著社會整體發(fā)展水平的逐步提升,GIS技術在未來應逐步向標準化、多維化方向轉變,并要積極構建特色鮮明的空間數(shù)據庫以及具有融合性的專業(yè)模型等。GIS軟件的各項功能應不斷增多,不僅要具備通用功能,還要具備水文水資源領域的針對性功能,進而增強GIS軟件應用平臺以及數(shù)據格式的規(guī)范性。著重開發(fā)三維立體空間水文水資源分析軟件,將地理信息方面的信息數(shù)據更加立體地展現(xiàn)出來。在實際構建具有特色性和鮮明性的空間數(shù)據庫期間,要構建多個不同水文水資源數(shù)據庫模塊,如構建流域經濟情況數(shù)據庫、區(qū)域降雨量數(shù)據庫等。在未來發(fā)展趨勢下,GIS應用模式在實際構建期間還會充分考慮水文現(xiàn)象等各方面的因素,在形成具有較強融合性專業(yè)模型的同時,有助于提升水文水資源分析的全面性。
2GIS技術在水文水資源領域中的應用分析
2.1在水文情報獲取及防洪減災中的應用
GIS技術可以有效整合海量數(shù)據,為水文水資源情報預報系統(tǒng)的設計及運轉提供了重要的理論依據。通過充分發(fā)揮GIS技術內部功能,可以擴大水文數(shù)據提取范圍,對這些數(shù)據進行全面整合及編輯,使后期水文情報預報工作更加全面精準。GIS技術的應用還可確定水文水資源空間數(shù)據模型參數(shù),增強水文水資源空間模型的設計精準度。通過配合使用數(shù)據高程模型,全面檢測水文水資源實際信息,促進水文水資源領域研究工作高效開展。當前GIS技術被較為廣泛應用在地區(qū)骨干河道、大中型水庫預報方案的編制過程中。通過找尋地區(qū)水文水資源地理信息發(fā)展規(guī)律,建立更加科學完善的水情中心及水文站點,獲取地區(qū)雨量等級線圖。不僅如此,GIS技術還可為防洪減災工作提供重要理論依據。通過充分利用GIS系統(tǒng)內部管理平臺、旱災評估、風險分析以及城市防洪功能,最大限度地降低旱澇災害對地區(qū)發(fā)展造成的嚴重不利影響。GIS系統(tǒng)收集并描述的水文水資源空間信息可以為防洪信息管理系統(tǒng)決策支持平臺的構建提供重要理論依據。同時,GIS技術的空間分析能力還能夠體現(xiàn)出地區(qū)水文水資源防洪減災需求,優(yōu)化各類參數(shù),使防洪減災決策方案實現(xiàn)可視化目標。在洪水災害評估完成后,地理信息系統(tǒng)還可對災害風險進行全面分析。結合地區(qū)洪水災害發(fā)生規(guī)律以及影響程度,計算并評估洪水損失量。借助GIS技術以及自然、地理及社會因子,對此因子進行權重空間疊加,構建起多災害模型。為充分發(fā)揮出GIS系統(tǒng)技術作用,相關研究人員還致力于利用系統(tǒng)空間分析功能,深入剖析流域上下游之間關系,對地理信息數(shù)據進行疊加以及多邊形合并,設計出最為合理的緩沖區(qū),為城市防洪減災工作提供重要技術支持。
2.2地下水水質評價及污染物分析
由于地下水資源的自我再生能力較差,導致地下水資源一旦被污染,很難自我調節(jié)。但是人為地調節(jié)地下水污染物也會導致地下水資源受到其余問題的干擾,因此加強地下水污染物的分析和監(jiān)控就成了地下水管理工作中的重要內容。目前,GIS技術擁有良好的信息儲存技術和信息分析技術,因此在進行地下水水質評測時,可以在較短時間內完成評測,并提供準確的檢測結果。同時,GIS技術也可以針對地下水水質構建專門的評價模型,保障地下水水質評測工作的準確度。同時,GIS技術還可以有效地檢測地下水中富含的礦物質和礦物質含量,對水中含有的重金屬也能及時給予風險評估,并結合GIS技術的數(shù)據管理能力和數(shù)據分析功能,將各個地區(qū)的地下水水質進行對比,進而精確地掌握每一處地下水質量的狀況。
2.3加強災害應急防護
在礦山開采中,為了以防萬一,必須提前做好應急措施,這樣在發(fā)生礦山地質災害時,能夠減少地質災害帶來的影響,避免造成更加嚴重的損失。針對不同的地質災害,要采取相對應的應急處理方案。地質災害處理必須貫徹“以人為本”的原則,在能夠保證工人安全后再救治財務。如在喀斯特地貌礦山中出現(xiàn)了塌陷、砂土液化等災害時,要提前做好礦山、礦井加固工作,避免持續(xù)性坍塌;在出現(xiàn)地面沉降、變形等問題時,如果礦山與公路間距較小,要重點關注交通安全性,在公路上設置醒目的警示牌,加強交通管制,避免產生礦山地質災害安全事故。
結語
綜上所述,GIS在水文水資源領域的應用,極大提高了水資源規(guī)劃管理、水文情報預報、水環(huán)境監(jiān)測,以及地下水相關工作的分析評估效率和管理能力。地理信息系統(tǒng)的應用程度是水文現(xiàn)代化水平的一個重要指標,基于GIS的水文水資源業(yè)務一體化和智能化是水文水資源領域未來發(fā)展的趨勢。
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