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        GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

        2021-03-07 07:17:37張敏
        家園·建筑與設(shè)計 2021年18期
        關(guān)鍵詞:水文水資源應(yīng)用

        張敏

        摘要:地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種基于計算機(jī)的綜合處理和空間數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。它是一個集計算機(jī)科學(xué)、管理科學(xué)、信息科學(xué)和地球科學(xué)于一體的新興領(lǐng)域。在美國,GIS技術(shù)被用于處理各種流域數(shù)據(jù),為流域管理和規(guī)劃提供決策服務(wù)。GIS已逐步應(yīng)用于水文和水資源。后來,隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展,GIS與水文水資源得到了整合。

        關(guān)鍵詞:GIS;水文水資源;應(yīng)用

        引言:為了跟上信息社會的發(fā)展趨勢,逐步提高水文水資源信息化建設(shè)水平,GIS技術(shù)被應(yīng)用到水文水資源的各個領(lǐng)域,在指定區(qū)域開展降水計算、地下水調(diào)查等工作。傳統(tǒng)的高消費、低效率的模式正逐漸向統(tǒng)籌規(guī)劃、信息化的方向轉(zhuǎn)變。在水文研究和保護(hù)工作的實際開展中,可以將水資源的各種信息數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析與水資源的特點緊密結(jié)合,有利于全面提高水資源的利用率。本文從GIS技術(shù)內(nèi)容以及發(fā)展趨勢入手展開闡述,并針對GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的實際應(yīng)用表現(xiàn)進(jìn)行全面探討。

        1 GIS技術(shù)內(nèi)容以及發(fā)展趨勢

        GIS技術(shù)是在開展地理信息研究工作期間較為常見的一項技術(shù),主要是將計算機(jī)技術(shù)作為操作載體,在對多種不同類型的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分析之后,為信息數(shù)據(jù)賦予相應(yīng)的空間意義,之后再將其轉(zhuǎn)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(jìn)行研究期間,通過對GIS技術(shù)的應(yīng)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(shù)支持,對于全面提升水資源保護(hù)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(shù)在未來應(yīng)逐步向標(biāo)準(zhǔn)化、多維化方向轉(zhuǎn)變,并要積極構(gòu)建特色鮮明的空間數(shù)據(jù)庫以及具有融合性的專業(yè)模型等。GIS軟件的各項功能應(yīng)不斷增多,不僅要具備通用功能,還要具備水文水資源領(lǐng)域的針對性功能,進(jìn)而增強(qiáng)GIS軟件應(yīng)用平臺以及數(shù)據(jù)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(jù)更加立體地展現(xiàn)出來。在實際構(gòu)建具有特色性和鮮明性的空間數(shù)據(jù)庫期間,要構(gòu)建多個不同水文水資源數(shù)據(jù)庫模塊,如構(gòu)建流域經(jīng)濟(jì)情況數(shù)據(jù)庫、區(qū)域降雨量數(shù)據(jù)庫等。在未來發(fā)展趨勢下,GIS應(yīng)用模式在實際構(gòu)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(qiáng)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。

        2 GIS在水文水資源領(lǐng)域的具體應(yīng)用

        2.1 GIS在水文預(yù)報中的應(yīng)用

        GIS技術(shù)有很好的數(shù)據(jù)歸納能力,方便水文情報系統(tǒng)的設(shè)計和使用,采用GIS技術(shù)完善大范圍水文信息的提取、歸納和編輯,能夠有效預(yù)報之后的水文資源。GIS技術(shù)的用處還體現(xiàn)在能夠精準(zhǔn)確定模型的參數(shù),對參與數(shù)據(jù)和模型設(shè)計的精確度的提高,提高水文模型開發(fā)質(zhì)量。另外使用數(shù)字高程模型,能夠與水利學(xué)模型融合,從而客觀對水文信息進(jìn)行高效檢測。GIS技術(shù)能夠為水文情報提供有關(guān)技術(shù)支持,對促成各方面技術(shù)的發(fā)展有積極的作用。GIS技術(shù)在眾多主要河道和大中型水庫的洪水預(yù)報方案編制使用過程中取得了良好的效果,由于水文水資源的優(yōu)勢,國家防汛智慧系統(tǒng)編制了一整套繪制圖軟件,從而完成我國中小河流整治水文站點的分布。

        2.2 水資源空間控制應(yīng)用

        科學(xué)技術(shù)不斷更新,GIS逐漸完備,決策支持系統(tǒng)在我國很多行業(yè)均獲得應(yīng)用。決策支持系統(tǒng)是由GIS技術(shù)和有關(guān)決策技術(shù)構(gòu)成的,依照自然災(zāi)害的真實特征,我國對此系統(tǒng)加大了推廣力度,實現(xiàn)了水文資源空間管理和決策目的。對水資源決策工作來說,它要借用精準(zhǔn)的水資源數(shù)據(jù)開展工作,如果想有更好的水資源空間管理成效,GIS技術(shù)不可欠缺。對GIS技術(shù)來說,空間數(shù)據(jù)庫是其中心,把水文水資源數(shù)據(jù)加以有機(jī)整合,能夠合理建立水文水資源數(shù)據(jù)庫,明顯提升水資源管控工作水平,并且按照水資源在實踐和空間中的分布狀況對其進(jìn)行合理預(yù)測,提供水文資源的管控能力。

        2.3 在防洪減災(zāi)工作中的應(yīng)用

        當(dāng)前,GIS技術(shù)已廣泛使用在防洪減災(zāi)中,并發(fā)揮了重要作用。防洪控制系統(tǒng)可以給各項決策處理平臺提供重點信息,使其能夠在最短時間內(nèi)整合數(shù)據(jù),依靠GIS的空間分析將防洪信息進(jìn)行處置,最終提升預(yù)算結(jié)果的精確性。在判斷災(zāi)情時,依靠GIS可以獲取更多屬性數(shù)據(jù),并進(jìn)行有效整理,可以具體地展現(xiàn)洪水的整個演變情況,獲得確切的災(zāi)情信息,并對災(zāi)情給出適當(dāng)?shù)脑u議,明確劃分出災(zāi)害可能的風(fēng)險以及具體區(qū)域,利用GIS模擬,得到不同洪水發(fā)生的概率,且可以測出對應(yīng)的強(qiáng)度。整合自然、社會因素,開展空間疊加分析,有效進(jìn)行災(zāi)害預(yù)測的工作。如今城市防洪工作受到學(xué)者的重視。例如,哈爾濱采用GIS技術(shù)建立了城市防洪系統(tǒng),可以有效對洪澇災(zāi)害加以動態(tài)監(jiān)測,加大防洪警報,確保城市安全。

        2.4 GIS技術(shù)在地下水勘察中的應(yīng)用

        能否準(zhǔn)確開展地下水勘察工作,對于能否提升水文水資源管理效率具有重要幫助。開展地下水勘查工作的主要目的就是為了能夠明確指定區(qū)域地下部分含水層的分布規(guī)律、地質(zhì)狀況、地下水流、含水層的實際連通程度和邊界等內(nèi)容,其是提升地下水規(guī)劃管理效率的重要工作內(nèi)容。在實際利用GIS技術(shù)對地表水進(jìn)行勘察的過程中,在GIS技術(shù)的輔助下,能夠更加精準(zhǔn)地了解地表水的來源、儲存量等各項狀況,進(jìn)而獲取非常精準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)。通過對獲取的各項空間數(shù)據(jù)進(jìn)行利用,構(gòu)建空間模型,能夠更加直觀、詳細(xì)地表現(xiàn)出地表水實際分布規(guī)律。在實際對地表水資源進(jìn)行高效規(guī)劃和管理期間,GIS技術(shù)也能為地表水的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。在落實地下水勘察工作時對GIS技術(shù)充分應(yīng)用,積極構(gòu)建地下數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),將實際勘察的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水動態(tài)、地下水開發(fā)狀況等信息數(shù)據(jù)直接儲存在地下數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,還要對與之相對應(yīng)的索引進(jìn)行設(shè)置,能夠為后續(xù)各大用戶查詢和使用信息數(shù)據(jù)提供便利。

        3 GIS在水文水資源應(yīng)用趨勢

        GIS技術(shù)提升了水資源控制水平和利用率,具體應(yīng)按照環(huán)境、水質(zhì)、序列等的真實狀況,不停加大改良。

        3.1 注重GIS系統(tǒng)空間有關(guān)數(shù)據(jù)功能的使用

        對GIS系統(tǒng)空間有關(guān)數(shù)據(jù)利用方面,持續(xù)完善其模型與GIS的組合,最大限度施展出系統(tǒng)的優(yōu)勢。解決當(dāng)前存有的問題,將GIS專業(yè)模型信息管控和存儲作用增加,在處理決策、地理空間表述上更為合理。

        3.2 制定健全的GIS規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)

        真實的GIS技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還比較分散,不同的數(shù)據(jù)模式要用到的平臺也有所不同,不同產(chǎn)品組合,阻礙水文信息的有效溝通。

        結(jié)束語:

        將GIS技術(shù)應(yīng)用到水文水資源各個領(lǐng)域中,是現(xiàn)代化社會開展水文水資源研究與保護(hù)工作的必然選擇。在社會科學(xué)技術(shù)水平逐步提升、社會需求不斷變化的背景下,充分利用GIS技術(shù)的直觀性和科學(xué)性優(yōu)勢,在解決傳統(tǒng)模式下水文水資源研究問題的基礎(chǔ)上,全面提升水文水資源指定區(qū)域降水量計算、水文情報預(yù)報及防洪減災(zāi)、地下水勘察等工作效率,進(jìn)而為其提供先進(jìn)技術(shù)支持。此外,在GIS技術(shù)的輔助下,還能提升水文水資源處理以及分析的真實有效性,在及時獲取各項信息數(shù)據(jù)的同時,有助于提升水資源保護(hù)效率。

        參考文獻(xiàn):

        [1]方元華.分析水文水資源建設(shè)項目管理存在的問題及對策[J].低碳世界,2020(8):160-161.

        [2]王亞楠.加強(qiáng)水文水資源勘測,合理利用水文水資源[J].河南科技,2020(16):73-74.

        [3]強(qiáng)安豐,汪妮,莫淑紅,等.氣候變化對水文水資源影響評價的不確定研究進(jìn)展[J].水資源研究,2020(2):169-178.

        [4]馬驥.試析基于GIS技術(shù)的水文水資源研究[J].內(nèi)蒙古水利,2020(3):30-31.

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