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        GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

        2021-09-12 14:51:22吳金剛
        科技尚品 2021年7期
        關(guān)鍵詞:水文水資源GIS技術(shù)應(yīng)用

        吳金剛

        摘 要:為了緊跟信息化社會發(fā)展趨勢,逐步提升水文水資源信息化建設(shè)水平,要將GIS技術(shù)應(yīng)用到水文水資源的各個領(lǐng)域,開展指定區(qū)域降水量計算、地下水勘察等多項工作。要從傳統(tǒng)形式的高消耗、低效率模式逐步向統(tǒng)籌規(guī)劃和信息化方向轉(zhuǎn)變,在實際開展水文研究與保護工作期間就能夠緊緊結(jié)合水資源的特點,對水資源的各項信息數(shù)據(jù)進行細致分析,有利于全面提升水資源利用率。

        關(guān)鍵詞:GIS技術(shù);水文水資源;應(yīng)用;管理

        中圖分類號:P338;P208文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1674-1064(2021)07-105-02

        DOI:10.12310/j.issn.1674-1064.2021.07.051

        水文水資源領(lǐng)域研究范圍逐步擴大,對研究工具的信息化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化要求更高。為有效緩解我國水文水資源緊缺矛盾,需獲取更加精準(zhǔn)的地理信息、水文信息、空間信息,要借助GIS技術(shù)全面了解水文水資源空間分布特征,構(gòu)建地區(qū)水文水資源三維模型,制定更加專項可行的水文水資源管理對策,推動水文水資源領(lǐng)域研究工作可持續(xù)發(fā)展[1]。

        1 GIS應(yīng)用功能及優(yōu)點

        GIS被稱為地理信息系統(tǒng),基于計算機硬件、軟件支持下對整個或部分地球空間信息進行采集、存儲、管理、計算與描述。GIS技術(shù)與水文水資源領(lǐng)域相結(jié)合,可以充分發(fā)揮出其技術(shù)優(yōu)勢,有效提高工作質(zhì)量和效率。GIS技術(shù)可以及時采集所需數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行分析,在確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的同時提高數(shù)據(jù)的時效性。GIS所采集的數(shù)據(jù)可以反映出監(jiān)測事物的當(dāng)前狀態(tài),并且具有良好的空間性,能夠提高空間信息的處理水平,確保數(shù)據(jù)得到充分利用,還可以及時對數(shù)據(jù)進行更新。GIS技術(shù)具有不同的比例形式和坐標(biāo)系統(tǒng),從而保證空間數(shù)據(jù)得到有效的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化管理。GIS技術(shù)可以構(gòu)建不同的空間模型,并建立完善的連接機制,確保數(shù)據(jù)得到共享。在應(yīng)用GIS技術(shù)時,需要結(jié)合其所構(gòu)建的模型進行相應(yīng)的分析,并為數(shù)據(jù)輸入工作做好一系列準(zhǔn)備,使數(shù)據(jù)信息得到統(tǒng)一的處理。

        GIS技術(shù)具有可視化特點,及時分析其所模擬的結(jié)構(gòu)進行,使用戶能夠直接了解相關(guān)的內(nèi)容。在GIS系統(tǒng)中有專門的視圖,保證模擬信息得到更加直觀有效的處理,相關(guān)人員也可以及時根據(jù)信息了解水資源的情況,并作出更加合理的決策。工作人員獲取報告之后,通過多種方式對報表中的內(nèi)容進行模擬,使報表內(nèi)容更加直觀,在研究水文水資源時也會有充分的依據(jù),從而提高工作效率[2]。

        2 GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用

        2.1 水文資源空間管理與決策方面應(yīng)用

        對水文資源開展空間管理和決策時,離不開GIS技術(shù)的支持,這一技術(shù)可以為水文水資源建立專門的空間數(shù)據(jù)庫,數(shù)據(jù)庫中的各項數(shù)據(jù)為水文決策提供重要的參考,使決策工作不再依賴主觀經(jīng)驗,而是有精確的數(shù)據(jù)保證[3]。

        要根據(jù)水文水資源的特點確定數(shù)據(jù)庫的形式,使其在不斷提高管理質(zhì)量的同時,確保水資源分布情況、空間變化情況得到準(zhǔn)確預(yù)測。通過建立完善的決策管理系統(tǒng),不斷提高水資源管理水平。目前,我國已經(jīng)有相對完善的水資源決策支持系統(tǒng),這一系統(tǒng)充分依托GIS技術(shù),不過在實際開發(fā)過程中,由于資金不充足,很難保證系統(tǒng)的功能得到進一步改進。對此,政府要加大支持力度,通過資金支持和人才支持等方式確保系統(tǒng)得到高效開發(fā),企業(yè)也需要加強對人才的培養(yǎng)和引進,使其能夠勝任決策管理系統(tǒng)的開發(fā)工作。

        2.2 水文情報獲取及防洪減災(zāi)中的應(yīng)用

        GIS技術(shù)有效整合海量數(shù)據(jù),為水文水資源情報預(yù)報系統(tǒng)的設(shè)計及運轉(zhuǎn)提供了重要的理論依據(jù)。通過充分發(fā)揮GIS技術(shù)內(nèi)部功能,擴大水文數(shù)據(jù)提取范圍,全面整合及編輯這些數(shù)據(jù),使后期水文情報預(yù)報工作更加全面精準(zhǔn)。GIS技術(shù)的應(yīng)用還可確定水文水資源空間數(shù)據(jù)模型參數(shù),增強水文水資源空間模型的設(shè)計精準(zhǔn)度。通過配合使用數(shù)據(jù)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(lǐng)域研究工作高效開展[4]。

        同時,GIS技術(shù)為防洪減災(zāi)工作提供重要理論依據(jù)。通過充分利用GIS系統(tǒng)內(nèi)部管理平臺、旱災(zāi)評估、風(fēng)險分析以及城市防洪功能,最大限度地降低旱澇災(zāi)害對地區(qū)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。GIS系統(tǒng)收集并描述的水文水資源空間信息為防洪信息管理系統(tǒng)決策支持平臺的構(gòu)建提供重要理論依據(jù),同時,GIS技術(shù)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(zāi)需求,優(yōu)化各類參數(shù),使防洪減災(zāi)決策方案實現(xiàn)可視化目標(biāo)。

        2.3 地下水勘察中的應(yīng)用

        能否準(zhǔn)確開展地下水勘察工作,對于提升水文水資源管理效率具有重要作用。開展地下水勘查工作的主要目的是明確指定區(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,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)對地表水進行勘察的過程中,GIS技術(shù)輔助下,能夠更加精準(zhǔn)地了解地表水的來源、儲存量等各種情況,進而獲取非常精準(zhǔn)的空間數(shù)據(jù)。通過利用各項空間數(shù)據(jù),構(gòu)建空間模型,能夠更加直觀、詳細地反映地表水實際分布規(guī)律。在實際對地表水資源進行高效規(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,充分應(yīng)用GIS技術(shù),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)直接儲存于地下數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),還要設(shè)置與之相對應(yīng)的索引,為后續(xù)各大用戶查詢和使用信息數(shù)據(jù)提供便利[5]。

        2.4 水污染控制規(guī)劃中的應(yīng)用

        如今,隨著城市化進程的不斷加快及工業(yè)化的迅速發(fā)展,我國水污染問題日益嚴(yán)峻。針對這一現(xiàn)狀,我國相關(guān)部門必須提高對水文水資源管理工作的重視程度,對水污染范圍進行合理的掌握與規(guī)劃。將GIS技術(shù)應(yīng)用于水污染管理,可迅速收集水污染分布數(shù)據(jù)和水污染程度數(shù)據(jù),然后以可視化的形式進行展現(xiàn),方便相關(guān)人員獲取更加精確的水污染數(shù)據(jù),從而制訂有效的水污染控制方案,減少污染。同時,為了進一步明確控制對象,相關(guān)人員可以借助GIS技術(shù)來繼續(xù)開展相關(guān)工作,搭建數(shù)據(jù)信息庫,并通過數(shù)據(jù)開展模型組建和完善任務(wù),從而對當(dāng)?shù)厮廴緺顩r進行更加有效的管理和掌控。

        此外,在水污染治理過程中,GIS技術(shù)也發(fā)揮著非常重要的作用。由于該技術(shù)具有空間數(shù)據(jù)采集功效,通過將水質(zhì)模擬技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)分析作用進行有效結(jié)合,可以對突發(fā)性污染事件的污染狀況進行較好的模擬,以便相關(guān)人員在較短時間內(nèi)明確事故發(fā)生的原因和對象,制訂科學(xué)合理的事故處理方案[6]。

        3 GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用趨勢

        水文水資源GIS系統(tǒng)的開發(fā)是一項長期動態(tài)的過程,通過高質(zhì)高效應(yīng)用GIS技術(shù),能夠切實提升水資源空間信息利用率,對水文水資源的研究工作給予了更多的數(shù)據(jù)支持。

        GIS技術(shù)應(yīng)用于水文水資源領(lǐng)域過程中,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵循以下幾項應(yīng)用趨勢。第一,做好GIS系統(tǒng)應(yīng)用規(guī)范及應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定工作,建立更加統(tǒng)一科學(xué)的GIS技術(shù)管控標(biāo)準(zhǔn),積極引進先進國家的GIS系統(tǒng)開發(fā)經(jīng)驗,確保GIS技術(shù)的應(yīng)用能夠上升到有法可依、執(zhí)法必嚴(yán)的高度。第二,建立水文水資源地理空間數(shù)據(jù)庫,確保建立的數(shù)據(jù)庫能夠具備標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化特征,為后期使用水資源管理工作提供更加完善的理論依據(jù)。例如,依照地區(qū)氣候環(huán)境特征建立特色水情、雨情數(shù)據(jù)庫,為該地區(qū)旱澇災(zāi)害的評估工作提供專項理論依據(jù)。第三,建立水文水資源空間決策支持系統(tǒng),為該系統(tǒng)的完善及優(yōu)化工作投入充足人力及物力,最后,分步實施系統(tǒng),在最終功能成熟后實現(xiàn)全面推廣,使我國水文水資源研究工作水平以及水環(huán)境管理質(zhì)量能夠在根本上得到提升。第四,加快GIS技術(shù)和專業(yè)模型的融合。相關(guān)人員需要加大對GIS系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)管理作用的研發(fā)力度,對各種類型的計算方式進行更加深層次的研究和探索,從而完善和改進計算空間單元分布模型,確保GIS技術(shù)集成的高質(zhì)量,有效提高水文水資源模型的專業(yè)性。

        4 結(jié)語

        綜上所述,將GIS技術(shù)應(yīng)用于水文水資源的各個領(lǐng)域,是現(xiàn)代化社會開展水文水資源研究與保護工作的必然選擇。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,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效率。

        參考文獻

        [1] 全占東.水文水資源領(lǐng)域中GIS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢探討[J].黑龍江水利科技,2017,45(2):128-130.

        [2] 陳肖.GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].住宅與房地產(chǎn),2019(12):202.

        [3] 郭維.GIS技術(shù)在水文地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用進展[J].工程技術(shù)研究,2020,5(8):115-116.

        [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.

        [5] 胡沖.GIS技術(shù)在水文地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J].工程技術(shù)研究,2018(16):202-203.

        [6] 陳煥寶,施征,池云飛.GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用研究[J].珠江水運,2018(15):69-70.

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