徐連芳

廊坊市禹達(dá)勘測設(shè)計(jì)有限公司 河北廊坊 065000

1 地理信息系統(tǒng)概述

GIS技術(shù)，geography Information system，也就是地理信息系統(tǒng)，是介于空間科學(xué)、信息科學(xué)和地球科學(xué)的一種交叉門類，通過各種科學(xué)的逐步結(jié)合，形成了一門新學(xué)科，其優(yōu)勢在于對空間信息的管理和分析，在水文學(xué)和水資源管理方面獲得了廣泛地應(yīng)用。在實(shí)踐當(dāng)中通過計(jì)算機(jī)軟硬件的支持對各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、存儲、修改、運(yùn)算、分析，能夠有效地對地理信息進(jìn)行規(guī)劃決策，將訂立信息歸入到空間數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，并且通過計(jì)算機(jī)完成相關(guān)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，能夠讓地理信息規(guī)劃和管理的效率提升。GIS技術(shù)能夠?qū)Σ杉降乃臄?shù)據(jù)進(jìn)行整合，并且做好監(jiān)控設(shè)備的空間分布屬性管理。GIS系統(tǒng)能夠快速的統(tǒng)計(jì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)，依照空間、時(shí)間等進(jìn)行區(qū)分，將獲得的數(shù)據(jù)以曲線圖、餅狀圖等方式直觀地展現(xiàn)出來。

2 GIS 對水資源管理的必然性

當(dāng)前我國快速發(fā)展需要的資源量逐步增加，地球上很多資源的總量不多，而且分布不均衡，甚至某些資源出現(xiàn)了即將枯竭等情況，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會產(chǎn)生了一定的制約。在這些資源當(dāng)中，水資源的重要性不言而喻，可以說水是生命之源，如果生物離開了水就很難生存，因此合理高效地對水資源進(jìn)行分配和利用是當(dāng)前需要解決的一個(gè)重要問題，水資源的數(shù)據(jù)量較大，而且非常復(fù)雜，因此想要科學(xué)地對水資源進(jìn)行管理就需要對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、更新，科學(xué)地進(jìn)行規(guī)劃，這對管理的要求很高。GIS技術(shù)在水資源管理的過程中，具有非常大的應(yīng)用價(jià)值，究其原因主要是GIS具有多維結(jié)構(gòu)特征和定位特征，在水資源管理的過程中可以有效地采集水資源的空間數(shù)據(jù)，并且依附空間坐標(biāo)，科學(xué)化地進(jìn)行處理，因此在水資源管理當(dāng)中，得到了廣泛地應(yīng)用。

3 GIS 在水文水資源方面的應(yīng)用

3.1 GIS 在區(qū)域水資源保護(hù)管理中的應(yīng)用

GIS作為一種工具，可以對水資源進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，并且構(gòu)建相應(yīng)的時(shí)空地理模型。GIS技術(shù)可以幫助水文水資源的管理和決策者進(jìn)行科學(xué)地規(guī)劃和決策，通過GIS系統(tǒng)有效地分析和管理空間的水文水資源數(shù)據(jù)，管理者不單單可以查詢空間屬性和水資源的變化情況，還可以通過各種模擬技術(shù)來對水質(zhì)的變化和未來的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析，了解各種方案實(shí)施后的具體效果[1]。

3.2 GIS 在防洪減災(zāi)方面的應(yīng)用

我國是一個(gè)自然災(zāi)害頻發(fā)的國家，各種中小規(guī)模的洪澇災(zāi)害接連不斷，而一些大面積大規(guī)模的洪災(zāi)也時(shí)有發(fā)生。比如說1998年的特大洪水以及今年出現(xiàn)的大洪水都造成了極其慘重的損失，通過GIS技術(shù)進(jìn)行防控決策支持，可以對水資源進(jìn)行綜合的分析，了解水文的變化情況，在防控區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建以及對洪水的演進(jìn)和動(dòng)態(tài)分析方面具有很大的幫助。通過GIS進(jìn)行洪水演進(jìn)模擬可以更好地幫助人們進(jìn)行防洪管控，對水流的速度和流量進(jìn)行精確的計(jì)算，做好預(yù)警工作，具有較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)性。該系統(tǒng)可以有效地與RS和GPS結(jié)合，進(jìn)一步分析水文報(bào)告當(dāng)中災(zāi)害點(diǎn)的具體狀況，可以進(jìn)一步提高災(zāi)害控制的水平，實(shí)現(xiàn)災(zāi)害事件從發(fā)生到修復(fù)全過程的跟蹤管理，進(jìn)一步匯總相關(guān)數(shù)據(jù)，總結(jié)已發(fā)生災(zāi)害點(diǎn)的具體事件。

3.3 GIS技術(shù)在生態(tài)用水量計(jì)算中的應(yīng)用

生態(tài)用水量也就是生態(tài)環(huán)境用水量或者說是生態(tài)需水量，隨著生態(tài)環(huán)境的惡化，人們越來越重視生態(tài)用水量的概念。廣義而言生態(tài)用水是維持全球生態(tài)系統(tǒng)水平衡的一個(gè)重要數(shù)據(jù)，從濕地河流等維持自身功能的需水量進(jìn)行分析，需要深入的對生態(tài)用水量進(jìn)行計(jì)算，通過GIS集成生態(tài)環(huán)境調(diào)查數(shù)據(jù)，可以更好地進(jìn)行生態(tài)環(huán)境的評價(jià)和管理工作，為決策者提供具體的資料和翔實(shí)的數(shù)據(jù)，通過對各地區(qū)土地覆蓋植被類型的面積與生態(tài)用水量的計(jì)算模型相結(jié)合，可以準(zhǔn)確地將生態(tài)用水量計(jì)算出來[2]。

3.4 GIS技術(shù)在水資源規(guī)劃與評價(jià)中的應(yīng)用

常規(guī)水資源評價(jià)過程中，往往只關(guān)注某些區(qū)域的水資源應(yīng)用情況，沒有對相關(guān)工序進(jìn)行合理利用，對水資源的空間分布變化情況進(jìn)行分析。在此條件下會導(dǎo)致區(qū)域水資源的分析效率不高，獲得的數(shù)據(jù)不具有可靠性，而GIS技術(shù)在應(yīng)用的過程中可以對空間數(shù)據(jù)管理技術(shù)進(jìn)行充分地利用，合理地對水資源進(jìn)行評價(jià)，直觀地使用一些可視化工具，準(zhǔn)確地對空間信息進(jìn)行分析，了解水資源評價(jià)的具體數(shù)據(jù)。對水資源的空間差異進(jìn)行深入地了解，以GIS技術(shù)為依托，進(jìn)行水資源規(guī)劃管理平臺的構(gòu)建，直觀的通過三維方式將規(guī)劃設(shè)計(jì)的成果展現(xiàn)出來，調(diào)入不同的方案任意進(jìn)行觀察、對比，了解各方案的科學(xué)性、合理性以及是否與周邊的環(huán)境相協(xié)調(diào)。

4 GIS在水文水資源領(lǐng)域應(yīng)用中的發(fā)展趨勢展望

4.1 GIS研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一化

當(dāng)前GIS技術(shù)在發(fā)展應(yīng)用的過程中，沒有建立起統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，導(dǎo)致各省市的GIS開發(fā)平臺和數(shù)據(jù)模型呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢，無法有效地進(jìn)行對接和管理。為了將該問題解決，需要建立統(tǒng)一的GIS應(yīng)用規(guī)范和研發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，這樣可以使各省市的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)管理平臺的接口統(tǒng)一，滿足大規(guī)模水文信息交流的需求，構(gòu)建立體化、全領(lǐng)域的水文水資源信息管理平臺，保證水資源的宏觀管理效果。

4.2 建立水文水資源地理空間數(shù)據(jù)庫

在實(shí)踐當(dāng)中需要以GIS技術(shù)為依托，進(jìn)行水文水資源地理空間數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建，有水情數(shù)據(jù)庫與數(shù)據(jù)庫旱情數(shù)據(jù)庫等，充分地對水文水資源信息進(jìn)行利用，將其與自然資源信息、生態(tài)資源信息以及社會資源信息等相結(jié)合，進(jìn)行實(shí)時(shí)化的數(shù)據(jù)更新，保證數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性和全面性，為后續(xù)的水資源管理和決策打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[3]。

5 結(jié)語

GIS技術(shù)的應(yīng)用促進(jìn)了水文水資源領(lǐng)域的科學(xué)化發(fā)展，在實(shí)踐當(dāng)中需要逐步加強(qiáng)數(shù)字水利、數(shù)字地球等概念的應(yīng)用，從水文的角度出發(fā)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代水利和可持續(xù)發(fā)展的相結(jié)合，保證水資源應(yīng)用的信息化。