GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用

1、GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用摘要：水資源是人們來以生存和發(fā)展的自然資源，具有很強(qiáng)的不可替代性。隨 著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們對生活用水以及工業(yè)用水的需求都在不斷增加，水資源 已經(jīng)成為各個(gè)地區(qū)、國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略性資源。尤其是近年來水資源危機(jī)不斷 加劇、水環(huán)境質(zhì)量也在不斷惡化，水資源污染以及水資源短缺已經(jīng)成為全球性的 問題，GIS技術(shù)作為一種新型的技術(shù)，在各行各業(yè)都有著廣泛的應(yīng)用，其在水文 水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用也在不斷的探索。筆者就GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn) 行分析，旨在為我國水資源的可持續(xù)利用以及緩解水資源危機(jī)做出一定貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；水文水資源；應(yīng)用一、引言水資源在人們的生存及發(fā)展

2、過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，與人們的日常生 活以及生產(chǎn)活動(dòng)有著密不可分的聯(lián)系，尤其是近年來水污染問題加劇以及水資源 短缺，已經(jīng)從一定程度上影響到了人們的正常生活。我國是一個(gè)水資源較為短缺 的國家，且正處于建設(shè)發(fā)展的關(guān)鍵階段，為解決新時(shí)期水資源短缺的問題，實(shí)現(xiàn) 從傳統(tǒng)水利到現(xiàn)代水利的轉(zhuǎn)變，合理運(yùn)用GIS技術(shù)是至關(guān)重要的，將GIS技術(shù)運(yùn) 用到水文水資源領(lǐng)域?qū)⑼苿?dòng)水資源領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)提供 堅(jiān)實(shí)的保障。二、GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用（一）GIS在水文水資源規(guī)劃方面的應(yīng)用水是一切生物生存發(fā)展過程中不可或缺的物質(zhì)，也是人們生產(chǎn)生活的重要物 質(zhì)基礎(chǔ)，合理利用水資源已經(jīng)上升為當(dāng)前社會(huì)

3、資源配置中最為重要的一部分。我 國幅員遼闊，而水資源的分布、蓄量以及需求等都與地理因素有著密切聯(lián)系。將 GIS技術(shù)運(yùn)用在水文水資源規(guī)劃方面具體通過以下的方式：GIS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對指 定流域水資源蓄量、分布以及需求關(guān)系的分析，GIS技還可以對地下水資源蓄量、 分布進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行開采模擬，從而指導(dǎo)開采活動(dòng)的進(jìn)行，提升對水 資源管理的效率。（二）GIS在水文模擬方面的應(yīng)用GIS在水文模擬方面的應(yīng)用主要可以分為以下兩個(gè)方面，首先是地表水模擬， 地表水模擬又包括對地表水體降水一徑流關(guān)系的模擬，降水一徑流關(guān)系的模擬的 實(shí)現(xiàn)需要依賴于許多參數(shù)，從而做到對局部水域地形地貌、土壤類型等方面的模 擬。G

4、IS可以輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)編輯以及數(shù)據(jù)處理，從而可以更為高效的實(shí)現(xiàn)對指定 流域特征參數(shù)的處理。再者，GIS自身具備強(qiáng)大的圖形處理能力，可以借助于圖 形化手段實(shí)現(xiàn)對指定流域特征的反映。GIS在地下水模擬分析中的用途主要是模 型輸入數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備，地下水模型的有限元格網(wǎng)設(shè)計(jì)，模擬結(jié)果的可視化分析及最 終結(jié)果的輸出。其次是借助于GIS技術(shù)進(jìn)行非點(diǎn)源污染研究，可以全面的顯示出 空間信息，將GIS技術(shù)與非點(diǎn)源模型相結(jié)合，可以大幅度減少模擬的工作量，提 升模擬的效率。通過構(gòu)建GIS數(shù)據(jù)庫，可以根據(jù)輸入的參數(shù)、處理數(shù)據(jù)以及相關(guān) 信息自動(dòng)完成模型制作。GIS同時(shí)具備很強(qiáng)的空間數(shù)據(jù)處理能力，可研究不同的 土地利用方式對流

5、域水文和水質(zhì)的影響，并根據(jù)研究結(jié)果指定相應(yīng)的水資源利用 規(guī)劃，提升規(guī)劃的可信度。對于非點(diǎn)源污染模擬而言，分布過程模型和GIS集成 應(yīng)用，可支持和加強(qiáng)所選流域空間分布處理過程能力，減少因?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)自身而造 成的不確定性。（三）GIS在水質(zhì)方面的應(yīng)用GIS在水質(zhì)方面的應(yīng)用主要可以分為以下幾點(diǎn)：首先GIS可以實(shí)現(xiàn)對指定水域 內(nèi)各參數(shù)的分布情況、觀測點(diǎn)分布、污染源分布及未來相關(guān)預(yù)測信息等在地理分 布上的查詢和管理，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)對污染點(diǎn)擴(kuò)散實(shí)測情況的預(yù)測分析。其次， GIS的功能較為豐富，內(nèi)含多種分析方法，如：舉例分析、緩沖分析以及三維分 析等，這些分析方法都可用于水質(zhì)評價(jià)。舉例來說，可以采用GIS中的

6、疊置分析 方法，進(jìn)行緩沖區(qū)劃分，隨后將緩沖區(qū)信息與其他信息進(jìn)行疊置分析，從而確定 污染水源因素以及影響水資源保護(hù)的因素。最后，GIS還具有空間數(shù)據(jù)集成以及 網(wǎng)絡(luò)分析功能，將其運(yùn)用在水質(zhì)方面，可以實(shí)現(xiàn)對突發(fā)性誰污染事故的污染情況 進(jìn)行模擬，從而在較短的時(shí)間內(nèi)確定污染的范圍，進(jìn)一步采取合理的解決措施， 防止污染的擴(kuò)散。（四）GIS在水情信息查詢顯示方面的應(yīng)用GIS技術(shù)具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，可以在較短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)水情信息以及預(yù)報(bào)調(diào)度 成果信息在相關(guān)系統(tǒng)上進(jìn)行展示，系統(tǒng)可以顯示出各水庫中的詳細(xì)信息，包括： 最高庫水位、洪水總量、洪峰流量等，同時(shí)各控制站可以根據(jù)相關(guān)信息對洪水預(yù) 報(bào)調(diào)度信息進(jìn)行查詢，GIS技

7、術(shù)的運(yùn)用使得水情信息查詢及顯示更為便捷。（五）GIS在防洪預(yù)警方面的應(yīng)用GIS技術(shù)也可以用于防洪預(yù)警，GIS可以將預(yù)警系統(tǒng)與水情信息數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)， 從而可以在電子地圖上實(shí)時(shí)反映當(dāng)前水情，包括河道水位、水庫水位以及運(yùn)行故 障等，若某水庫的當(dāng)前水位超過了汛期水位，電子地圖上便會(huì)彈出警示信息，提 醒相關(guān)人員進(jìn)行合理的規(guī)劃及決策。同時(shí)水位低于死水位、水位超過防洪水位時(shí) 都會(huì)產(chǎn)生預(yù)警，預(yù)警的方式多種多樣，如：聲音預(yù)警以及短信提示等。（六）GIS在洪水頂報(bào)和洪泛區(qū)管理方面的應(yīng)用GIS技術(shù)也可以與圖像處理、遙感等技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，從而可以實(shí)現(xiàn)對洪災(zāi)損 失的評估，并在此基礎(chǔ)上知道災(zāi)后重建工作的開展。同時(shí)，將其與水

8、文模型相結(jié) 合也可以做到對洪水范圍的預(yù)測。GIS具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，可以存儲(chǔ)流域地貌特 征，并從中獲取到重要的參數(shù)，用于構(gòu)建及更新地表徑流模型。再者，通過將地 表徑流模型所獲得的數(shù)據(jù)與河道斷面信息相結(jié)合，可以對給定位水深進(jìn)行預(yù)測， 在將水深數(shù)據(jù)輸入GIS中，可以大致獲取到洪水的影響范圍，從而為應(yīng)急措施的 開展提供保障。（七）GIS在數(shù)據(jù)庫方面的應(yīng)用GIS可以將地表水以及地下水的相關(guān)信息進(jìn)行集成，集成既包括統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫不 同數(shù)據(jù)間的集成，也包括不同數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息的集成，從而提升水資源管理能力。結(jié)束語綜上所述，GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用，包括水文水資源 規(guī)劃、水文模擬、水質(zhì)、水情信息查詢顯示、防洪預(yù)警等方面，GIS技術(shù)的廣泛 運(yùn)用推動(dòng)了水文水資源領(lǐng)域管理水平的提升，同時(shí)水資源領(lǐng)域?qū)τ贕IS的需求也 在推動(dòng)GIS技術(shù)的不斷完善，水文水資源與GIS技術(shù)相結(jié)合將成為未來水文水資 源領(lǐng)域的重要發(fā)展方向，并且具有光明的發(fā)展前景。參考文獻(xiàn)1尚明.GIS在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用研究J.農(nóng)業(yè)科技與信息,2018, No.539(06):62-63+66.謝曉婷.GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用J.建材發(fā)展導(dǎo)向(下),2020, 018(003):181.劉持恒.淺談GIS在水文