地理信息系统在水文学和水资源管理中的应用

曾鹏飞

摘 要：地理信息系统在近些年已经有了不小的发展，在水文学以及水资源管理中都得到了比较广泛的应用，因此本文就将根据地理信息系统来分析在水文学以及水资源管理方面的应用。

关键词：地理信息系统、水文学、水资源管理、应用

一.前言

地理信息系统就是将地理数据库作为基础进行空间数据分析以及数据处理的技术，之后随着地理信息系统的不断发展也成为了一门新兴的地理学科，这是一门集中了地球科学、空间科学、信息科学三种的综合学科。

二.地理信息系统及其发展过程

地理信息系统主要是以计算机以及传感这两项技术为基础，对勘测地域的地理信息进行全方位的展示，主要就是通过空间信息模型进行展示的。地理信息系统中的数据库也并不是一成不变的，随着数据的分析，数据库的数据也会随之更新。地理信息系统还能够根据传感器将传感器反馈回来的信息进行绘图，通过绘图也能够详细的了解勘测地域的地理信息。

地理信息系统主要分为三种类型，分别是专题信息系统、地理信息系统工具库、区域信息系统。其中专题信息系统的特点就是优先目标以及专业，其中包括水资源管理信息系统以及水土流失信息系统。地理信息系统工具库就是能够进行分析一系列操作的软件包，能够分析以及管理自然资源、环境等信息。区域信息系统就是对区域内的信息进行研究，这一优点就是能够根据区域的不同进行不同规模的研究。

地理信息系统的功能主要有四种，第一种就是分析，这一功能能够画出地下水位等值线图以及地下水库的容量，这样就能够准确的对未来地下水资源的变化进行分析预测。第二个功能是水资源调度，这一功能是说明通过地理信息系统让能够创造更大经济效益的行业使用更多的水资源。第三个功能就是信息检索，这一功能就是对数据库中的水文资料进行查询。第四功能就是模拟决策，它能够根据系统的分析结果进行模拟，并对结果进行评价，之后将预测的结果输入决策模型中。

地理信息系统这一项技术在上世纪六十年代出现，之后随着这一技术的不断发展，也逐渐形成了一门新兴的学科。地理信息系统运用于水文学领域最早在上世纪的七十年代，主要是进行数据的处理以及分析工作，之后随着科技的不断进步，计算机以及遥感等技术也运用到了地理信息系统之上，通过这些技术的互相结合，水资源规划、调度、配置等问题都能够得到解决。我国的地理信息技术主要运用于国土勘测、水土资源管理等方面。

三.地理信息系统在水文学以及水资源管理中的应用

（一）地理信息系统在水文模拟中应用

地理信息系统在水文模拟中的应用主要是将与模型相关的数据以及实验结果等进行收集、归纳、操作等，之后将水文模型进行细化，从中得出水文学的实质，并对水文学加深了解。在大多数的水文学案例中都具有三维空间的特色，因此水文模拟采用的模型大部分是三维空间分配模型。地理信息系统是由两个单独的实体形成的，这两个单独的实体结合之后才有可能得到科学的地理数据，所以才会利用两个实体的结合来对水文模拟进行改造。关于这一应用的最新的方法就是将数据统计分析与数学两者结合，经过试验证实在水文模拟方面也能够有不错的结果，主要能够运用到洪水的预测、水污染的预估等。

（二）地理信息系统在水文数据管理中的应用

水文数据管理是一件麻烦的事情，但是通过地理信息系统的运用，将水文数据管理的复杂程度降低了很多，这主要是因为水文数据的管理包含的内容十分繁杂，有地理数据管理、水文模拟数据的管理等，我国的地理信息系统在水文数据管理中主要运用在水质数据、供水数据以及传感数据的管理上。这是因为我国的水质部门对于水质数据的要求很高，因此地理信息系统在我国水质部门的应用愈发广泛。随着科技的不断进步，地理信息系统也不断的发展，水文工作者可以通过与制图工具的结合实现更深入的研究，这样就让地理信息系统的应用范围更加的广泛。这样地理信息系统不仅仅让数据采集能力得到了提升、分析以及管理能力也都得到了提升。

（三）地理信息系统在水资源管理中的应用

1.水资源的调查评价

地理信息系统对水资源的调查评价就是对水资源的利用情况等进行分析以及评价，这一应用就是将地理信息技术运用在水文模拟以及水资源的评价上。

2.水环境监测管理

地理信息系统在水坏境的监测管理上也得到了应用，主要就是对已经被污染过的河海湖泊进行实时的监控，对水资源的恶化情况进行更为深入、详细的了解，并对可能造成的危害进行监测。除此之外地理信息系统还能够对过度开采引起的地面下沉的现象进行监控，通过地理信息系统的分析以及管理能力，对资料进行快速的查询，并进行分析，这样就能够对水环境的检测方案的实施效果进行详细的了解。

3.防洪

我国历史上就出现过很多的洪涝灾害，至今我国的洪涝灾害对我国人民生活的影响仍然存在。地理信息系统同样也能够运用到防洪中去。防洪系统就是以地理信息系统为基础进行建设的，它能够根据已经建立的防洪区域社会经济数据库，进行实时信息的采集之后就能够对洪水情况的分析，再根据全球定位系统能够快速的帮助人们进行决策。以地理信息系统为基础的防洪决策系统在许多地方已经成功使用，这项技术也很成熟，计算的时间也随着技术的不断成熟而逐渐的缩短，这一切都标志着将地理信息系统运用到防洪中的这一应用的可用度已经得到了大大的提升。

4.区域地下水资源管理

地理信息系统还可以运用到区域地下水资源管理中去，这一应用的基本想法也是凭借着地理信息系统为基础进行的，将地理信息系统与更多的数据库系统连接，将同一地区的地址、水文等各种数据信息都输入到数据库中，这就形成了区域地下水资源管理系统，然后再进行后期的開发就能够正常的使用。

四.将地理信息系统运用到水文学以及水资源管理中的重要性

社会的不断发展以及人们为了追求经济效益而减少对环境的重视，这都造成了世界上的资源越来越少的现象。在地球上资源的分布并不是均匀的因此有许多的资源都面临着枯竭的危机，水资源也正面临着这一严峻的问题。水是人类生存的必需品，任何生物离开水都不能够继续生存，因此水资源的重要性不言而喻，但是我国属于水资源缺乏国家，怎样高效的利用水资源就是一个非常重要的事情。地理信息系统就能够对水资源的利用以及管理起到很大的作用，通过地理信息系统，人们能够详细正确的了解水资源的分布情况、之后还能够根据这些情况的收集，对水资源进行管理，这样就能够保证更加准确、高效的利用水资源。除此之外，地理信息系统还能够对已经污染的水资源进行监测，将它们进行监测管理，防止出现污染区域加大、程度加深的情况。因此地理信息系统不管是对水文学还是水资源管理都十分的重要。

水资源短缺的问题日益严峻，这一问题也成为了影响经济增长的一项原因，而通过对地理信息系统的利用就能够缓解这一问题，提高对水资源的正确使用率以及对水资源的管理效率，而地理信息系统也随着水资源的日渐减少被逐渐重视，人们深入对地理信息系统的研究，只有这样才能够让地理信息系统能够不断的进步，我国的社会经济也能够继续的得到发展。

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