GIS技术在水资源领域的运用

章鑫 曹艳兰

摘 要：近几年我国在水文水资源领域中应用GIS技术取得了很多成绩，尽管也遇到了很多的问题，但是这些问题一直在帮助我们改进GIS技术中所存在的问题，让GIS技术在以后的发展变得更好，能够有效的解决我国在水文水资源领域中存在的问题，将GIS技术与水文水资源领域结合，不断地对技术进行优化让传统的水利工程变得更加现代化，也為当前治理水资源变得更加科技化更加环保，符合我国五位一体的发展。

关键词：GIS技术；水文水资源；应用

1 水资源评价与规划应用

水资源的评价与规划离不开对现代化技术的应用。如：在大部分水资源信息评价、规划中需要对空间信息资源进行分析使用，此时便需要使用GIS技术对水文控制站进行断面位置判断、水文数据监测、地貌地形绘制等。利用GIS技术进行属性数据的采集、存储、分析、利用。使用GIS技术可通过建模等方式对数据进行高效利用与分析，保证数据具有时维性。在使用GIS技术进行数据建模时，需要以事实为基础，建立空间数据库对水资源进行评价分析，建立不同的专题图层，对不同因子进行分析，对影响因素进行判断，叠加处理不同图层，快速、合理的进行水文规划。

2 水文水资源领域GIS技术的应用

2.1 地下水方面的应用

2.1.1 地下水模型

在地下水模型研究主要有数学模型和物理模型，在研究过程中GIS技术的应用较为广泛，其主要建模流程有构造临时与空间数据库、构造与识别模型、专题层的网格化、水文地质图的制作以及水文现象的动态预测。另外，在地下水水流模型中，GIS可定量模拟计算地下水位、水流量以及不计量等参数。

2.1.2 地下水污染

人类活动与自然环境对地下水的双重影响通常会使得水质发生复杂的变化，并对地下水污染的监测与治理带来较大的困难。为解决这一难题可利用GIS技术的建模功能和综合分析作用，其主要原理是：对污染物的时空分布特征可根据GIS的动态模拟块体现，由此以来能够及时快速的了解地下水发生污染的水文现状、污染强度以及发生地点等信息，从而快速的给出相应的解决方法。对地下水污染利用GIS技术进行研究可以反映地下水质受污染物的影响作用、地质状况与污染程度之间的作用关系、易受污染的含水层区域及其时空变化特征。

2.1.3 地下水资源勘察

水资源管理、规划、开发与保护的核心环节为地下水资源的勘察，其中地下含水层为主要勘察范围，勘察的内容主要有含水层空间分布、地质结构、导水状况以及边界条件等。在地下水勘察过程中利用GIS技术科建立资料数据库，通过检索、查询以及可视化显示等操作模拟预测水文动态变化趋势，揭示地下水资源变化规律并为区域水资源管理提供理论支撑。

2.2 地表水方面的应用

2.2.1 水资源保护与规划

在水文水资源保护领域GIS与RS相结合的技术应用十分广泛，对于地表水周期性水文信息科根据TS技术获取，然后基于GIS技术构建水资源保护系统并将各种水文数据输入系统，根据水质数据计算模型完成相关数据的计算处理并编制多种规划方案。根据图像显示可模拟分析各方案实施后的情况，从而评价方案的实施效果并验证方案的可行性，不仅能够减少工作量大大提高工作效率，而且能够显著提升预测结果的时效性与准确性。

在水资源规划方面GIS技术相对于传统的大尺度战略规划方法具有数据获取准确性高、操作灵活简便、数据信息获取边界、管理方便等优点，综合规划数据库的建立作为水资源规划的核心内容可考虑应用GIS技术的空间数据处理功能，从而较快的建立实测数据库、水文历史资料与属性数据库、GIS图形库等多种基础数据系统。根据不同的需要可利用GIS软件绘制各种类型的专题规划图，如洪水灾害影响图、流域灌溉规划图以及水资源供需图等。根据GIS软件强大的空间分析功能可实现规划方案的直观、快速、准确的管理与查询功能，通过定量分析流域水资源空间分布、水资源储蓄量、社会关系、人口分布结构等完成流域规划方案的可行性选择，为工程效益评价、管理监测、调水路线设计等提供可靠的理论支撑与决策依据。

2.2.2 水资源预报

在洪水预报工作中GIS技术的应用范围逐渐增大，应用频率不断提升并已成为水情预报的有效手段。洪水预报的网络化与自动化可根据GIS技术的空间数据分析功能实现，主要表现为水文模型开发、水文水情信息处理、模型参数的设定、报警装置设置以及数字高程模型的建立5个方面，具体如下：①自动报警设置。GIS系统通过将地理信息组建和获取的高分辨率地理信息的有效结合，开发出能够定位与检测气象情况的信息分析组件，然后可对灾害性天气利用计算机编程技术实现自动报警。②模型参数的确定。地理信息数据参数为目前需要输入水文模型的主要内容，如流域下渗条件、河流土壤、坡度、重心、河道宽度与长度等参数，对于这些流域与河道的水文信息可借助于GIS系统直接获取。③水文水情信息处理。运用数据库管理技术、GIS系统以及数字地图，可分析、处理、显示以及检索流域水情信息。④水文模型开发。水文资源研究的重要依据为水文模型的开发，GIS系统结合现代化计算机技术和空间上不同的降水量分布状况能够实现各流域汇流与降雨阶段的计算，从而实现流域防汛期的客观、合理预测并为防洪抗旱工作提供参考依据。⑤DEM数字高程模型的建立。DEM不仅可根据水力学模型分析与评估灾情桩，而且还可准确计算流域的汇流演变过程。根据GIS技术构建的DEM模型可为水文模型的开发，灾情的评价预测提供重要的技术手段和方法。

3 结束语

随着科技化的发展，在当代人们工作中利用信息技术和计算机技术相互融合而产生的新兴技术已经成为了人类发展的必然现象，其中GIS技术就是之一。GIS技术的产生是为了方便对空间数据以及信息管理系统的研究，同时应用GIS技术能够满足人们在工作中对于信息图形和数据的需要，特别是在水文和水资源地理信息系统的研究过程中，使用GIS技术能够提高对所得到的水文信息的处理速度，对所得到的信息也可以备份保存，以促进水文和水资源地理信息研究智能化发展。

参考文献

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