试析GIS在水文水资源领域中的应用吴志强

试析GIS在水文水资源领域中的应用吴志强

(惠州市惠阳区水务局水利工程技术中心广东省惠州市516211)

摘要:自然环境的持续恶化给全球带来了巨大的挑战,而自然资源也成为了各个国家重视的战略资源。在当前环境下对水文水资源的研究就显得格外重要。伴随着科学技术不断创新与发展,目前已逐渐改变成了信息化时代,现代科学化的时代已经来临。而水资源也要充分利用现代化信息技术,使其水文工作有着久远开展。将信息技术运用到水文水资源工作中,不光可以快速得到精确的水文材料,对水文技术的开展也有着较强的推动力。所以,GIS技术的应用势在必行。

关键词:GIS;水文水资源;应用

全球环境的恶化导致自然资源成为各个国家最为重视的战略资源,直接决定着国家未来的发展和命运。在这种严峻的形势下,围绕着水文水资源的研究也从未停止过。伴随着时代的进步,信息技术的发展越来越强大,将信息技术引入到水文水资源的研究中,能够获得更加准确的水文资料,并且能够获取更加全面的图像资料,为水文水资源的研究工作提供了有力的技术支持。

一、GIS的主要特点

1.1空间可视化

1.1.1轮廓特征的可视化

由于信息系统主要是通过计算机对现实世界进行模拟,而GIS系统则将重点放在现实世界的空间结构,所以,在使用GIS系统时,可以对空间中各事物的轮廓以及三维特征有一个较为清晰的了解,这就使得人们对空间中的事物能有一个较为直观的感受和认识。也许可以通过计算机科学中的“所见即所得”这一理念来解释空间可视化这一特点。

1.1.2特征属性的可视化

特征属性的可视化主要是指地理信息系统还能够对空间周围事物的属性有一个详细的分析和记录,即GIS系统可以实现空间信息和属性信息的集中化管理,并可以在数据库的大背景下,建立起两者之间的联系,即可以将不同种信息同时表现在一份资料上。这就使得对空间内事物的各个属性都能有一个较为详细的探寻和整理过程。这就为后续工作的开展节省了许多不必要的步骤。

1.2空间导向

利用GIS系统可以增加地理信息,以完善数据库的内容与功能。在查看地图时,可以选用较小的比例尺以查看整体,用中等比例尺查看某个部分,用大比例尺查看较小的地域。随着比例尺的灵活变通,人们也可以及时更新自己的信息内容,同时,也能在最大可能上满足人们的需求。

1.3空间思维

GIS系统的数据库在储存来自各方的地理信息的同时,还会存留每个空间内的事物之间的关系,这一特征就为进行空间分析奠定了基础。GIS系统的空间思维,即是利用GIS的数据库中已经存储的信息,通过GIS系统中特定的工具,生成GIS这一数据库并将信息充分储存。GIS系统能将很多个空间分析工具有效集成,并生成一个全面的二次分析工具。所以,在进行地理信息分析时,业主只需将空间分析工具组成一套程序,在GIS系统输入这套程序,继而就能得到业主所需要的结果。

二、GIS在水文水资源领域中的应用

2.1GIS技术在水文情报预报中的应用

①水文模型开发。由于GIS技术能够提供较为详细的地理信息空间分析资料。故此,可将流域划分为符合相关分辨率要求的若干个不规则单元,以此来考虑降雨等要素在空间当中的不均匀分布情况,为水文模型的开发提供依据。②信息查询。水文情报预报系统主要是以数字电子地图作为背景,GIS技术的应用为各类水情信息的查询、检索提供了便利。③DEM。这是一种数字高程模型,不但能够在流域汇流的计算中进行应用,还能与水力学模型联合应用,该模型最为显著的特点是可以快速、客观、准确地对灾情进行分析和评估。

2.2在水资源管理方面的应用

随着市场经济的不断创新与发展,水文水资源传统的管理模式已经很难适应时代社会发展的需要,GIS的出现在很大程度上推动了水文水资源的建设发展。其应用主要体现在以下等几个方面:第一,基础电子地图。采用GIS技术可以将原有的城市区域划分得更加精准,从而获得有效的数据信息可以为水文水资源的管理提供可靠的信息数据。第二,遥感数据库。主要是指数据信息在收录的过程中可以与地面基础数据保持一致,然后通过其特定的监测使得数据更好的呈现出来,极大的确保水文水资源监测的准确性,并利于管理。第三,信息查询。GIS可以将水文水资源的有效数据集中进行软件管理,这就在很大程度上改变了原有的信息的分散及重叠等现象,对其分析不同区域的水文水资源有着极大的影响。但自GIS这种技术在水文水资源中的利用得到了广泛的使用以来,大大改变了原有的现状,使得可以通过信息查询掌握水文水资源的数据变化情况。

2.3GIS技术在水资源规划与评价中的应用

在常规水资源评价中,一般只重视评价区域水资源及其利用数量,而无法利用有效工具评价水资源空间分布变化。在这种情况下,严重影响区域水资源利用效率分析结果的可靠性。GIS具备空间数据管理和分析功能,将其应用到水资源评价中,不仅能够提供直观、理性的可视化工具,而且还能够准确、快速处理空间信息,存储、管理和分析水资源评价数据,为研究区域水资源利用的空间差异提供有效表达手段。同时,在水资源规划管理中,以GIS技术为依托搭建水资源规划管理平台,能够为水资源规划提供大量地形地貌、土壤植被、生态环境、气象水文、社会经济等方面的信息,满足水资源规划管理对空间信息的需求。此外,水资源规划管理平台,还能够在自动生成流域自然地理和社会要素地图的基础上,绘制流域水资源供需图、水污染分布图、供水影响图、灌溉规划图等,进而分析流域水资源蓄量、空间分布与人口分布的关系,为水资源规划提供高层次的决策依据。

2.4在地下水资源勘查方面的应用

地下水资源勘查是水资源规划、管理、保护和合理开发利用的基础。其目的是查明区域内主要含水层的空间分布、地质结构、导水性,以及各含水层之间的水力联系,含水层的边界等特征。在地表水资源的空间分布和调配方面采用GIS技术,可以系统掌握地下水的埋深、地表水补给、蕴藏量等信息,以更精确的空间数据及成果细化模型,进而更准确反映区域内地下水资源特征与规律,为地下水资源的规划、管理、保护和合理开发利用提供准确全面的决策支持,促进地下水资源管理的规范化和科学化。

2.5GIS技术在防洪减灾中的应用

防洪减灾是一项比较复杂的系统作业活动,在对其进行完善的过程中必须对洪水特性及所带来的危害进行科学合理的评估与了解,只有这样才能更好地完善其防洪减灾系统,降低损失。GIS在水文水资源防洪减灾的应用主要体现在以下等几个方面:第一,防洪决策支持系统。利用GIS可以有效的对其防洪数据进行查询、检索、更新等,通过建模数据分析可以防洪效果为其提供数据支持。第二,洪涝灾害风险分析。GIS技术可以从自然、地理、社会等风险因素对危险性物体及承受灾害能力等方面对其进行分析,从而大大提高预防能力。

结语

总之,地理信息系统在水文地质领域中的作用非常重要,其能够从最大程度上提升水文现代化的水平,能够将现代化信息与水文研究有效结合在一起,并对未来水文的研究提供最大化的帮助。因此,相关人员还需要对GIS技术在水文地质领域中的研究不断深入,让其更好地促进GIS与水文水资源的融合,在水文地质领域的研究中发挥更大的价值。

参考文献

[1]张海廷.GIS在水文水资源领域中的应用研究[J].华北水利水电学院学报,2013.

[2]徐明珠,杨洋,王海荣.GIS在水文水资源领域中的应用初探[J].科学咨询(科技管理),2010.

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