GIS在水文水资源中的应用探讨

温建雄

【摘要】目前，随着我国社会经济的不断发展，人们逐渐对水文资源的研究工作引起了足够的重视，同时也对现代技术的应用水平提出了更高的要求。在水文水资源领域当中，GIS技术有着非常广泛的应用，主要是因为GIS技术可以完成对相关数据的采集、整理、分析以及管理等工作，可以将其中的动态预测功能充分发挥出来，在这一过程中计算机与通讯技术在其中起到了非常重要的辅助作用，可以使水资源的智能化水平实现明显的提升。本文主要针对GIS在水文水资源中的应用进行了深入的分析，希望能为相关人员提供合理的参考依据。

【关键词】GIS；水文水资源；应用

引言：

GIS指的就是地理信息系统，在刚开始应用时主要是对相关数据进行有效的储存与提取，同时完成对地理相关信息软件系统的分析工作，通过这种方式不但可以完成对空间数据的处理分析，同时还能为相关人员的规划决策提供非常重要的参考数据。如今，在我国科学技术不断发展的背景下，GIS也从外围面向内核方向不断的发展，使GIS技术水平在原来的基础上实现了进一步的提升，并且应用范围也因此实现了不断的拓展。

1.GIS技术概述

GIS技术主要是实现了计算机、遥感技术以及相关信息科学技术的充分利用，通过这种方式可以对空间数据进行有效的收集与整理，并且还能够实现信息的有效输出。在对空间数据进行管理的过程中，子系统指得就是GIS技术的核心部分，可以完成空间数据的处理以及分析等工作，其中，空间数据主要是产生于统计数据、遥感图像数据以及专题地图中。另外，在对GIS技术使用的基础上，不仅可以完成对信息数据的有效提取和转换，同时还能对相关数据进行合理的编辑，通过这种方式可以实现数据的有效集成与重构，从而准确的对信息数据进行查询和检索，在此基础上可以实现对相关检测结果的有效输出，同时还能完成数据的更新过程。

2.GIS的功能

GIS技术在使用过程中可以对相关数据进行有效提取和转换，从而完成对数据的集成与重构，通过这种方式可以为后期数据的查询以及检测工作提供非常大的便利，实现空间操作并完成相应的分析过程，在对最终检测成果输出的同时可以对数据进行有效更新。结合实际情况来看，GIS的功能主要体现在了以下几个方面。

2.1 空间数据的生成、组织与管理

在GIS应用的基础上可以对各方面产生的空间数据进行有效的转换，即便是空间数据在比例尺以及坐标系统等方面存在一定的差异，但是也不会对数据的转换以及处理能力造成影响。同时，GIS技术还可以将空间数据与非空间信息之间进行有效的结合，最终实现数据信息的有效共享。GIS在数据综合模拟与空间分析等方面具有非常明显的优势，可以为模型数据的输入提供非常大的便利，由此可以看出，GIS在空间数据的生成、组织以及管理等方面發挥着非常重要的功能作用。

2.2 分析模拟结果的可视化

GIS用户界面与视图可以将相关信息有效的展示出来，这样工作人员就可以通过这种直观的方式对分析对象进行观测与了解，针对于相关的水资源管理人员而言，在分析以及决策等工作中，GIS属于一项非常重要的方法与手段，并且GI还可以通过直观的方式对最终的结果进行模拟，其模拟形式通常主要涉及到了统计报表、专题地图以及报告等，这对于水文水资源的研究工作有着非常重要的意义。

3.GIS技术在水文水资源领域中的应用

3.1 水资源评价与规划运用

结合实际情况可以了解到，在水资源的规划工作中，通常主要涉及到了水资源的调查评价、水资源的开发状况调查以及水资源保护规划等几个方面的内容。在水资源评价与规划过程中，其涉及到的空间信息非常多，比如，行政区划与河流水系以及实测水文信息数据等相关的信息数据，通过GIS水文分析（ArcHydro、Spatial Anlysist等模块）能够自动提取及计算流域边界、河网水系、流向、汇流时间和其它流域特征参数，同时还能对数据进行管理和模拟等。在水资源的评价与规划过程中，通过GIS技术可以构建出水资源计算与评价的相关模型，然后根据其中所显示出的相关信息可以完成评价工作，同时还能将空间数据的基础作用充分的发挥出来，在此基础上构建出所以影响要素组成对应的专题图层，可以通过GIS图层相关的叠加方式，然后针对某一和地区的水资源进行科学的评价和规划。

3.2 空间决策支持系统的运用

将普通决策支持系统与GIS技术之间进行有效的结合，最终就可以形成相应的空间决策支持系统，这种系统的关键问题就是减少理论与实践之间存在的差距，所以决策系统中需要将大量的数据以及对应的模型作为其中的基础条件，将大量数据的基础作用充分的发挥出来，然后利用GIS技术中的空间分析能力对最终的结构进行有效获取，通过这种方式可以为水文水资源的规划以及评价工作提供非常重要的参考作用。由于空间决策支持系统在发展过程中存在一定的难度，需要大量的人力以及资金投入到其中，在具体的分布实施过程中，需要在该项系统技术成熟之后才能进行合理推广。

3.3 空间数据库的运用

将GIS技术应用于水文水资源领域中，空间数据库在其中起到了非常重要的核心作用，主要是因为空间数据库的容量非常大，并且所涉及到的数据类型也比较多。在水文水资源中，通过对空间数据库的合理使用可以构建出具有水文特点的空间数据库，比如雨晴与水情数据库、水污染物状况数据库以及水系水网数据库等。另外，在数据库当中还涉及到了自然信息与社会经济信息等，在数据库中需要对实时查询相关要求进行明确，这样才能保证服务器的相关数据与实施报汛数据库实现有效的传输，构建出与合理储存洪水预报相关的信息数据，最终完成对数据信息的更新工作。

3.4 流域水量的调度系统

将航天遥感器、通信方式以及地面上遥测方式之间进行有效的结合，这样就可以对流域中相关水资源调度信息数据资源进行有效采集，在对通信系统使用的基础上，可以构建出相应的子系统，并且能为信息数据传输过程中的安全性提供良好的基础保障。同时，通过这种方式还能对相关专业运行系统进行深入的研究，对业务处理以及信息数据服务子系统进行合理构建，可以对水资源相关信息查询过程中的稳定性提供良好的保障。另外，在流域水量调度系统使用的基础上，还可以实现网络动态化的管理，这样就可以对流域的水量进行科学有效的调度。

3.5 GIS在水环境方面的应用

在水环境保护中，对于信息的采集、处理和分析是关键步骤。水环境及其相关数据均具有空间分布特征，传统的方法难以发挥作用。（下转第页）

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地理信息系统（GIS）强大的空间数据管理和分析功能，在空间信息处理上有独到的优势，是研究区域水环境的空间差异的有力工具，GIS在水环境中的应用对解决水环境中许多问题起着重要的作用与意义。在对水环境开展相应的管理工作时，其管理工作质量主要是受到水管理空间属性的影响，需要结合实际情况完成相应的层次性处理工作。在这一过程中，对GIS技术的合理使用，然后针对不同范围内的水资源进行相应的分析工作，通过这种方式可以为最终数据的精准性以及可靠性提供良好的保障。对于相关的工作人员而言，应该对空间与时间范围进行全面的了解，然后对其中呈现出的变化趋势进行准确的预测，并在此基础上制定出相应的方案。另外，相关部门应该根据实际情况对多种信息模块进行有效的构建，将水环境管理工作进行全面的落实，针对于不同范围内的水环境而言，应该采取模块加减处理方式。比如，某市水环境管理部门在上世纪八十年代就加强了对GIS技术的研究力度，可以将其科学的应用到水环境的管理工作中，并在此基础上构建出了相应的管理系统，然后按照具体的要求落实相应的管理工作，通过对水环境管理系统的充分应用，可以對水环境质量进行严格的控制，从而使管理效果得到明显的提升。

3.6 GIS在水污染控制措施方面的应用

在水资源领域当中，通过对GIS技术的有效使用，可以对其中存在的水污染问题实现合理的控制，从而进一步减少水环境所受到的影响，在提升水资源质量的基础上也能为水污染控制规划工作的可靠性提供良好的保障。将GIS应用在水污染控制过程中，首先，在污水处理时可以对水污染情况进行合理的分类，通过可视化技术可以对污染的位置以及污染面积进行明确，这样就能制定相应的控制措施；其次，在对水污染治理范围进行明确之后，对相应的数据库进行有效构建，并制造相应的模型，在对数据库中的资源充分利用的基础上，可以为管理工作的开展提供良好的基础条件，从而使水污染控制工作质量实现明显的提升；最后，通过GIS技术的应用制定出专门的系统，通过科学的方式完成对水污染值的计算过程，对监督管控方案进行有效制定，通过这个种方式可以进一步提升水污染控制工作质量，从而使工作效率得到明显的提升。

结语：

综上所述，在水文水资源领域中，通过对GIS技术的有效使用，对于提升水管网管理能力以及水环境的管理质量有着非常重要的作用。因此，应该进一步加大相应的研究工作，从而将GIS技术的作用充分发挥出来。

参考文献：

[1].梁永万. GIS在水文水资源研究领域中的应用分析[J]. 科技与企业，2015

[2].杭根东，朱骏玮. 论基于GIS技术在水文水资源中的运用[J]. 科技资讯，2017

[3] 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，2017