GIS在水文水资源领域中的应用研究张策

GIS在水文水资源领域中的应用研究张策

张策

上海海事测绘中心上海市杨浦区200090

摘要：水资源作为地球上最宝贵的自然资源之一，是人和所有生物赖以生存的基础。在社会经济不断发展的今天，为了促进人与自然的和谐发展，有必要合理的开发、利用及保护水资源。如何加强水文水资源监测水平，是开发、利用及保护水资源的重要前提。随着科技水平的不断提高，在水文水资源监测过程中，新技术也得到了不同程度的应用。文章主要探讨了GIS在水文水资源领域中的应用进展，希望能够为我国水文水资源领域的相关研究提供一定的参考与借鉴。

关键词：水文水资源；GIS；应用；发展趋势；研究

自然环境的持续恶化给全球带来了挑战，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。随着科学技术日新月异的发展，时代逐渐转变成了信息化时代，现代科学化的时代。而水资源也要充分利用现代化信息技术，使其水文工作有着长远发展。将信息技术运用到水文水资源工作中，不但能够快速得到准确的水文资料，对水文技术的发展也有着较强的推动力。因此，GIS技术的应用势在必行。

一、GIS相关理论与水文水资源研究

GIS的全称为地理信息系统，作为一种重要的空间信息系统，主要是以计算机、软件等技术为支撑，能够对地理空间的相关数据进行细致的描述、采集、存储及分析。GIS的核心部分是空间数据管理子系统，由空间数据处理与分析两个重要部分构成。从GIS的功能来看，大体上可以分为三个方面：其一，GIS具有动态性、空间性的特点，能够采集、分析并输出数据；其二，GIS融合了多个领域的相关知识，尤其是融入了地理科学相关理论，因此，GIS的应用可以实现动态预测、多要素综合以及区域空间分析；最后，GIS的应用能够实现精准与可靠的数据处理功能，从而提供更加精确的监测结果，为所作出的相关决策提供科学合理的参考。

水文水资源的研究主要是以水资源为重点。研究的主要目的是掌握水资源的变化规律，通过分析水资源的变化、运动、分布等信息，对于水资源可能带来的各种隐患进行相应的分析与预测。在掌握水资源变化规律的基础上，结合地理条件等，能够制定出有效的应急措施，从而最大限度地降低水资源对于人们生产生活所造成的破坏。

在进行水文水资源研究时，需要精准地获得空间、水文、地理数据参数，以准确掌握水资源时空分布特点。目前，在科技飞速发展推动下，GIS可将采集的数据参数可视化地加以呈现，为水文水资源研究提供更为精准、有效的参考数据。

二、GIS在水文水资源领域的具体应用

2.1对于水资源开发的贡献

GIS在水资源领域的应用具有较大成效。可通过GIS技术对水资源的分布情况有较为准确的了解，有利于对水资源的开发与规划，这种预见性不但对工作的开展具有很好的促进作用，还能够有效节约水资源，对水资源的利用有更为清晰的规划作用。此外，地理信息系统对水资源的斟测同样有着不可磨灭的作用，其能够对地表、低下水的分布情况进行精准勘查，可通过卫星获取相关数据，并分析出水资源的具体分布情况，深度与储量。这都为水资源的勘测开发工作带来了巨大帮助。

2.2在水文模型中发挥的作用

流域水文模型能够将不同水域中的降雨量与汇流阶段进行计算，通过这种科学的计算与预算，能够将水域汛期有效地预测出来，对其工作有着很好的作用。妥善利用流域水文模型，利用卫星监测数据和水文模型，能够起到对水域较好的监测作用。

2.3对水文预报的帮助

目前的水文水资源研究模型所录入的参数几乎都是关于地理信息参数，这些都是地理信息系统得出的有关地理参数，这些参数可得出完整数据，所得到的数据更有利于之后的计算。将精准的数据制作出以电子地图作为空间坐标，得出水文情况的预报，并可根据地理信息系统再进行调整。最后，可利用水文模型对这些区域汇流情况展开计算与说明，从而得到水域、汛期的相关预测。

2.4在防止水土流失中发挥的作用

水土流失是当前在我国经常出现的自然问题，其表现形式包括风力侵蚀、水流侵蚀等等。在水土流失的过程中会引发水力资源和土壤资源的大量流失，造成非常多的地质地理灾害，其对我国自然资源的侵害作用非常明显。也正因此，我国对水土流失问题的重视程度越来越高，并针对这项问题展开了防止水土流失的工作，进行不断深入与研究。如，建立规模较大的治理工程，有效利用GIS发挥卫星在水土流失方面的治理工作的作用。这项工作的开展也取得了较好的效果。

地里信息系统的不断发展以及巧妙应用，使得水文水资源工作的开展更具成效，并且在今后的科研中也离不开这项技术，相信其发展前景与空间将十分广阔。（1）建立水文资源数据平台并充分利用地理信息系统。目前，已经通过对GIS的运用得到了大量的水文水资源数据与资料，为水文工作的开展提供了较大帮助，这些所得到的水文资料对水文情况的预测与研究均提供了很大助力，使得预测更为快速、准确。还可保证数据的准确与实效。（2）今后可利用GIS与水文模型的科学融合，展开理论分析，总结出一套完善、准确的水文地理信息系统。

三、发展趋势

较为精准的数据整合能力是GIS的优势所在，GIS技术所具备的较为独特的优势，就是对空间信息的处理能力，这也是推动水文水资源领域的有效措施。而充分利用其独特优势，对发展水文水资源的工作而言意义重大。在从前的工作当中，往往存在大尺度战略规划的缺点，但是GIS可以有效克服这一点，它的运用较为灵活，是行之有效的措施之一。GIS管理系统对当前流域自然地理情况，社会要素等能够提供有效的底图，在此基础上能够形成流域水资源工序图等的呢而过一些流域底图，此后还可以进行较为细致地分析。其操作较为灵活，分析出的数据也比较精准。随着水文水资源领域专业程度越来越高，GIS也有了更大的发展空间。这也带动了人们对GIS的研究与应用，其进步幅度将会大大提高。在对软件进行一系列的开发后，其被利用的效率也会得到一定增长，并且带动了其工作的准确性。想要在GIS方面取得更多的进展，则还需要在软件的开发基础上，将软件学与水文领域的知识有效结合，推动GIS技术在水资源领域的进一步发展。

四、其中的缺点

现在所普及的GIS技术多是具备着数据存储、数据管理以及记录得功能，数据作为其载体和中心，如果单单是利用数据的传输，其在水文地理空间表达上所发挥的作用是不够的。而究其原因，则是GIS数据模型的不够精准造成的，无法完全准确地表达出地理空间的水文特征。而且，目前的GIS软件并不是为水文工作的进一步开展而设立的，所以即便软件的运用没有太大问题，但作为专业的水文软件而言还是存在一定欠缺的。这就需要接下来对软件的不断升级和研究，以便为水文工作的进一步开展铺垫道路。非专业的GIS软件也在工作中给一些专业人士带来了困扰，在工作上导致了诸多不便。如果GIS软件能够更为专业化，那么研究的成果就会更为准确和可靠，这些都有着直接的关联。

结束语

综上所述，GIS在水文水资源领域中已经取得的广泛的应用，极大地提高了我国水资源监测与管理水平。为防洪减灾、提高水资源利用率等奠定了坚实的基础。然而，在实际工作中，GIS技术在耦合周围空间环境、水质时间序列等方面的应用还有所欠缺，有待于进一步的完善。为了实现GIS在水文水资源领域中更加广泛的应用，我国应当进一步完善GIS规范标准，为GIS的开发与研究奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]李春光.探析GIS在水文水资源领域中的应用[J].建筑工程技术与设计，2015（21）.

[2]杨昕馨.论基于GIS技术在水文水资源中的运用[J].城市建设理论研究，2014（5）.

[3]于瀛瀛.对GIS技术在水文水资源领域中应用的探讨[J].华东科技，2013（11）.