GIS在水文水资源领域中的应用研究

GIS在水文水资源领域中的应用研究

沈鹏飞

陕西省水利电力勘测设计研究院 陕西西安 710001

摘要：现如今科学技术飞快发展，给各行各业都带来了新鲜的活力，而在水文与水资源领域中，GIS技术的应用日益广泛，因为其在水文水资源监测中可以快速准确地收集到大量的水体信息，其中所获取的水文水资源资料可以被用作水文水资源的科学研究，在监测水资源管理活动中实践。本文将对GIS技术在水文水资源工程中运用进行分析。

关键词：GIS；水文水资源；应用

中图分类号：TV213 文献标识码：A

引言

地理信息系统是基于计算机的综合处理和空间数据分析系统，是计算机科学、管理、信息科学、地学为一体的新兴领域。美国就利用GIS技术处理各种流域数据，对流域管理和规划提供决策服务，GIS就开始渐渐使用水文水资源领域。之后伴随计算机技术的飞速发展，GIS和水文水资源领域也有了融合。

1 GIS在水文水资源领域中的应用优势

水资源是现在社会发展中非常重要的资源之一，相较于传统的监测技术，GIS技术的适用性很强，且更为高效，几乎可以在所有的水体中形成有效的监测，尤其是一些无法进行人工监测的区域，这些区域是可以利用GIS技术来进行监测的。

1.1探测范围广

GIS技术相较于传统的人工勘测技术，其监测范围更加广，且比人工收集的数据信息种类更多，这些数据扩大了人类的视野范围，大大提升了人类的视觉空间，通过图像的方式来帮助工作人员对水资源的情况有一个宏观的认知。

1.2手段多样化

GIS技术获取手段种类繁多，从传统的卫星和飞机逐渐发展到不需要人工操作的无人机和高轨道同步卫星及载人空间站等平台，同时观测的器械也从摄影系统转变到各种先进的扫描系统，特别是运用微波传感器能对生物群落进行扫描，这提高了数据信息的收集效率和质量。

1.3限制因素少

由于GIS技术收集信息数据的主要手段多是从高空中进行扫描收集，所以其不受到地形的限制，在对目标进行扫描收集时，可以无视自然环境的恶劣条件，并且可以在有国际保护法的地区轻易地获取相关的资料。

2 GIS在水文水资源领域的具体应用

2.1水文预报中的应用

GIS技术有很好的数据归纳能力，方便水文情报系统的设计和使用，采用GIS技术完善大范围水文信息的提取、归纳和编辑，能够有效预报之后的水文资源。GIS技术的用处还体现在能够精准确定模型的参数，对参与数据和模型设计的精确度的提高，退工水文模型开发质量。另外使用数字高程模型，能够与水利学模型融合，从而客观对水文信息进行高效检测^[1]。GIS技术能够为水文情报提供有关技术支持，对促成各方面技术的发展有积极的作用。GIS技术在众多主要河道和大中型水库的洪水预报方案编制使用过程中取得了良好的效果，有一水文水资源的优势，国家防汛智慧系统编制了一整套绘制去哪国雨量值线图软件，从而完成我国中小河流整治水文站点的分布。

2.2水资源空间控制应用

科学技术不断更新，GIS逐渐完备，决策支持系统在我国很多行业均获得应用。决策支持系统是由GIS技术和有关决策技术构成的，依照自然灾害的真实特征，我国对此系统加大了推广力度，实现了水文资源空间管理和决策目的。对水资源决策工作来说，它要借用精准的水资源数据开展工作，如果想有更好的水资源空间管理成效，GIS技术不可欠缺。对GIS技术来说，空间数据库是其中心，把水文水资源数据加以有机整合，能够合理建立水文水资源数据库，明显提升水资源管控工作水平，并且按照水资源在实践和空间中的分布状况对其进行合理预测，提供水文资源的管控能力。

2.3指定区域降水量计算中的应用

水文水资源管理工作多种多样，区域内的降雨量能够为实际开展此项工作提供重要参考依据，很多的重大决策都将区域降雨量作为核心参考依据。在实际对指定区域降水量进行计算期间，应用GIS技术具有重要意义。

一是区域降雨量的计算方式。最为常见的是三角形计算法、逐步定格计算法、多边形计算法等。通过对这些计算方式的正确应用，最终获取的计算结果具有较强的精准度，能够符合实际要求。通常状况下，区域降水量计算的精准度与区域内的站网密度具有较大关联^[2]。如站网密度越高，实际计算的区域内降雨量就越精准。如果指定区域的总体面积比较小，并且地势也比较平坦，以应用算术平均法为主对指定区域的降水量进行计算。对于逐步定格法而言，其实际计算指定区域的降水量具有一定优势，且具有连续性，但也存在一定的弊端，如实际操作比较烦琐，计算效率也比较低。二是应用GIS技术对指定区域降雨量进行计算的优势。应用GIS技术具体的应用优势体现在计算效率高、计算结果精准性强等方面。在计算期间不会受到人为因素的影响，能够降低产生计算误差的概率，并且不会受到地理信息数据量的限制，在节省人力、物力资源的同时，能够提升指定区域降雨量计算有效性。

2.4防洪减灾工作中的应用

当前，GIS技术已广泛使用在防洪减灾中，并发挥了重要作用。防洪控制系统可以给各项决策处理平台提供重点信息，使其能够在最短时间内整合数据，依靠GIS的空间分析将防洪信息进行处置，最终提升预算结果的精确性。在判断灾情时，依靠GIS可以获取更多属性数据，并进行有效整理，可以具体地展现洪水的整个演变情况，获得确切的灾情信息，并对灾情给出适当的评议，明确划分出灾害可能的风险以及具体区域，利用GIS模拟，得到不同洪水发生的概率，且可以测出对应的强度。整合自然、社会因素，开展空间叠加分析，有效进行灾害预测的工作^[3]。如今城市防洪工作受到学者的重视。例如，哈尔滨采用GIS技术建立了城市防洪系统，可以有效对洪涝灾害加以动态监测，加大防洪警报，确保城市安全。

2.5地下水勘察中的应用

能否准确开展地下水勘察工作，对于能否提升水文水资源管理效率具有重要帮助。开展地下水勘查工作的主要目的就是为了能够明确指定区域地下部分含水层的分布规律、地质状况、地下水流、含水层的实际连通程度和边界等内容，其是提升地下水规划管理效率的重要工作内容。在实际利用GIS技术对地表水进行勘察的过程中，在GIS技术的辅助下，能够更加精准地了解地表水的来源、储存量等各项状况，进而获取非常精准的空间数据。通过对获取的各项空间数据进行利用，构建空间模型，能够更加直观、详细地表现出地表水实际分布规律。在实际对地表水资源进行高效规划和管理期间，GIS技术也能为地表水的开发提供数据支持。在落实地下水勘察工作时对GIS技术充分应用，积极构建地下数据库系统，将实际勘察的地质结构、地下水动态、地下水开发状况等信息数据直接储存在地下数据库系统中，还要对与之相对应的索引进行设置，能够为后续各大用户查询和使用信息数据提供便利。

总而言之，GIS在水文水资源的有效使用提升了水文水资源的监测效应和管控水平。伴随我国经济的可持续建构发展，水文水资源应该在激烈的市场竞争中得到很好的发展，应该不停学习国外先进技术水平和提高自身对水文资源的认知，加大彼此间的合作，从而给长远发展巩固好基础。

参考文献

[1]王成.水文在水资源可持续利用中的作用[J].中国高新科技，2020(13):107-108.

[2]王亚楠.加强水文水资源勘测，合理利用水文水资源[J].河南科技，2020(16):73-74.

[3]任媛媛.水文水资源管理在水利工程中的应用分析[J].黑龙江水利科技，2020，48(05):147-148.