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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
引言
近年来,我国社会经济得到了快速的发展,不可否认的是,在经济发展的同时,我国的生态环境已经遭到了不同程度的破坏。自然灾害的频频发生,不仅为社会带来了巨大的经济损失,还威胁到人们的生命财产安全。水资源在人们的生产生活过程中发挥着不可替代的作用,保护水资源并且对其进行科学的开发与利用,是改善现有生态环境中重要的工作之一。在开发利用、管理以及保护水资源的过程中,首先需要对水文水资源进行准确的监测,从而提供更加准确的数据,有效提高所制定出相关方案的准确性与可行性。随着科学技术的不断发展,GIS作为研究水文空间数据的计算机系统,在我国水文水资源领域中获得了广泛的应用,尤其是在研究方面已经发挥着重要的作用。文章对于GIS在水文水资源领域中的应用进行了详细的论述与分析。
1GIS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。
2GIS在水文水资源领域中的应用
2.1GIS在水文情报预报方面的应用
GIS作为一种重要的空间信息系统,具有强大的数据采集、整合能力,在水文情报预报方面能够发挥重要的支撑作用。首先,在采集、处理以及整合水文信息方面,应用GIS技术不仅可以扩大信息的采集范围,还可以提高信息的准确性。其次,GIS在水文模型中的应用,可以提高模型参数的精确性,为水文信息的高效、客观监测提供保障。最后,GIS技术的应用可为水文情报预报提供准确的辅助材料。
2.2GIS在防洪减灾方面的应用
在防洪减灾方面,GIS技术的应用主要包括以下几个方面。首先,在城市与区划防洪方面,以防洪信息管理系统为基础构建起来的决策支持平台,借助于GIS的空间分析能力能够提高防洪决策的准确性。其次,在灾情评估方面,GIS技术可以应用在数据管理中,实现多层次的管理以及整合不同属性的数据,在此基础上演进洪水灾害并评估灾情数据。最后,应用GIS技术可对社会因子、地理等相关因素进行采集与分析,从而计算出灾害风险,实现对灾害损失的评估。
2.3GIS在水文资源空间管理与决策方面的应用
随着GIS技术的不断发展与应用,其在水文资源空间管理与决策方面也发挥着重要的作用。水文决策只有建立在精准数据的基础上,才能保证决策的全面性与科学性。而借助于GIS技术可以组建空间数据库,通过对数据的采集与分析,为水文决策提供可靠的依据。构建具有水文水资源特点的数据库,主要的目的是依据水资源空间、时间等分布情况,准确做出预测,而构建相应的决策支持系统,能够进一步提高水资源的管理水平。近年来,应用GIS技术而发展的决策支持系统在实际运行过程中具有显著的优势,因此,有必要进一步加大这种新型决策系统的研究与投入。
2.4GIS在水管网信息管理系统的应用
在水管网信息管理系统中,GIS技术的应用具体表现为以下几点。首先,应用GIS技术能够进行水管网信息管理系统的二次开发以及集成二次开发。具体来讲,在水管网信息管理系统的独立开发过程中,由于难度比较小,GIS技术的应用范围不大。单纯的水管网信息管理系统二次开发会借助于GIS技术。相对来讲,水管网信息管理系统的集成二次开发比较依赖GIS技术对空间数据的处理能力。GIS技术可以对信息的编辑、采集、提取等进行优化,有效提高水利计算能力,从而提高管网建设方案设计的准确性与可行性。
2.5GIS在水污染控制规划方面的应用
水污染问题严重威胁着人们的健康,因此是水文水资源领域关注的重点问题。为了有效水资源的开发利用率,降低水污染问题所带来的威胁与损失,有必要将GIS技术应用到水污染控制规划这一方面。GIS技术的应用可以大范围的采集水污染分布等信息,在可视化呈现的帮助下,通过设计出合理的水污染控制方案,最大限度地发挥城市排污网络功能。具体操作时首先需明确水污染控制规划对象,利用GIS技术采集相关数据信息,建立专门的数据库,并建立面向用户的数据管理系统,依据采集的数据对水污染控制模型加以完善,从而做好区域环境内的水污染管理与控制工作。
2.6GIS在水环境管理方面的应用
在水环境管理方面,应用GIS技术有助于提高水环境管理的效率与效果,其优势主要表现为以下两个方面。其一,应用GIS技术,能够真实并准确的体现出不同区域水环境的实际状况;其二,可借助系统中的不同模块实现对于水环境的管理,并且根据水环境的具体情况进行适当的增减。
3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。与此同时,今后还应当充分发挥GIS系统的空间数据管理功能,加强水文水资源模型与GIS之间的有效融合。
参考文献
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作者:王莹 单位:黑龙江省佳木斯水文局