应用GIS计算地面汇流方法的探索

薛艳东东北电力设计院

应用GIS计算地面汇流方法的探索

薛艳东
东北电力设计院

GIS技术是可以实现对雨量与地下水分进行检测的一种科学技术，实现对某区域的水量的了解，通过对现实的情况进行了解，实现对信息的收集与利用，在手机完成信息以后还要采用比较与分析方法结合的手段进行分流域的水分的计算与研究。在计算过程中要把数据基础当成是重点的内容，把气象站、水电站以及其他设施建筑物的分布特点进行一定的了解，以达到对分流域水分的监测的一个目的，实现各种计算方法结合的方式进行计算，取计算结果的平均数作为最后研究的结果。

GIS计算；水文；测量探究

我国的电网都是以一种分厂的形式存在的，对其的电力调度与水力发电是对该地区水流量的变化有重要影响效果的，水位与流量是进行预报的根本内容，根据对流域的水量的估计可以找出有关于水文的重要内容，这样做的目的是流域的雨量分布可以在一定程度上反应该地区的降雨情况，它是水文科学的一项重要内容或者参数，所以怎么才可以正确的对雨量进行估值成为了测量的关键问题，要在此之前进行一段时间的雨量监控，把流域的边界确定下来，并以此为基础实现对一些比较小面积的流域的划分，进而实现对分流域的雨量的计算与研究。

1.测量与水文的关系

1.1了解水文有利于对小流域进行划分

在对地面汇流的探讨上，要以大流域的基本情况为主，以它们的水电站的建设位置为研究对象，使用一对五的地理研究进行各流域的划分与了解，在使用GIS时应该根据实际的分水岭顶峰的高度与等高线的数据，对水电站的流域水分的分布进行一定的了解，以此为基础对各流域的边界、拓扑结构面积、各水分的汇集点等进行了解，以充分的掌握其属性，并可以实现对区域划分的目的，把分界点在图纸上或者其它参照物上面进行标注，在标注完成后会形成若干个水电站的分流域效果图或者具有视觉冲击感的立体实物。

1.2有利于对空间结构上的汇流信息的掌握

在利用GIS技术的基础上可以实现对空间结构状态的分析与了解，并可以实现对已经形成的流域、各重要水电站的位置、气象观测台等其他建筑的在空间上的一个基本位置关系，把这些基本的建筑物进行叠加实现拓扑的目的，进而实现可以利用监测系统对空间数据的一个计算基础，根据得到的数据实现对流域内部的气象状态与数据的统计。在此内容中利用气象观测的方法是进行了解数据的最好办法，它能够提供更好的条件对流域的雨量进行掌握与了解。此外，根据水文观测可以对地区的属性进行标记与挂接，同时还可以实现对气象站点的字段的编辑与统计，把投影完成的坐标体系融入到研究的文件当中，然后可以根据实际的需要对属性性质的字段进行编辑与整理工作，这里的属性主要包括，气象站点的位置与型号、所属区域、名称、观测的数据要素以及省市区等内容。

2.需要测量的基本内容介绍

2.1对雨量的测量

我国对雨量的测量方法有很多，其中比较常用的就是平均算术方法、等雨量线测定法、网络格子插入法、泰森多边形法以及逐步定格点法等若干种，本文所研究的测量方法主要是平均算术法与多边形法对数据进行比较与分析，并找出真正适合测量雨量的一个计算方法。在此，我们可以以广西为例，该省主要有6大流域，并且包含着66各流域的边界，在5月份左右的雨量等级被分为了四个等级，当雨量少于15毫米时应该属于小到中雨的情况，当雨量为15厘米至30厘米之间时就属于是大雨的情况，当雨量在30厘米至60厘米时属于暴雨，当雨量大于60厘米时就属于大暴雨以及更严重的雨了。在实际的观察中，发现不同的流域使用不同的计算方法所得出来的误差是小于等于0.6毫米、小于等于2.3毫米、小于等于3.7毫米以及小于等于6.5毫米，其中最小误差的平均值是小于1.2毫米的，且主要流域的等级量误差是10毫米以内。根据结果可以知道，采用平均算术法计算的雨量总体的误差是不大的，且不会受到流域大小的影响，但是当出现暴雨的情况时会由于计算方法的不同而产生10毫米之内的误差，个别特殊的流域会有大于10毫米的误差值，从中可以看出，在同一量级情况下，两种计算说明流域的密集程度会影响站点的布局。利用平均算术法语多边形法的差异在实际情况下是不大的，但总是会由于实际的原因让前者的计算更加灵活简单，这在一定程度上提高了它的运算速度。

2.2收集与实际数据并且进行它们间的计算

对于降雨量水平数据，要做到及时收集的特点，因为只有在此基础上才可以更好的利用SQL语言对资料进行查询与了解，从气象局的角度看，该种资料的共享是非常必要的，因为这会关系到其他相邻地区的地面汇流情况，以及时的发现不正常的情况，进行提前的预防与保护财产安全。该种方式可以通过对数据集合进行一定的归纳与整理，把各种重要的数据录入到一个数据集合当中去，把该数据库作为原始的数据表来使用。此外，使用C语言也是可以实现对数据进行检测的目的的，因为编制数据可以实现对程序的把控与处理，以达到及时更新及时了解的目的，可以对更新的频次进行设定，时间的范围是无限制的，当收集到了使用的数据时就可以提前把数据录入到特定的数据库中。当相邻省份的降雨量数据在整点后的10分钟或者50分钟更新一次时，就一定要保证该数据的足够完整与及时，以此来达到在整点可以录入数据的目的。当雨量的数据不能够按时被录入数据库时，要使用语言的方式对信息处理程序进行更改，把得到认可的程序输入到这里，进而实现对降雨量的及时掌握的目的，把录入的数据在变化时能够及时的被发现，以此来实现更好的分流，进而把各流域的信息进行收集与利用，自动的信息程序可以实现对降雨量数据的处理。

小结

综上所述，GIS计算方法所解决的问题是很全面的，它可以对实际问题的几何形式进行代数式的计算，实现形式上的转变进而有利于表达求解的真正需要，实现计算的真正目的。集合代数式是对原有算法的一个升级与改造，通过对原有方法的分析，找到其不合适的地方，对其进行一定的修改，以此来提出几何求解模式的标准，进而把其转化为代数式的表达形式。在实际的运算与测量过程中，要在充分的考虑运算形式与表达式的统一性的前提下进行各种计算工作。与此同时，还需要进行几何运算的拓展工作，找到不同的维度，并注意对实际问题的求解过程的优化与把握，进而得到高效的计算方法，让GIS更加的合理，利于对各流域与各省市地面汇流情况的确定。

[1]毛以伟,李才媛,顾永刚,王珏.三种流域面雨量计算方法在乌江流域面雨量计算中的差异分析[A].推进气象科技创新加快气象事业发展——中国气象学会2004年年会论文集（下册）[C].2004

[2]钟利华,钟仕全,曾鹏,袁丽军,李勇.基于GIS的西江流域面雨量计算方法与实时监测预警[A].第31届中国气象学会年会S10第四届气象服务发展论坛——提高水文气象防灾减灾水平，推动气象服务社会化发展[C].2014