浅析水文和水资源领域GIS的应用综述

毛梅　张茜

【摘要】随着我国科学技术飞速发展，各行各业也取得了巨大的成就，各种工程的数量也增加到了一个惊人的数字。当前，水利工程建设已经成为了促进我国综合国力提升的重要动力，其为各行各业的生产和人民的生活提供了稳定的能源保障和资源输出。在水利工程中，最重要的一部分就是水文资源管理，通过水文资源管理工作有效保证了水利工程顺利进行，因此，施工企业必须对水文资源管理给予足够的重视。GIS在水文水资源领域中有着极为广泛的应用，本论文的主要内容首先对GIS在水文水资源的应用情况进行了简要分析，希望能够对GIS在水文水资源领域的应用研究做出一定的贡献。

【关键词】地理信息系统；水文；水资源；应用；GIS；评价；规划；应用研究

引言

什么是GIS呢？GIS为地理信息系统，其是一种以计算机为应用基础的综合处理和数据分析综合系统，主要涵盖了计算机科学知识、管理科学知识、地理学知识等。在上世纪七十年代，最早由美国的纳西流域管理局使用了GIS技术对流域数据进行处理，从而为流域规划工作和管理工作，随着GIS技术和计算机技术不断发展，其最终被应用到了水文水资源管理领域，并且取得了巨大的成就。20世纪70年代，美国田纳西流域管理局利用GIS技术处理分析各种流域数据，为流域管理和规划提供决策服务，GIS便开始逐渐应用于水文水资源领域。

1、对GIS在水文和水资源领域应用进展的简要分析

1.1对GIS在水资源评价和规划中应用情况的简要分析

在进行水资源评价和规划工作的过程中会使用非常多的空间信息，例如政区规划信息、河流水系信息、地形地貌信息、水利工程的分布信息等，通过GIS技术就能为水资源评价和规划工作提供有力的数据支持。例如有的研究人员通过GIS技术，对河流流域水资源的形成、多少以及分布所受地形地貌和降水量等信息进行分析处理，最终建立了水资源计算与评价模型；还有的研究人员将GIS技术使用到了淮河流域的水资源综合规划工作中，这就有效提升了淮河流域水资源规划工作的工作效率。除此之外，近些年GIS技术逐渐被应用到了水环境质量评价工作中。

1.2对GIS技术在区域水资源管理工作中应用情况的简要分析

使用GIS技术建立的水资源管理信息系统能够为水资源管理工作提供可靠的信息保障。例如，张静怡等研究人员通过MapInfo开发平台将我国的河流水系、水文站网以及城市规划等地理信息组建了研究整体，从而建立了全国水文站管理信息系统，这就给优化水文站网提供了有利的信息保障。

1.3对GIS技术在防洪减灾中应用情况的简要分析

GIS技术能够为我国防汛决策系统提供有力的帮助，并且还能在防汛决策系统的基础上对灾情进行准确的评估，预测洪涝灾害风险。当前，我国的某些流域水管理部门已经将GIS技术使用到了防洪决策系统和洪水灾情评估系统的建设中，基于GIS技术的城市防洪决策系统为防护紧急预案的制定和城市区域灾害评价提供了巨大的支持。

2、对水文和水资源领域GIS的应用趋势的简要分析

2.1研究人员要加大GIS应用规范和标准的研究力度

在GIS技术实际使用的过程中，对GIS技术的应用通常仅是结合各部门的生产需求独立开发，这样开发过程没有科学、完整的技术标准，并且随着开发平台和数据格式向着多样化的发展趋势，这就为信息交流和共享造成了严重的影响。当前，我国研究人员已经对GIS应用规范和标准给予了足够的重视，并且已经开始了试点工作，但是还是存在着同国家规范保持一致的问题，这需要研究人员对其进一步改进。

2.2相关部门要建立健全的水文水资源地理空间数据库

水文水资源管理系统中最重要的一部分就是空间数据库，其为各种决策提供了有力的支持。因此，研究人员要在提升GIS应用规范和标准的基础上，再进行基础数据库的艰涩，还要注意的是，研究人员必须对水文水资源领域特色数据库给予足够的重视，比如水旱灾情数据库和雨情数据库等。除此之外，水文水资源地理空间数据库必须涵盖流域中的自然资源信息和社会经济环境数据，研究人员必须对数据库中的数据进行及时更新，保证数据的准确性以及可靠性。

2.3相关部门要建立健全的水文水资源空间决策支持系统

随着科学技术不断发展，研究人员将传统的决策支持系统和GIS技术相结合就建立出了空间决策支持系统，其属于新型的信息系统，同传统的信息系统相比开发难度更高，并且需要大量的财力和人力，研究人员必须将财力重点应用到最重要部分的建设上，划分好步数以此实施，再确定信息系统成熟之后进行推广。

2.4对GIS技术同水文水资源专业模型相结合使用的简要分析

当前，正在使用的水文水资源专业模型中，虽然GIS技术能够支持大部分的数据存储功能、管理功能和输入输出功能，但是现有的水文水资源专业模型的工作重心依然是数据，尤其是在对水文地理空间进行表达和水分现象空间分析等方面还有所欠缺。研究人员最关键的任务就是寻找将已有的各类计算方法和软件逐步过渡到以栅格为计算空间单元的分布式模型的方式，结合GIS技术所具有的空间数据处理功能，最终达到水文水资源专业模型同GIS技术融合的目的。

2.5对水文水资源领域中GIS技术多维方向发展的简要分析

水文水资源有着一定的时空动态特点，这就要求研究人员开发出能够实现三维和四围空间分析的GIS软件，并且这种软件要具有显示功能。但是当前仅有少数的GIS软件具有真三维分析功能，例如IVM软件、SGM软件以及GRASS软件等，这些软件在几何建模功能和分析能力上还有一定的欠缺。随着计算技术和空间技术的飞速发展，以及水文水资源领域不断提升的分析需求，GIS必须从传统二维向着多维的方向发展。

3、结束语

综上所述，GIS技術在水文水资源领域的发展中占有至关重要的作用，并且随着科学技术的不断发展和“数字水利”的提出，GIS同水文水资源的结合研究前景将更为广阔。无论是在水资源评价和规划工作中，还是在防汛决策系统的建设中都将发挥出巨大的作用。

参考文献：

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[3]刘九夫，张建云. 郭建斌，朱鲁，弭尚震.GIS在水资源评价应用中的关键技术研究[J].水文，2015，22（6）：13217

作者简介：毛梅（1989.10）女 重庆 本科 助理工程师 主要从事；水文设计。