GIS技术在水文水资源管理中的应用

李 星，黄镇中

（1.上饶市水利电力勘测设计院，江西 上饶 334000；2.江西省武大扬帆科技有限公司，江西 南昌 330006）

随着社会经济的迅猛发展，人类的社会活动越来越频繁，这给全球生态环境造成了极大的影响，引发了水资源紧缺、生态失衡等问题，很大程度上制约了社会的发展，因此我国相关部门必须加强对各种自然资源的监测管理。GIS技术是一项探索地球地理信息的关键技术手段，立足计算机技术和软件技术，能实现对各种地理空间信息数据的描述、分析、采集和存储，被广泛应用于我国自然资源领域，且取得了显著成效[1]。基于此，有关部门将GIS技术有效应用到水文水资源管理中，以此提升水文水资源管理的科学性与可靠性，从而更好地推动我国水文水资源的可持续发展。

1 GIS技术概述

随着地球地理信息专业的进一步发展，衍生出了一种新技术——GIS技术，该技术的构成部分主要包括空间数据处理与空间数据管理，一般利用GPS和遥感技术来得到各种信息数据。GIS技术的特点有以下几方面：

（1）空间可视化。①轮廓特点。GIS系统的核心是现实世界中的空间结构式，因此在应用GIS系统时，必须对空间范围内所有事物的框架与三维特点进行全面掌握，以便相关人员更加形象地认识和感受空间范围内的每一项事物。②特征属性。地理信息系统能够对空间周围事物的属性进行充分的分析与记载，且GIS系统可以对空间信息和属性信息加以集中管理，立足数据库这一大环境，协调好信息系统与GIS系统之间的关联，还能在资料信息单上同时展现多种信息[2]。由此可见，GIS技术可对空间内各种事物的属性特点进行较为详细且严谨的归纳，极大地提高了工作效率。

（2）空间导向。通过应用GIS系统，可以实现更多地理信息资源的渗透，进一步补充和丰富数据库内容，使其具备更强的功能性。对于地图的查阅，GIS系统可以调整比例尺寸，且具有空间导向功能，有利于相关人员更加简便地进行盘查工作。

（3）空间思维。在GIS系统数据库对各领域的地理信息数据进行保存前，会预留一定的空间，以便更好地分析空间。在GIS系统空间思维层面上，借助GIS数据库已有的信息资源，利用系统内的相关工具生成CIS数据库，保存信息。同时，该系统能够全方位采集多个空间的分析工具，然后生成一个较为完整的二次分析工具。此外，对于地理信息的研究和分析，只需把空间分析工具改装成一套完整的程序，并输入系统中，便可得到想要的结果[3]。

2 GIS技术在水文水资源管理中的具体应用

2.1 在地表水资源监管中的具体应用

（1）地表水资源的管理。对于地表水的应用，主要通过结合RS技术和GIS技术来实现。通过RS技术收集当地流域内地表水资源循环性和周期性信息，再根据当地水域的具体情况构建水文实时监控管理系统，在系统中输入相关数据信息即可获得多种水资源应用和保护方案。然后相关部门借助GIS技术实时监控管理系统，依据现有的数据资料信息预测各种方案在具体落实过程中可能出现的情况，且通过图像的形式呈现[4]。基于此，相关管理人员可以对RS技术所生成的各种方案进行逐一的对比分析，从而选择最适宜当地的水生态环境保护方案，有效提高对当地地表水的监管质量和效率。

在地表水资源管理中，为了确保GIS技术的作用得到有效发挥，相关部门应做到以下几点：①构建数据资源勘测库，对当地流域内所勘测的各项数据信息进行采集。②归纳所采集的数据资料，且输入至数据资料库，从而不断完善数据资料库。③从数据资源出发，对地表水资源进行科学性、系统性的规划配置，如绘制工业用水规划图、绘制当地居民用水规划图等，通过这一系统的规划布局，获得更加有效的地表水资源应用和保护方案，推动当地水资源的可持续利用。

（2）洪水预防监测。在流域水情预测中应用GIS技术，具体应做到以下几点：①建立自动报警系统，通过有机融合流域GIS系统和气象监测系统，对流域内未来一段时间内的水位状况进行研究，一旦水位超过相应范围马上自动报警，从而实现自动报警功能。②明确模型中所需的参数信息，借助GIS技术来获取河道的坡度、深度和河流下渗参数等大部分模型参数信息，然后把这些信息录入相应的预测模型。③模拟水文水情，借助GIS模拟技术和数字地图，对水文水情进行动态模拟，从而正确、合理地判断洪峰[5]。④开发水文模型，结合当地水资源情况对相应的水位模型进行开发，以便人们更加深入研究当地水资源；同时，有机结合GIS技术和气象监测站的信息数据，对当地的降雨量进行计算，借助模型对当地水文水情进行预测，从而科学合理地预测旱灾和洪灾，为相关部门开展相应的防护工作提供必要的数据支撑。⑤建立DEM数字高程模型，对之前建立的水文模型中存在的问题进行弥补，科学预测当地各区域的水资源变化情况，再对水文模型进行有效利用，从而获得更加准确、科学的水文水情预测结果[6]。

2.2 在地下水资源勘察中的具体应用

在地下水资源勘察工作中，相关人员应到达现场进行全方位的实地勘察，借助GIS技术对整个含水层内部的导水性、空间分布、地质结构以及所有水层之间的水力联系情况等进行充分了解，从而有效保障后续水资源配置管理工作的有序进行。同时，借助GIS技术能够获得地表水的补给、地下水的埋深，再通过现有的信息资料，构建地理空间模型，更加直观形象地呈现出各类数据，以便相关人员直接了解空间的具体状况，以此做出更加切实可行的管理决策，有效节省水资源。而在数据库创建过程中，也能够借助GIS技术获取动态资料、地下水分布资料等，且GIS技术可借助可视化形式，结合已有的数据资料来模拟和预测今后可能出现的各种情况[7]。通过充分发挥GIS技术的空间辅助效果，能显著提升相关人员的管理能力，还能够极大地提升水资源勘察效果。

2.3 在水污染管理中的具体应用

如今，随着城市化进程的不断加快及工业化的迅速发展，我国水污染问题也日益严峻。针对这一现状，我国相关部门必须提高对水文水资源管理工作的重视程度，对水污染范围进行合理的掌握与规划。将GIS技术应用在水污染管理中，可迅速收集水污染分布数据和水污染程度数据，然后以可视化的形式进行展现，方便相关人员获取更加精确的水污染数据，从而制订出有效的水污染控制方案，减少污染。同时，相关人员为了进一步明确控制对象，可以借助GIS技术来继续开展相关工作，搭建数据信息库，并通过数据开展模型组建和完善任务，从而对当地水污染状况进行更加有效的管理和掌控[8]。

此外，在水污染治理过程中，GIS技术也起着非常重要的作用。由于该技术具有空间数据采集功效，通过将水质模拟技术与网络分析作用进行有效结合，可以对突发性污染事件的污染状况进行较好的模拟，以便相关人员在较短时间内明确事故发生的原因和对象，从而制订出科学合理的事故处理方案。

3 GIS技术在水文水资源管理方面的发展趋势

（1）建立地理空间数据库。对于GIS系统而言，其运行和决策离不开空间数据库的支持，因此相关人员必须抓紧建立规范的空间数据库，该数据库必须涵盖全方面、准确的水文水资源数据，可以对当地现阶段的经济情况和自然资源数据进行快速反应。

（2）加快GIS技术和专业模型的融合。相关人员需要加大对GIS系统空间数据管理作用的研发力度，对各种类型的计算方式进行更加深层次的研究和探索，从而完善和改进计算空间单元分布模型，确保GIS技术集成的高质量，有效提高水文水资源模型的专业性。

（3）完善空间决策支持系统建设，相关部门需要加大对这方面的投入力度，有效提高系统的安全性和稳定性，并结合水文水资源现状，尽快建立空间决策支持系统，然后以此为核心试点区域，进一步建设水资源信息网络。

4 结束语

综上所述，为了更好地促进我国社会经济的可持续发展、自然资源的可持续利用，相关部门必须高度重视水文水资源管理工作，通过在地表水资源监管、地下水资源勘察、水污染管理中有效引入GIS技术，有效提高水文水资源管理的效率和质量，促进我国水资源的可持续利用。