GIS技术在水资源评价中的应用

李寅 王亮 汪雅楠

摘要：为解决水资源评价中出现的各项问题，突破水资源管理中的现实限制条件，提升水资源评价的整体效率，本文对GIS技术在水资源评价中的应用优势，应用范围进行研究，提出GIS技术在水资源评价与规划、防洪减灾、水环境监测、水务污染治理、水文专业模型的建设等不同措施，以期为相关人员提供参考，希望可以提升GIS技术在水资源评价中的应用实效。

关键词：GIS技术;水资源评价：应用

引言

GIS技术是一种新的技术，结合定位技术、图像技术、信息技术等多项技术为一体，在各个领域中均有应用，随着GIS技术的成熟，被逐渐应用在水资源评价中，为水资源的管理、评价提供了有效的技术手段，传统水资源评价模式以实地勘察、检验、取样、收集、数据为主，费时费力且水资源评价管理工作内容多，范围广，深受实际环境的限制和影响，GIS技术的应用为水资源评价工作提供了新的技术支持，可以帮助管理者更好地了解该地的水资源分布、水质、水资源环境等，从而推动水资源管理工作的高效发展。

1 GIS技术在水资源评价中的应用优势

GIS技术是以信息技术为技术支撑，由硬件和软件组成的计算机系统，能够处理大量的数据信息，稳定性极强，GIS系统可以在任何时间接受和分析大量数据，突破了时间的限制，受到外界环境的影响较低。在水资源评价中应用GIS技术能够呈现出水资源分布、水质等实况，通过3D模拟技术和定位技术，构建水资源分布模型，可以为工作者提供动态的水资源信息;在水资源评价中应用GIS技术可以为动态的水资源研究提供服务，实现数字化的水资源管理。应用GIS技术是水资源管理实现可持续发展的重要技术元素，我国的水资源问题在当下已经十分明显，水质变差、大量的淡水河湖消亡，传统模式下的水资源管理力不从心，应该加大水资源评价，应用GIS技术可以对不同阶段的水资源水质、分布等情况进行监控，实现高质量的水资源管理，通过利用 GIS技术可以模拟水资源的分布变化模型，能够针对性地分析水资源的具体情况[1]。同时应用GIS技术也是水资源管理工作发展至今的必然诉求，至今人们对水资源的需求加大，将GIS技术应用在水资源中，可以时刻警醒人们节约用水，提高人们保护水资源的意识。水资源评价是一项长期的工作，水资源管理者要了解不同时期水资源的变化，监测工作量巨大，需要有先进的现代化技术作为支撑，GIS技术能够满足水资源在评价与规划、防洪减灾、水环境监测、水污染治理、水文专业模型的建设等多个方面的需求，可以有效地减少水资源评价的工作量，从而提升水资源评价的质量。当前，在水资源评价中，需要克服很多恶劣的水文环境限制，在不了解地理的情况下冒然采样、评价等，不仅会造成资源的浪费，也会加大水资源评价的成本，所以应用GIS技术可以提高水文环境勘测的效率。

2 GIS技术在水资源评价中的应用

2.1 GIS技术在水资源评价与规划中的应用

在水资源的评价和规划中工作量极大，且难度也高，应用GIS技术可以提升水资源规划和评价的效率，在对水资源相关信息进行评价、规划时，可以用GIS技术完成对空间信息资源的分析、整合、应用，应用GIS技术对水文大量信息加以处理，可以完成对水文控制站断面位置、地貌、地形、水文情况的绘制。GIS技术可以处理大量的数据，可应对无限制和频繁的数据编辑，作为一个强大的技术系统，可对大量数据进行分析，允许无限制的数据编辑和更改，也不会出现崩溃的风险，所以利用GIS技术可以完成对大量水资源信息的分析，处理，通过采集、存储、分析、利用等完成不同水资源的规划工作，通过数据模型保证水资源信息数据的时维性，应用建设数据库，要以实际情况为准，建立数据空间信息对水资源进行分析，可以建立不同的分析维度，从水资源的不同特性进行分析，通过多个数据的叠加分析，可以处理不同水资源信息图层，快速地实现水资源的规划。例如，在对某一河湖空间岸线进行规划时，就可以应用GIS技术，通过收集不同时段河湖空间岸线的数据信息和数据，建立数据模型，从而合理划分河湖岸线空间资源，应用GIS技术收集河湖岸线空间资源数据为河湖规划提供基本的数据支持[2]。

2.2 GIS技术在防洪减灾中的应用

在水资源数据监测中，要对水位、流量、降水等信息进行动态化监测，另外还要对旱情、汛情、地形地貌、河流、植被、土壤等信息进行监测，要获取大量的水资源信息，且要保证水资源数据信息的全面性、完整性，在水资源管理中应用GIS技术可以完成对不同类型数据信息的处理、采集，实现信息数据的多元化叠加处理，这些数据都可以应用在水资源管理中，从而保证水资源管理决策的科学合理。在对这些数据信息进行管理时，可以应用GIS技术对数据进行合理分析，通过图形自动化处理技术，形成交叉水资源信息图形，可以从更加完整的角度了解水资源信息，提高水资源管理的精确性，从而促进了水资源管理的数字化发展。另外，GIS技术在防洪减灾中的应用也极为有效，应用GIS技术可以完成目标区域水资源的分布、汛情风险分析、灾情评价等，在防洪减灾中将GIS技术和防洪管理系统结合在一起，可以完成对洪水空间分布量、流速、预期流入区域等相关数据的分析，通过对这些信息数据进行整合，可以为防洪减灾提供有效地预防决策。为了保证灾情评估、结果预测的准确性，可以发挥GIS技术的空间处理功能，保证相关信息数据的精准性，同时通过数据的整合叠加，可以构建洪水灾害的动态化模型，从洪水的动态化流动情况来进行观察，可以为抢险救灾留下充足的时间[3]。此外，利用GIS技术还可以对洪水风险程度、对预期发生的灾害进行分析，通过对水流流速、降水量，可以對洪水的强度、发生率进行预测。结合洪水的数据模型可以对风险区域进行划分，将GIS技术应用在防洪减灾工作中，实现了对洪水灾害的分析，提升防洪减灾的效果，减少了人们的损失，为了提升防洪减灾的效果，要充分发挥GIS技术的优势，利用GIS技术建立防洪减灾体系，从而促进城市的发展。

2.3 GIS技术在水环境监测中的应用

水环境是人类和动物赖以生存的资源，保持健康稳定的水环境是人类发展中的重要工作，将GIS技术应用在水环境监测中，可以随时了解水环境的变化情况，利用GIS技术可以实现对水环境、水资源污染情况的监测、分析，从而合理控制水资源污染源头。GIS技术可以对水资源的断面流向、洪水质量等信息进行分析和监测，管理者可以更全面掌握水资源的恶化情况，可以缓解水灾害恶化、加重的实际问题。在水資源管理中，将GIS技术和RS技术结合在一起使用，可以监测水土流失、地面沉降、水资源浪费的问题，从而提出针对性地解决措施。在收集水资源数据时，用GIS技术对监测区域的地理、空间情况进行分析，借助计算机技术可以实现精准的数据监测、预判，从而根据数据制定合理治理方案。

造成水资源污染的因素涉及不同领域，所以追溯污染源头十分艰难，在传统的工作模式中，检测人员往往要通过化验的方式寻找污染源，通过采样质检，分析水中污染物质，结合污染物质进行治理，将GIS技术应用在水源污染治理中，可以监测水资源发展动态，完成对水资源的动态化管理，减少水资源的评价难度。

2.4 GIS技术在水文专业模型中的融合应用

2.4.1水文地理空间数据库

空间数据库要存储大量的、不同类型的数据信息，数据库是GIS技术得以应用的关键，在水资源信息监测中，数据库是实现水资源监测、水文信息获取的核心。在数据库的建设中，可以应用GIS技术收集大量水资源的相关数据，例如雨情、汛情、水情等信息，从而建立个性化水文数据库，通过和其它数据库的结合利用，并用服务器将其连接在一起，可以对不同类型数据进行实时获取，可以通过动态化的灾情预警、存水信息，了解最新灾情讯息。

2.4.2 GIS和水文模型的融合应用

在应用GIS技术时，可将其和其它水文技术结合在一起使用，从而可以更好地处理数据信息、分析数据信息，在具体的应用中可以发挥不同技术的优势。虽然GIS技术可以对单个空间指标的数据进行分析，也可以对多个图层进行处理，但是却不能构建地下水转化模拟，难以模拟水文管理情况，所以可以将GIS技术和专业的水文模型技术结合在一起，发挥不同数据技术的优势，弥补不同技术的劣势，将GIS技术和专业的水文模型技术结合在一起可以实现以下功能：第一，可以对空间化的数据进行处理，GIS技术可以借助模型集中处理管理不同数据，并可以对信息进行更新、检索维护等功能;第二，两种技术的融合使用可以对水文特征、地形坡度坡向、河网、流域等信息进行处理;第三，两种技术的融合使用可以实现对土壤类型图、地下水埋深图等信息的收集，从而可以完成对水文空间信息的判断。

2.5 GIS技术在水文水资源中的应用趋势

GIS技术的应用随着科技的发展其应用将会更加的广泛，水资源管理工作事关民生发展和经济发展，要重视GIS技术应用，将GIS技术灵活地应用在水资源的管理中，GIS融合了多项信息技术，是对不同信息进行协调、融合处理的先进技术。当下GIS技术的功能多样，可以实现不同管理目标，为了满足社会发展，GIS技术在水资源评价中应用要随之升级。第一，功能将会更加完善，GIS技术的核心技术系统是空间决策支持系统，而SDSS系统是空间决策支持系统的支撑，其在水资源评价中的应用有很大价值，但是在实际中GIS技术的应用在解决复杂空间问题上仍存在一定的局限性，例如不能满足社会经济的应用功能，所以后期空间决策支持系统的功能升级将有很大潜力。第二，GIS技术是数值模拟技术发展的基础，数据库作为GIS技术的核心，所以注重GIS技术的模型发展，可以为后期GIS技术的应用提供发展方向，提升GIS技术信息决策的精确性。第三，GIS技术在后期发展中将向着多维化的方向而发展，当下三维技术发展逐渐成熟，应用范围也逐渐扩大，在实际的地下水文监测时，GIS技术的应用受限制，导致其在水资源监测中的分析功能、建模功能不强，所以发展GIS技术的三维应用非常有必要。

3 结束语

综上所述，GIS技术的应用随着科技的发展其应用将会更加的广泛，水资源管理事关民生，要重视其应用，不断探索新的应用功能，才能将GIS技术灵活的应用在水资源评价中。

参考文献：

[1]吴昊，梁思聪.水文水资源领域中GIS技术的运用探究[J].科技创新与应用，2016（29）：224.

[2]殷同生.浅析GIS技术在水文水资源中的应用[J].河南水利与南水北调，2016（09）：31-32.

[3]马丁.浅谈GIS在水文水资源分析管理领域中的应用[J].河北水利，2020（04）：36-37.

作者简介：李寅（1986-），男，汉族，湖北武汉人，工程师，本科，从事水工环地质工作。