GIS在水文水资源领域中的应用研究_1

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GIS在水文水资源领域中的应用研究

发布时间:2022-05-27T08:09:00.389Z 来源:《城镇建设》2022年第5卷3期2月(上) 作者: 宋靖

[导读] 随着科技水平的不断发展,GIS(地理信息系统)在水文水资源领域已得到广泛的运用,强大的空间数据处理及可视化能力

宋靖

深圳市广汇源环境水务有限公司

摘要:随着科技水平的不断发展,GIS(地理信息系统)在水文水资源领域已得到广泛的运用,强大的空间数据处理及可视化能力,使其在防洪减灾、水资源管理、水质安全等方面取得到明显成效,也日益受到政府、院校、企业关注。本文将基于GIS技术特点,探讨其在水

文水资源领域的运用。

关键词:GIS技术;水文水资源;应用;

引言:水资源量短缺、时空分布不均,以及经济快速发展不可避免带来的水环境恶化等历史欠账,加剧了我国水危机的产生。近年来,随着人们对良好生态环境的需求日益增加,科学进行水资源规划管理的重要性更加突出。在地理信息技术和计算机技术的飞速发展

下,利用GIS技术进行水文水资源调查,快速、准确获得所需的水文数据,为区域水文水资源的管理提供科学依据。

1 GIS技术简述

GIS(Geographic Information System)即地理信息系统,是综合处理和分析空间数据的技术。GIS技术在实际应用中,对计算机的软硬件要求更高,它可以将三维视图和特定的地理空间坐标相结合,输入、存储、查询和分析有关的地理数据。系统自身附带了相应的图形接

口,可以让用户在可视化的地图上看到和控制数据,便于战略决策、区域综合规划和方案优选。利用GIS技术可以实现各种目标,例如:城

镇、水体、空间结构的构建就是通过数学方法来描述和界定空间关系,确定好了的空间关系之后,工作人员就可以从地理位置、空间关

系、数据性质等方面进行分析和界定。

2 地理信息系统在水资源研究领域的功能概述

通过安装GIS软件,可以对来自于地球卫星的水文水资源数据进行高效处理,得到了一些关键参量,为行业发展提供有力的支持。其应用主要涉及到以下几个方面:首先,地理信息技术能够利用卫星的遥感技术对地理信息进行采集和传输,并将其传输到电脑上。这种工作

的周期取决于具体的条件,它的灵活性很大,可以根据具体的条件确定其采集的频率和区域。其次,利用GIS软件进行统计和分析,可以对

流域内的水量进行预报,对高精度卫星遥感数据的采集、计算和处理,大大提高了预报精度。

3 GIS技术在水文水资源中的应用

GIS技术在水文水资源领域的应用非常复杂,既要获得特定的地理信息,又要对大量的数据进行高效的处理,才能为决策提供精确的信息。随着地理信息系统的不断发展,地理信息系统在这几个方面显示出了巨大的优越性。具体而言,主要表现在:

3.1实时更新水文水资源的空间信息

GIS技术具有空间数据采集的优越性,将GIS技术用于水文水资源的管理,不仅可以方便、快捷地获得水资源的信息,而且还可以建立一个完整的地理坐标体系,将水文水资源信息与空间环境有机结合起来,便于管理者进行数据的分析。它的使用方便、高效,可以提高企

业的经营决策的时效性,从而提高企业的经营效益。

图1水文地质空间信息系统总体结构

3.2深入挖掘数据

由于专业水平的限制,以往的水文水资源管理工作难以进行深度的挖掘与剖析,而且所获得的数据也具有一定的偏颇,从而影响了水文水资源的实际应用。而在GIS技术的运用中,它与卫星遥感、信息技术相融合,通过对气象数据、地质数据进行全面的分析,从而可以发

掘出更多的有用信息,对我国的水利事业发展起到非常重要的作用。

3.3地表水资源的配置应用与保护

GIS技术在地表水监测中的应用,其最大的特点就是能够获得大量的空间数据,并能够对各种数据进行有效的管理。而在地表水资源的配置和使用中,要充分利用GIS技术的优点,保证其应用的科学性,首先要建立一个数据资源调查数据库,对流域范围内的调查数据进行采

集;其次,将以前收集到的数据进行分类、整理,并将它们存入相应的历史数据库,形成一个相对完整的数据库。在此基础上,系统地进

行流域地表水资源的开发与利用。例如,编制区域的农业灌溉用水规划图、区域居民用水规划图、工业用水规划图。通过系统的规划和布局,可以使地表水资源的最终使用和保护方案得到科学、合理地使用,从而实现水资源的可持续利用。

图2水文地质空间分析模型体系结构

3.4依靠GIS技术建立水资源地理空间数据库

运用GIS技术,构建一个完备的水文水资源地理空间数据库,是进行水文水资源管理的基础。GIS技术自身具有很强的空间特性,可以实现数据的实时更新和传输。同时,它的可视效果非常清楚,可以清楚地显示各种信息,而数据处理是获取数据的关键。数据的加工,就

是收集、过滤、整理,分类,转换,存储,检索,计算,以及后期的分析,模拟和预测。数据处理的目标是:(1)将数据转化为便于观

察、分析、传输或进一步加工;(2)处理数据,以便收集到的数据能够用于适当的管理和决策;(3)保存已编辑好的数据,以便以后使用,

保证了水资源数据库的实时采集。

3.5利用GIS技术进行地下水位等位图的绘制

GIS系统在数据信息方面有着很强的兼容性,它包括了大量的相关的数据处理子系统。因而,它在许多水文学学科中都能得到广泛地运用。比如,在GIS技术的基础上,应用TIN和GRD技术,进行相应的地下水等高线地图的制作。在使用TIN模式进行地下水等高线图的制作

时,工作人员将相应的原始数据进行了剖分,并对其进行了相邻和拓扑,以此来实现对这些特征的分析,以保证其绘制的品质;GRD模式

就比较麻烦了,它采用的是一个简单的数学建模方法,将原始的数据进行网格化的插补,这样可以增加相应的节点之间的间隔,方便高效

地绘制出地下水的等高线;同时,利用DEM作为GIS技术的一种高效的方法,可以方便地采集和分析数据库中的有关数据,使其可以实时

地模拟地下水体的状况,并根据一定的水文地质条件,自动地产生相应的地下水等值线,以进一步改善地图的质量。

4 GIS技术在水资源研究领域应用中存在的问题

4.1没有建立地理信息系统平台

GIS在水文水资源领域已经取得了长足的进步,受到了越来越多的关注,近年来,随着GIS技术的不断发展和壮大,许多问题也随之浮出水面。例如,尽管相关方面的研究人员都是专业的,但是缺乏专业的交流,只是基于自己掌握的知识进行研发,导致研究成果千差万

别,缺乏统一规范工作效率较低。这样的做法不仅没有加快技术的发展,反而限制了它的设计和推广,产生相反的效果。

4.2对地理信息系统的发展动态了解不足

尽管对GIS的优点进行了巧妙的应用,但是它并未充分发挥其作用。其主要原因在于对GIS技术发展得不全面、不够充分,导致水文、水资源等方面采用了过时的技术,无法及时进行更新,这就给工作带来了极大的阻碍,也给科研人员带来了极大的困难,浪费了大量的时

间和精力。

4.3地理信息系统对计算结果动态呈现效果有待加强

GIS技术在处理数据时具有很强的运算和采集能力,但在动态表达的过程中还存在许多问题,还有待于进一步的改进和完善。由于场景畸变和动态效果不好,工作质量受到很大影响。

结束语

近年来,随着科学技术的发展,信息时代已经来临,水文、水资源等方面的工作也必须依靠科学的力量,才能提高工作的精确性和实效性。GIS是一种高效、科学的技术,它的应用不仅推动了水文科学的发展,而且对我国的水资源管理也有很大的促进作用。地理信息系统

在水资源勘探、水文预报等方面的应用,不仅方便了水利工作,而且也使预报的结果更加接近于现实。相信随着其技术的不断完善,其应

用领域将会更加广泛。

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