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水文水资源领域中GIS技术的运用探析

来源:原创论文网 添加时间:2019-12-23

  摘    要: 现代社会,科学技术的创新离不开经济的支持,而我国经济目前发展的速度越来越快,各种科学技术水平也不断取得巨大的突破,在各行各业中应用不同的科学技术已经十分普遍,甚至同一种技术在不同的领域中使用,也会取得意想不到的收获。文章主要研究地理信息系统GIS技术在水文资源领域中的应用。科学合理地运用GIS技术可以帮助我们获得更多的水文资料,通过分析这些材料,从中选取对我们有用的信息,这些信息对人们更好的保护水资源十分重要。

  关键词: GIS技术; 水文资源; 地理信息系统;

  Abstract: In modern society, the innovation of science and technology is inseparable from the support of the economy. At present, the speed of economic development in China is getting faster and faster, and great breakthroughs have been made in various levels of science and technology. The application of different science and technology in a variety of industries has been very common,and even the use of the same technology in different fields will make unexpected gains. This paper mainly studies the application of GIS technology in the field of hydrological resources. Scientific and rational use of GIS technology can help us to obtain more hydrological data, and through the analysis of these materials and selecting useful information for us, it is found that these information is very important for people to better protect water resources.

  Keyword: GIS technology; hydrological resources; geographic information system;

  1、 地理信息系统(G1S)的概述

  地理信息系统GIS是一种对地理信息及数据进行收集、整理、保存、分析、处理的计算机技术。地理信息系统GIS技术主要是通过对实测数据、统计数据以及卫星遥感数据进行分析处理,将其转换成具有空间意义上的地理信息,所以软件技术和计算机技术是使用这项技术的基础。目前GIS技术在很多领域中都有应用,并且取得了骄人的成绩,我国正在将这项技术应用到水文资源的研究当中,通过技术对地球表面的地表信息数据进行分析处理,让人类更好的了解水资源的相关信息,也为水资源的保护工作奠定了坚实的基础。

  2、 GIS对水文资源研究的意义

  (1)GIS技术可以将来自不同比例、不同维度是甚至是不同来源渠道得到的数据进行转换,将这些具有不同意义的数据联系到一起,这在很大程度上减小了获取水文资源数据的困难程度,可以快速的获取大量的水文资源数据,通过对这些大量的水文水资源地表空间信息进行分析,因为GIS技术空间性这一特点,不仅可以校正这些数据的准确程度,还能将地形与地理特性在空间上联系到一起。(2)GIS技术不仅具有很强的空间性,在时效性这一方面也有着十分显着的优势,它可以将收集到水文水资源信息数据及时汇总、分析,将新数据及时更新,根据实时信息及时更正空间信息,这也在一定程度上校正了水文资源数据的真实程度。(3)可信赖的GIS技术是通过计算机技术以及卫星遥感技术对水文水资源数据进行整合,根据科研人员的研究方向,取其有实际意义的数据,去掉无用的数据,这样在保证这些数据的准确的同时,也给人类的研究带来一定的便利,减少了很多不可行方案的出现,为最终的结论提供了强有力的支持依据。(4)结果可视化。GIS的用户页面可以以图表的方式输出分析的结果,对于研究人员来说,这样的输出方式带来的益处不仅仅体现在用户便于理解、研究方面,更在一定程度上让研究人员更容易的得出正确的结论,丰富了现有的水文资源资料。
 

水文水资源领域中GIS技术的运用探析
 

  3、 GIS技术在水资源领域的应用

  3.1、 GIS技术在地表水方面的应用

  (1)提到地表水就会让人们联想到水资源保护方面,提到水资源保护那首先需要了解水资源,现代社会通常使用RS技术来获取地表水资源的相关信息,RS技术可以实时的获取水资源数据,得到水资源的周期性变化情况,然后使用GIS技术建立水资源保护系统,在系统中输入RS技术收集到的资料,然后利用计算机技术对这些数据进行分析处理,得到可能性的多种规划方面,根据这些方案在系统中模拟实施后可能出现的每一种情况,通过模拟方案预测方案实施后的效果,在一定程度上减少了人力、财力、物力的浪费,也在很大程度上提高了方案的可行性。

  (2)因为GIS技术具有获取数据全面、操作简单、实时更新、数据准确的特点,所以GIS水资源规划与传统水资源规划技术相比具有很大的优势。水资源规划的方案制定是依据大量数据分析的基础之上的,GIS技术具有很强的空间性特点,可以对不同比例、不同维度是甚至是不同来源渠道得到的数据进行转换,将这些数据联系在一起,更加方便的建立多种基础数据库,比如水资源历史资料方面的数据库、水资源各种实测数据的数据库、水资源特性的数据库、水资源与地理信息相关的数据库等等。根据研究的需要,可以从数据库中调取相关资料,完成各种水资源专题研究的报告;也可以凭借GIS技术的计算机数据处理技术,在流域内地表水资源质量与水资源储量及人口分布、空间分布等多方面条件分析下,得出多种水资源规划方案,通过在系统内模拟这些方案的实施效果,得到这些规划方案的可行性评估,为水资源流域内如何设计调水路线、如何施工、提高工程效果提供有价值的理论支撑。

  (3)GIS技术不仅可以用在收集、分析、储存水资源信息方面和设计水资源规划方案方面,还可以用来预报水情,GIS凭借其空间性和实时获取数据这些特性,预先推演出现代洪水发生的可能性,根据水情预报的强弱及时采取一些防洪手段,维护人民群众的生命、财产安全,减轻国家的损失。这项技术主要通过建立水文模型参数设置、开发水文资源模型、处理水情信息、设置水情自动报警装置,建立数字高程模型这五个方面实现的。

  (4)洪涝灾害在我国发生的次数很多,并且每一次发生都会给人类生活带来十分巨大的影响,给人们正常的生产生活造成严重的损失,甚至让很多人背井离乡。随着科技的发展,GIS技术可以在洪涝灾情发生之前预先做出警示,提前提供防洪方案。首先,GIS技术数据库中储存着海量的数据资源,通过对这些实时更新的数据进行搜索、分析,用这些数据为洪涝灾害做应用模型,GIS系统鲜明的显示页面可以让研究人员更加直观、准确的感受防汛信息,对灾情进行预设和评估;利用这些洪水灾害数据在洪涝灾害应用模型上进行动态模拟洪水灾害发生的整个过程,预先了解洪水灾情带来的最坏影响,提前计划好应对措施,将洪水为人类带来的损失降到最低。GIS技术不仅在大的洪涝灾情方面起作用,也可以应用到一些小的水利工程当中。例如,可以将GIS技术应用到城市排水工程当中,通过对城市内积退水进行预报,按照城市所需的排水量进行城市排水管道设计与规划,在很大程度上减少城市的积水量,也可以对一些降雨时积水严重的街道进行实时监督,通过GIS系统的可视化页面迅速的针对降雨量做出可行性的排水方案,与RS技术合力为洪水灾害提出可行性的防洪防汛策略,对一些灾后重建的地区做出科学的理论支持。

  3.2 、GIS技术在地下水方面的应用

  水资源分为地表水资源和地下水资源。针对地表水资源GIS技术主要应用在保护水资源方面,对于地下水资源这类人们不能直接观察到的水资源,就需要我们通过一些技术手段对地下水资源进行勘察,勘察地下水资源是对水资源进行开发、利用、保护的前提。通过对地下水资源进行勘察,可以得到地下水资源的水层边界、水质情况、周围矿物质成分、水层分布等信息,使用GIS技术对这些数据进行处理,不仅预测地下水资源未来的动态发展趋势,为地下水资源的规划管理提供理论依据;还可以对地下水资源的水质情况进行分析,可以更明确的分析出地下水资源的开发价值,实现地下水资源开发的效益最大化。

  4、 GIS在水文水资源中的应用展望

  4.1、 继续深入研究GIS应用规范

  在水文水资源中应用GIS技术所起到的作用是不言而喻的,应用GIS技术取得的成绩是有目共睹的,但是在真正使用GIS系统的过程中,由于我国在技术标准以及标准开发方面还存在一些尚未解决的问题,做不到百分百的信息共享,所以必须根据各个机构的实际生产情况合理使用GIS技术。幸运的是针对这一问题我们国家已经发现并积极采取行动,开展了很多试点行动,进一步研究GIS的使用规范。

  4.2 、建立水文水资源空间决策支持系统

  我国国土资源丰富,地大物博,在水文水资源中对比其他国家有很大的优势。与优势相对的,由于我国的黄河和长江水文水资源地理信息分布情况,研究黄河、长江水文水资源调度系统与防洪预警及决策系统迫在眉睫。当今社会现存的空间决策支持系统(SDSS),它是在传统决策体系的基础之上,结合GIS发展而得到的,目前发展的并不完善,尽管在研究水文水资源空间决策支持系统中困难重重,并且需要使用大量的人力、物力,但我们国家一定要加大力度支持对空间决策支持系统的研究。

  4.3 、完善GIS技术在水文水资源专业模型中的应用

  目前,我国建立的水文水资源专业模型完美的体现了GIS技术强大的信息收集、储存与传输功能,但是GIS技术针对这些数据进行空间分析以及方案预设方面还存在很大的不足。那么,如何有效的解决这一问题,充分的利用GIS空间数据管理功能,这是现代科学技术今后研究的方向,只有解决了这一问题,才能更好、更充分的建立水文水资源专业模型,更好的模拟工程预案。

  5、 结束语

  当今社会,水文水资源领域方面的研究越来越离不开地理信息系统技术GIS,因为地理信息技术可以运用到水文水资源的方方面面,从应用GIS技术得到的数据资料,在水文水资源数据库中分析这些资料得出可行性方案,最终根据系统内模拟方案得出最有价值的工程预案,这些过程为最终水文水资源工程方案的实施提供了最有力的理论依据,使人们对水文水资源的利用得到效益最大化,从而在很大程度上保护了水文水资源。

  参考文献

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