GIS技术在水文水资源领域的应用分析

发表时间:2020/6/3   来源:《基层建设》2020年第4期   作者:德吉白姆
[导读] 摘要:由于我国的区域气候特点与自然地理要素之间有着明显的差异,导致水资源分布失衡,因此,合理进行水资源信息化管理对人类与自然和谐相处具有重要意义。
        西藏自治区水文水资源勘测局
        摘要:由于我国的区域气候特点与自然地理要素之间有着明显的差异,导致水资源分布失衡,因此,合理进行水资源信息化管理对人类与自然和谐相处具有重要意义。水文工作的基本资料就是水文数据,但传统意义上的水分数据一般是通过文字、表格的形式装订成册进行保存管理,但这样的管理模式给水文数据收集、应用、处理带来了诸多问题,比如数据信息处理繁琐、采集的信息量庞大以及数据类型错综复杂等。这些问题的出现会严重影响水文工作的进展,可能会导致相关数据回馈的内容不准确,以及工作效率下降。地理信息系统是基于计算机软硬件设备的支持下形成的空间信息系统,同时也是当今信息技术包含的一项重要内容。利用计算机分析和解决一部分地理空间生成的信息同时采用可视化的方式输出,进而为决策者和管理者提供更优质的服务,这是GIS技术的核心内容。因此,在水文水资源领域使用GIS技术,收集海量水文数据以及存储、分析、处理和显示这些数据,从而为水文水资源规划管理、水资源保护、水文地质调查、水文模型构建和防洪减灾等提供高效准确的决策依据和技术支持。
        关键词:GIS技术;水文水资源领域;应用
        1GIS技术在水文水资源领域中的应用现状
        GIS技术在水文水资源领域中的应用,整体来说表现良好,为我国水文水资源的有效应用,以及相关水工项目的合理开发奠定良好的基础。大规模的水利工程如南水北调工程,小型的如各类水利水电站工程,水库项目的建设,均应用到了GIS技术。从其技术的实际应用成本以及技术应用效果方面分析,其技术的应用为相关水文水资源项目的有效管理,以及管理质量的保障奠定了良好的基础。
        2GIS技术在水文水资源领域中的主要应用内容
        2.1水工项目基础信息勘察中的应用
        水工项目在建设中应用GIS技术为常见的一种技术应用方式,在实际发展中GIS技术在水工项目中的应用,主要应用于基础信息的勘察以及基础设计中。GIS技术在水工项目基础信息勘察中的应用,在保障项目工程的施工质量,以及工程的实际应用效果发挥方面奠定了良好的基础。另外,水工项目基础信息勘察中应用GIS技术,对于项目后期的施工进度提升以及工程的前期造价成本控制,也具有重要的作用。
        2.2水文模型建立中的应用
        水文水资源模型的建立,对于区域水资源的有效管理以及水资源的开发利用具有重要意义。传统的水文模型较多的属于集总式水文模型,GIS技术在水文模型方面的应用使得建立具有物理基础的分布式的水文模型成为可能。如HEC-HMS模型,利用GIS技术提取流域水系建立洪水预报模型,在一些中小流域洪水预报中取得了较好的效果。此外,还有如SWAT模型、流溪河模型等。GIS技术在水文模型建立中的应用,充分考虑流域下垫面高程、土壤及覆被等的空间分布,提高了模型计算结果的准确性。通过GIS技术应用建立的水文模型,在水文信息勘察作业,水文预报及水资源管理等方面均发挥了重要的作用。
        2.3水灾预警中的应用
        洪涝灾害为常见的一种自然灾害,洪涝灾害的发生,会给区域居住人员的生命安全,以及区域范围内的社会经济稳定发展,造成较严重的危害。将GIS技术应用于水灾预警,对可能发生的险情进行预测,则为常见的一种基础应用技术。结合GIS技术进行洪水风险图的制作并开发基于统一系统平台的实时洪水风险图绘制应用及展示系统可有效预测洪水淹没范围、淹没水深,进行洪灾影响分析,并指导避险转移,可有效降低洪水灾害带来的人员伤亡及经济损失。实际应用中通过GIS技术在水灾预警中的应用,对可预估的危害进行规避,并保障人民生命财产安全及相关救援行动的有序开展。
        2.4水资源管理中的应用
        水是生命之源,水资源的有效管理,对于动植物、人类的可持续发展具有至关重要的作用。基于该类性质背景分析,水资源管理中应用GIS技术,也为常见的一种技术应用方式。

应用于水资源管理中巡视线路的制定,巡视重点的标记,以及管理参考点设置中的应用,保障了水资源管理中的完善性以及水资源管理制度制定的合格性,有效减少了因水资源管理制度制定不完善,巡检管理存在漏洞,造成的水资源监测管理不到位。基于GIS平台建立流域空间信息系统,在流域管理中的应用,实现对水资源的量化模拟以及科学有序管理。
        3GIS技术在水文水资源领域应用中的优化措施
        3.1联合RS技术进行应用
        从当前GIS技术在水文水资源领域中的应用现状分析,联合RS技术进行综合应用可以有效提升GIS技术应用效果,增强其完善性和准确性。具体应用中主要结合无人机技术,无线网络传送技术,进行区域水文水资源相关信息的勘察以及相关监管作业的实施。通过GIS技术联合RS技术的应用,技术应用中的成本控制以及技术应用中的实际效率提升都有了明显的成效。
        3.2实施动态化的水系统监管技术
        从实用性、可靠性、安全性、稳定性以及经济性的角度分析,GIS技术在水文水资源领域中的应用,存在一定的技术应用单一性特征。实际发展中为切实有效地实施动态化的水系统监管技术,应用单位应从GIS技术的软件功能开发应用,硬件监控系统构建,网络传送系统建设,以及整体性的防御系统构建方面进行落实,以此保障GIS技术结合动态化水系统监管技术,在水文水资源领域应用中的有效性、稳定性和可靠性。
        4GIS在水文水资源领域中的发展趋势
        GIS技术是一个综合环境下的数据平台,同时其还是针对于不同区域的信息资源和信息技术展开调解的目标技术。现如今,GIS技术可以实现由多种功能、多个层次与多样化的目标相互融合形成的空间决策支撑体系以及创建评估模型。该技术应用于水文资源领域的功能也在实时更新。
        4.1空间决策支持系统是GIS应用的重要分支
        空间决策支持系统(SDSS)发展前景十分广阔。现如今,GIS技术在空间数据的分析与监管上表现都很良好,但同时,该系统本身缺乏针对繁琐对象空间解决能力的问题也呈现出来,该应用对满足社会经济发展的需要存在一定的困难。
        4.2人工智能化的GIS技术是构建智慧水文的重要技术支撑
        随着计算机信息技术飞速发展,水资源监控、水利普查、防汛抗旱、水利建设等为水利行业存储了大量的数据资源,水利大数据正一步步向我们走来。如何合理地监管这些海量的数据资源,充分挖掘数据中隐藏的信息,给水利建设提供参照和支持,这将是非常有意义的事情。在“智慧水文”建设的框架下,需要以GIS为核心的“智慧采集”技术,“智慧分析”技术和“智慧显示”技术作为重要技术支撑,构建智慧水利“一张图”,形成水文信息共享与服务的统一门户,进一步提升水文整体服务能力。
        5结语
        GIS技术不仅在水资源合理利用中的作用很显著,还在对水资源展开管理与专研领域的发展具有必不可少的推动性作用。伴随着科学技术的进步,越来越多的人都能意识到地理信息系统与水资源科学是一个十分关键的且持续发展的概念,它们所蕴含的意义也将随之发生改变。水文是国民经济发展的一项重要的公益性事业,新时代对水文的发展提出更丰富的业务要求,赋予水文更多样化的监测、预警、预报责任。因势而谋,瞬时而为,在科技发展如此迅速的今天,以政府、公众需求为导向,将GIS、云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代信息技术与传统水文有机结合,无缝衔接,实现水文对内对外的资源共享和智能化应用,加快调优水文服务产品结构,调精水文服务品质结构,不断探索需求牵引、科技引领的“智慧水文”应用服务新模式。
        参考文献
        [1]王蒙蒙.基于GIS的山地城市河流健康评价系统开发研究[D].重庆大学,2013.
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