劉宏偉，姚鵬舉

吉林省水文水資源局吉林分局，吉林吉林 132013

0 引言

GIS 全稱地理信息系統(tǒng)，它產(chǎn)生于20 世紀60 年代。其最開始是用來存儲、提取、分析的一個關于地理信息的軟件系統(tǒng)。它能綜合的處理與分析空間數(shù)據(jù)，并且為管理和科研人員提供區(qū)域綜合的規(guī)劃、戰(zhàn)略的決策與方案的選取等可靠的空間和地理信息。

隨著科學技術的進步，GIS 的技術也逐步的從外圍發(fā)展到了內核，隨著GIS 技術的不斷增強，其應用的范圍也越來越大。而且本身的能力也可以解決水資源問題，對于水資源領域的條件也越來越成熟，使得它在區(qū)域水資源規(guī)劃的管理、水情的預報以及水文的研究成為現(xiàn)實。

1 主要應用

1.1 在水資源的開發(fā)中的應用

在調查地表的水資源的空間分布時，水文部門采用GIS 技術。而且GIS 還用于研究和挖掘地下水資源。在地下水的蘊藏量等大量地下水資源的信息的基礎下，GIS 為怎樣多大量級的開采地下水進行了科學的分析，這對保護好地下水資源，并合理的開發(fā)好地下水資源具有重大的決策和支持的作用。例如：黃河下游水資源管理空間決策支持系統(tǒng)、全國水文水資源綜合項目規(guī)劃等等一系列系統(tǒng)[1]。

1.2 在流域水文模型中的應用

把GIS 應用于水文模型的發(fā)展成為近年來的主要發(fā)展趨勢，它利用流域內的降水具有時空分布不均勻的特點，通過DEM 把流域給劃分成為許多個子流域單位，并且用TOPMODEL 模型作為理論基礎，設計了一個個分單位的處理產(chǎn)流與匯流過程的分布式降雨的徑流模型，然后再結合特定的水庫的汛期資料來進行一些模擬的計算，從而實現(xiàn)監(jiān)控。

1.3 在水文情報預報中的應用

在GIS 系統(tǒng)中，水文情報的系統(tǒng)分為以下幾點：

1）關于模型參數(shù)的確定：在流域水文模型中，大多數(shù)的參數(shù)都與地理信息有關，例如河長、寬度，流域的坡度以及土地的利用面積等，都可以直接用GIS 根據(jù)地理信息來確定。而另一些的模型參數(shù)，例如流域的下滲的能力等等也可以間接用GIS 根據(jù)地理信息來分析和計算；

2）信息的查詢和空間信息的分析：在預報系統(tǒng)中，基本上都是以電子的地圖作為背景，利用GIS 的技術以及數(shù)據(jù)管理的技術，從而實現(xiàn)了水情信息查詢、檢索以及分析和計算；

3）DEM 的應用：DEM 不僅應用在流域的匯流計算，還應用在水力學模型，從而快速的、客觀的并且準確的進行災情的評估與分析。

4）分布式的水文模型的開發(fā)：因為GIS 可以提供詳細明確的資料嗎，所以可以根據(jù)流域的條件，把流域劃分成滿足分辨率的很多不規(guī)則的、多邊形的單元格，用來考慮降雨等要素在空間分布的不均勻。

1.4 在水土保持中的應用

水土流失的類型多種多樣，其中有風蝕、水蝕、凍融侵蝕等等各種類型，并且水土流失時伴隨著大量的滑坡、泥石流、山崩等嚴重的地質災害。如何保持水土流失這是一個艱巨的任務。在上世紀80 年代以來，如此嚴重的水土流失問題得到了國家的高度重視，并且先后在主要的江河進行了治理工程，而且在重點區(qū)域建立了監(jiān)測網(wǎng)站，利用遙感技術的特點、GIS 的強大的信息管理以及全球定位系統(tǒng)的高精確的特點來進行統(tǒng)一的管理。用GIS 來監(jiān)測數(shù)據(jù)并且進行分析，這樣及時的可靠的傳遞數(shù)據(jù)，為流域的水土流失治理提供了大力的便捷。

2 發(fā)展趨勢

GIS 的優(yōu)勢是，具有強大的數(shù)據(jù)管理與分析功能。它在空間信息的處理上具有獨到的優(yōu)勢，它是研究水文水資源及其利用的極為有利的工具。因為GIS 能有效的克服傳統(tǒng)的大尺度的戰(zhàn)略規(guī)劃的缺點，所以它一直被認為是一種靈活的規(guī)劃工具。GIS 的管理系統(tǒng)可以自動的生成當?shù)亓饔蜃匀坏乩硪约吧鐣氐牡讏D，并且以底圖為基礎生成流域水資源供需圖。灌溉的規(guī)劃圖以及等等一系列關于流域的地圖。還可以進行分析，例如：流域內的蓄水量、分布以及與社會的關系等等一系列的分析。還可以對單一對象的相關的信息進行查詢以及剖面的顯示、開采的模擬等等[2]。

往后，伴隨著專業(yè)化的逐步發(fā)展。GIS 肯定會在軟件的方面率先突破，并且用來專門研究水資源的GIS 會大量出現(xiàn)。其效率肯定也會大大提高。但是除了軟件的開發(fā)外，要把軟件學、軟件系統(tǒng)的思想一起納入水資源的研究之中，這也是以后GIS在水資源領域中發(fā)展取得進步的關鍵。

3 其中的缺點

盡管目前的大多數(shù)GIS 都具備強大的數(shù)據(jù)存儲、管理以及輸入輸出的功能，但是畢竟是以數(shù)據(jù)作為中心，它在水文地理空間的表達上以及水文現(xiàn)象空間的分析上，其決策的能力是遠遠不夠的，這種現(xiàn)況的主要原因是因為GIS 的數(shù)據(jù)模型不能夠準確明確的表達地理空間的水文特征。

此外，雖然現(xiàn)在的通用GIS 軟件功能很不錯，但是因為這些都不是用來專門來研究水資源的軟件，所以其功能還不算是太完備，這必須要開發(fā)者來進行二次的開發(fā)。因為這種非專業(yè)的GIS 軟件，給使用GIS 的科研人員帶來了許多的不便以及極大的限制。并且從某種程度上來看，它會影響研究成果的可靠性以及實用性，并且無法徹底最終的解決水資源的管理問題。

4 結論

GIS 技術的運用大大的促進了水文水資源的發(fā)展的同時也加快了GIS 技術提升的腳步。地理信息系統(tǒng)（GIS）它是一門新興的計算機應用科學，并且在水文水資源領域的作用日益的加大。GIS 在管理、處理以及儲存與分析時的分布資料，再為以后的開發(fā)規(guī)劃以及運行管理的決策時，可以為水資源與環(huán)境的保護提供相當直觀、科學的依據(jù)，并且協(xié)助了水文學科的有關理論方面的知識研究，GIS 在其中起到了非常重要的作用。

[1]張群利.基于多源信息融合的巖溶礦區(qū)礦井突水危險性評價[D].中國地質大學，2011.

[2]劉劍鋒，陳琳，王琴.基于GIS的土地定級估價信息系統(tǒng)的設計[J].黃河水利職業(yè)技術學院學報，2010(3).