GIS在水资源管理中的应用与技术分析

2022-09-11

一、GIS的特点及功能

GIS是地理信息系统,其又属于新技术科学及交叉科学,主要立于地球科学、信息科学、空间科学之间,是专门用于管理、处理空间信息的计算机技术系统。GIS也属于一种信息系统,可以有效的分析、存贮、收集地理空间信息,还可以同时利用各种手段把地理空间进行模型化,如:空间数据和属性数据等,并且将它储存在计算机中,在这样的情况下,就可以迅速分析、查询到相关信息,同时还可以模拟、描述研究的对象。GIS具很有种功能,主要包括:输出、管理、采集和分析多种的功能,动态性和空间性同时存在;其方法手段主要是以地学模型为主,目的主要是以地学决策和地学研究为主,具备多要素综合、动态预测和空间分析的基本能力,产生质量优异的地理信息;同时,空间数据管理的工作也可以利用计算机来进行,通过计算机序来进行分析或模拟,从而选择出有用的信息,并且提供科学、有效的依据[1]。

笔者认为,GIS具有以下特点:空间分析能力强。GIS可以对空间信息进行计算,并且可以有效、多元化的对地理信息进行分析,同时还可以实现双向查询图形与属性,可以使人们快速的记忆空间的基本特征和关系;多样化信息的来源。可以为GIS提供数据的方法有多种,主要有GIS、地图、遥感、文字报告等;广泛的应用领域。由于能够同时使用空间和综合分析数据,所以,能被具有分析、空间查询功能要求的领域所应用,水资源开发领域就非常的适合;形象直观的工作方式。空间特征和分布能够被GIS进行直观的反应和处理,和其他的信息系统相比较,GIS的工作方式非常直观、形象[2]。

二、技术分析

地理信息系统是对地理信息进行管理的基本工具,主要可以对信息进行查询、分析、采集、储存等。地理信息就是表征地理系统诸要素的分布特征、数量联系、质量和规律的图像、数字、图形以及文字的总称。笔者认为,GIS能够解决和回答的问题主要有以下点:(1)模拟,主要是在某个地方具备的某种条件,然后会发生的问题;(2)条件,条件即是符合一些条件的实体在哪里的问题;(3)位置,位置则是在哪个地方有什么样的问题。(4)趋势,主要是在某个地方发生某个事情以及随时间变化的过程。当前在自制动图、资源管理、交通运输、天然气、商业管理等一百多个领域中成功的应用了GIS[3]。

三、GIS在水资源管理中的主要应用

(一)水资源规划方面GIS的应用

当前社会资源配置中最重要的问题就是水资源的合理利用和科学计划。在当前的发展中,GIS的水资源规划管理是一种工具,其方法比较有效、灵活,同时GIS还能克服传统的规划战略及弊端。流域自然地理和社会要素底图都可以通过GIS管理系统自动生成,在底图的基础上,还能生成水污染分布图、水资源供需图、洪水来源图以及灌溉规划图等,同时还能对水资源与人口分布关系、区域社会关系进行分析,地理信息的分布问题也能自动查询、管理,其中还包括单一对象的信息查询、开采模拟以及剖面显示等。在水资源规划管理中应用GIS技术有着非常重要的作用,该系统为南水北调工程中提供了多方面信息与支持,例如:可行性分析、调水线路设计、调水方案研究、效益分析以及施工监测和管理等方面的信息,为工程项目的实施提出了非常重要的线索及方案[4]。

(二)水资源保护方面GIS的应用

在GIS系统给水质监测带来了极大的方便,其主要表现在监测成果管理、科学布置以及资料查询等方面。在GIS系统上研发的污水处理信息系统,该系统将发挥出自身存在的作用及功能,按照要求对污水进行设计、规划,提供最有效的处理方案,并且以图像的形式展现出来。GIS系统在水资源保护规划的方面,可以根据规划者的要求来规划保护方案,同时还能对方案进行模拟实验,并且以形象的形式显示方案实施后的效果,然后规划者再选择出适合自己所需要的方案。特别是在污染事件发生时,对污染源排放强度、污染地点、污水情况等基本信息了解过后,就可以采用GIS系统快速的对其进行规划有效的方案,然后对污水、污染源进行管理、控制[5]。

(三)洪涝灾害防治

最基础的GIS防汛网络信息系统是在1995年建立的,实现了一些最基本的的工能,例如:水情的监测,历史洪水查询以及查询显示等功能,当前在我国的部分流域上还实现了防汛减灾和洪水预防的决策,其主要包括灾情预估、洪水模拟预测以及洪水调度模拟等。GIS系统可以随时勘探流域的实际情况,然后在迅速的将实际情况报备给相关工作人员,再利用数据库和DTM模型对洪灾进行预估,在这样的情况下就可以预测洪水的变化情况,然后再采用合适、有效的洪水调度方案,并使用GIS系统显示出控制的效果。同时,与此同时,还可以寻求GIS系统的帮助,根据相关专家提出的意见优化防洪减灾的方案。在这样的系统下,流域防洪减灾有了更好的决策,同时应用的效果也非常的好,并且还取得了一定成就。

四、进一步研究的重点

(一)建立决策支持系统

对于GIS的决策支持系统来说,物力、财力以及人力资源是最基本的要求,必须将这些资源全部集中,保证其重要的性质,然后在进行大力推广。在当下的情况中来看,黄河、长江的防洪决策支持系统以及黄河的水资源调度是当前最重要的问题,应该优先计划建立决策支持系统,并发挥系统的主要作用。

(二)技术标准和规范的研究

在实际的系统操作中,GIS的开发和应用都是根据实际情况和实际需要独立研发的系统,到目前为止,国内都还没有一个完整的技术标准和规范,这严重影响了信息的交流与共享。虽然行业规范的试点工作已经开始,但是仍然存在一定的问题,所以,即使形成了行业规范,那也只是当前的计划,因此,在这方面上相关部门应该加强管理和监督。

(三)深化GIS应用水平

在当前,大部分的GIS都属于数据储存、查询、获取和管理的初级阶段,所以它的基本功能都比较低,如:决策支持、预测预报、空间分析等功能,而GIS技术的应用也没有进行深化。已经建立的RS和GIS技术的遥感卫星地面接收系统、自动观测网系统以及图像数据处理系统等,都将为GIS提供大量、准确、动态的数据,为GIS的模型库提供有利的条件以及建立动态的地理数据库,从而为GIS技术在水资源的领域中有更好的发展。

五、结束语

综上所述,随着相关技术的不断发展和GIS技术的应用,GIS为水资源的管理带来的巨大的作用。在水资源的管理中应用GIS技术,不仅可以有效的管理水资源,同时还能通过GIS规划合理的方案,为水资源工作者提供更多的信息。

摘要:本文首先分析了GIS的主要功能以及特点,其次阐述了GIS技术在水资源管理中的主要应用。尤其是在水资源规划方面以及洪涝灾害防治方面具有良好的效果,劳动效率不仅得到了提高,同时还节约了成本费用,产生了极大的经济和社会效益。与此同时,在最后也总结了进一步研究的重点,意指提升我国水资源的管理效率。

关键词:GIS技术,水资源管理,应用分析

参考文献

[1] 木克代斯·卡德尔.遥感和GIS在干旱和半干旱地区水资源管理中的应用[J].水土保持应用技术,2014,(3):17-18.

[2] 江道买.GIS在水资源管理中的应用分析[J].江西建材,2017,(5):120-121.

[3] 缪丹.GIS技术在辽绕保护区洪水风险图编制中的应用分析[J].水利技术监督,2016,24(1):37-39.

[4] 申嘉烨.GIS技术在地质灾害预测中的应用分析[J].现代工业经济和信息化,2016,6(19):76-77.

[5] 乌尔金.工程测量中GIS技术和数字化测绘技术的应用分析[J].建材与装饰,2016,(46):194-195.