地理信息系統(tǒng)技術的應用，如何發(fā)揮在水利領域？

發(fā)布日期：2019-01-14 00:00 瀏覽量：14098

水利產(chǎn)業(yè)是關系到我國國民經(jīng)濟和民生的重要基礎產(chǎn)業(yè)，政府高度重視水利行業(yè)的發(fā)展。隨著地理信息系統(tǒng)技術在水利領域的應用范圍不斷擴大，其應用水平也逐漸加深。

上次我們講到了GIS技術在水利行業(yè)中的優(yōu)勢，初步了解了什么地理信息系統(tǒng)（GIS）。今日我們將再次圍繞地理信息系統(tǒng)GIS，說說GIS技術在水利行業(yè)的應用及發(fā)展。

地理信息系統(tǒng)GIS技術在水利行業(yè)中的普及，實現(xiàn)了水資源的信息化利用，并持續(xù)的發(fā)揮著不可替代的作用。

一、地理信息系統(tǒng)GIS技術在防洪減災中的應用

在洪水災害預防和救災過程中，采取GIS技術措施和方法實現(xiàn)預警防御的作用，減少或避免洪水對人類傷害和損失。

1、GIS作為支持防洪決策或信息管理平臺。在防汛指揮系統(tǒng)中，GIS作為防汛決策或信息管理平臺，用于空間數(shù)據(jù)管理，同時運用支持空間分析的能力，在防洪決策、災后評估等工作中發(fā)揮輔助作用，它主要是時空信息和防洪計劃在系統(tǒng)中的視覺表達。

2、洪水模擬和災后評估。應用區(qū)域的數(shù)字高程模型(DEM)，利用GIS技術進行空間分析，選取無源（或有源）淹沒的方式，在給定模擬洪水水位條件下，有效地得出不同水位下的洪水淹沒范圍和面積。同時根據(jù)不同水位下的洪水淹沒范圍和面積，利用GIS技術建立緩沖區(qū)，結合緩沖區(qū)中的人口、資產(chǎn)分布及遭遇淹沒時不同類別資產(chǎn)的損失率，可預估不同水位的洪水可能造成的經(jīng)濟損失。

3、防洪避難設計。使用ArcGISServer發(fā)布的網(wǎng)絡分析服務（NAServer），通過分析居民地、學校、醫(yī)院、避災點數(shù)據(jù)的空間相關性，可為滯洪區(qū)內(nèi)的居民避難設計了相對最優(yōu)的避難路徑，對防洪的決策者和指揮者在具體道路的布設、防洪的具體組織措施和落存儲、管理、分析、三維可視化顯示和結果輸出，而且在于它的空間分析、預測和決策輔助。

與外部綜合測繪、掃描矢量化和全數(shù)字攝影測量為地理信息系統(tǒng)提供及時、準確、標準化、數(shù)字化的基本空實等方面均提出了建議和參考。

二、地理信息系統(tǒng)GIS技術在水資源管理中的應用

根據(jù)國情，中國水資源枯竭、分布不均。與此同時，隨著各行業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)境受到的破壞日益嚴重，水資源的管理就顯得尤為重要。水資源管理是對水資源的開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護等方面在系統(tǒng)層次上的定量分析和綜合集成。

GIS技術在這里的應用能夠準確地反映水流的實時性特征，便于我們及時觀察水流的現(xiàn)狀和變化，更好地管理和保護水資源。

三、地理信息系統(tǒng)GIS技術在水土保持中的應用

由于大量的數(shù)據(jù)使得水土保持規(guī)劃更加繁瑣，如果想要快速、準確地了解土地分類數(shù)量、質(zhì)量、空間分布和利用現(xiàn)狀，同時實時更新和管理相關的信息，快捷查詢、統(tǒng)計和分析結果，GIS技術可以科學、詳細、直觀的提供相關數(shù)據(jù)，最終達到水土保持的目的。

四、GIS技術在水利建設管理中的應用

水利工程建設管理需要綜合分析各方面因素。首先，GIS技術可以顯示三維可視化并進行飛行仿真，從而優(yōu)化水利建設的覆蓋范圍。同時，可以對空間信息進行處理、疊加和分析起到輔助作用。此外，還可以對時空信息進行仿真分析，獲得相關預測數(shù)據(jù)。最后，作為一個系統(tǒng)平臺可以對工程項目的布局進行管理和修改。

因此，把GIS技術應用于水利工程管理領域，來輔助工程施工管理、模擬仿真施工過程，以及進行地形地質(zhì)的數(shù)字化與可視化，將推動該領域數(shù)字化、可視化、智能化的發(fā)展。

五、GIS技術在水利行業(yè)應用的發(fā)展趨勢

GIS技術在水利行業(yè)應用的發(fā)展不僅取決于技術的發(fā)展，也取決于水利行業(yè)數(shù)字化、信息化的進程。近年來，以信息化帶動水利現(xiàn)代化發(fā)展的戰(zhàn)略方向，預示著GIS在水利行業(yè)的應用將越來越廣泛。應用發(fā)展方向主要為網(wǎng)絡GIS和組件式GIS。

1、網(wǎng)絡GIS（WebGIS）

WebGIS是采用多主機、多數(shù)據(jù)庫進行分布式部署，通過Internet/Intranet實現(xiàn)互聯(lián)，是一種瀏覽器/服務器（B/S）結構，服務器端向客戶端提供信息和服務，瀏覽器（客戶端）具有獲得各種空間信息和應用的功能。

目前，我國WebGIS和國際發(fā)展同步的，但經(jīng)常被應用的網(wǎng)絡傳輸容量（帶寬）限制。WebGIS在洪水和其他咨詢系統(tǒng)中尤為重要，但地理空間數(shù)據(jù)的動態(tài)訪問很慢，解決網(wǎng)絡帶寬限制的問題刻不容緩。

2、組件式GIS（ComGIS）

GIS軟件的技術體系經(jīng)歷了GIS模塊、集成化GIS和模塊化GIS三個階段，現(xiàn)已發(fā)展到模塊化GIS階段，即基于組件的平臺，一套標準通信接口把各種功能模塊進行分類，劃分為不同類型的控件，每個控件完成各自的功能。控件的可擴展性和開放性使得系統(tǒng)可以更方便靈活地二次開發(fā)，有利于系統(tǒng)的集成和應用的拓展。

六、當前GIS在水利領域中的應用和展望

當前GIS應用于水利工程建設，信息數(shù)字化、可視化作為起始點，為全面、準確和快速施工全過程控制提供有力的分析工具，實現(xiàn)工程信息的高效應用和科學管理，同時設計的視覺表達為決策和設計人員提供直觀的形象信息。有助于促進智能和現(xiàn)代發(fā)展水利設計工作，大大提高了工程設計和管理現(xiàn)代化水平，促進工程設計行業(yè)中的“設計革命”。

為了實現(xiàn)中國的水利信息化和現(xiàn)代化，應更好地發(fā)展與應用GIS技術。在加強標準化、規(guī)范化工作的基礎上，大力開展基礎數(shù)據(jù)庫的建設，尤其是具有水利行業(yè)特色的專題數(shù)據(jù)庫，如空間分布的社會經(jīng)濟數(shù)據(jù)庫、蓄滯洪區(qū)數(shù)據(jù)庫、水情數(shù)據(jù)庫、水文數(shù)據(jù)庫等。此外，還需提升地理信息系統(tǒng)在實際水利工作中的應用水平，充分利用地理信息系統(tǒng)的功能和潛力。