地理信息系統技術的應用，如何發揮在水利領域？

發布日期：2019-01-14 00:00 瀏覽量：18243

水利產業是關系到我國國民經濟和民生的重要基礎產業，政府高度重視水利行業的發展。隨著地理信息系統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技術在水利行業中的優勢，初步了解了什么地理信息系統（GIS）。今日我們將再次圍繞地理信息系統GIS，說說GIS技術在水利行業的應用及發展。

地理信息系統GIS技術在水利行業中的普及，實現了水資源的信息化利用，并持續的發揮著不可替代的作用。

一、地理信息系統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。在防汛指揮系統中，GIS作為防汛決策或信息管理平臺，用于空間數據管理，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揮輔助作用，它主要是時空信息和防洪計劃在系統中的視覺表達。

2、洪水模擬和災后評估。應用區域的數字高程模型(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，結合緩沖區中的人口、資產分布及遭遇淹沒時不同類別資產的損失率，可預估不同水位的洪水可能造成的經濟損失。

3、防洪避難設計。使用ArcGISServer發布的網絡分析服務（NAServer），通過分析居民地、學校、醫院、避災點數據的空間相關性，可為滯洪區內的居民避難設計了相對最優的避難路徑，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、掃描矢量化和全數字攝影測量為地理信息系統提供及時、準確、標準化、數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GIS技術在水資源管理中的應用

根據國情，中國水資源枯竭、分布不均。與此同時，隨著各行業的快速發展，環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、利用、治理、配置、節約和保護等方面在系統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狀和變化，更好地管理和保護水資源。

三、地理信息系統GIS技術在水土保持中的應用

由于大量的數據使得水土保持規劃更加繁瑣，如果想要快速、準確地了解土地分類數量、質量、空間分布和利用現狀，同時實時更新和管理相關的信息，快捷查詢、統計和分析結果，GIS技術可以科學、詳細、直觀的提供相關數據，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，獲得相關預測數據。最后，作為一個系統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，以及進行地形地質的數字化與可視化，將推動該領域數字化、可視化、智能化的發展。

五、GIS技術在水利行業應用的發展趨勢

GIS技術在水利行業應用的發展不僅取決于技術的發展，也取決于水利行業數字化、信息化的進程。近年來，以信息化帶動水利現代化發展的戰略方向，預示著GIS在水利行業的應用將越來越廣泛。應用發展方向主要為網絡GIS和組件式GIS。

1、網絡GIS（WebGIS）

WebGIS是采用多主機、多數據庫進行分布式部署，通過Internet/Intranet實現互聯，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和國際發展同步的，但經常被應用的網絡傳輸容量（帶寬）限制。WebGIS在洪水和其他咨詢系統中尤為重要，但地理空間數據的動態訪問很慢，解決網絡帶寬限制的問題刻不容緩。

2、組件式GIS（ComGIS）

GIS軟件的技術體系經歷了GIS模塊、集成化GIS和模塊化GIS三個階段，現已發展到模塊化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可以更方便靈活地二次開發，有利于系統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代發展水利設計工作，大大提高了工程設計和管理現代化水平，促進工程設計行業中的“設計革命”。

為了實現中國的水利信息化和現代化，應更好地發展與應用GIS技術。在加強標準化、規范化工作的基礎上，大力開展基礎數據庫的建設，尤其是具有水利行業特色的專題數據庫，如空間分布的社會經濟數據庫、蓄滯洪區數據庫、水情數據庫、水文數據庫等。此外，還需提升地理信息系統在實際水利工作中的應用水平，充分利用地理信息系統的功能和潛力。