地理信息系統(tǒng)技術(shù)的應(yīng)用，如何發(fā)揮在水利領(lǐng)域？

發(fā)布日期：2019-01-14 00:00 瀏覽量：13964

水利產(chǎn)業(yè)是關(guān)系到我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和民生的重要基礎(chǔ)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(shù)在水利領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，其應(yīng)用水平也逐漸加深。

上次我們講到了GIS技術(shù)在水利行業(yè)中的優(yōu)勢(shì)，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(shuō)說(shuō)GIS技術(shù)在水利行業(yè)的應(yīng)用及發(fā)展。

地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)在水利行業(yè)中的普及，實(shí)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(shù)在防洪減災(zāi)中的應(yīng)用

在洪水災(zāi)害預(yù)防和救災(zāi)過(guò)程中，采取GIS技術(shù)措施和方法實(shí)現(xiàn)預(yù)警防御的作用，減少或避免洪水對(duì)人類(lèi)傷害和損失。

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

2、洪水模擬和災(zāi)后評(píng)估。應(yīng)用區(qū)域的數(shù)字高程模型(DEM)，利用GIS技術(shù)進(jìn)行空間分析，選取無(wú)源（或有源）淹沒(méi)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(méi)范圍和面積。同時(shí)根據(jù)不同水位下的洪水淹沒(méi)范圍和面積，利用GIS技術(shù)建立緩沖區(qū)，結(jié)合緩沖區(qū)中的人口、資產(chǎn)分布及遭遇淹沒(méi)時(shí)不同類(lèi)別資產(chǎn)的損失率，可預(yù)估不同水位的洪水可能造成的經(jīng)濟(jì)損失。

3、防洪避難設(shè)計(jì)。使用ArcGISServer發(fā)布的網(wǎng)絡(luò)分析服務(wù)（NAServer），通過(guò)分析居民地、學(xué)校、醫(yī)院、避災(zāi)點(diǎn)數(shù)據(jù)的空間相關(guān)性，可為滯洪區(qū)內(nèi)的居民避難設(shè)計(jì)了相對(duì)最優(yōu)的避難路徑，對(duì)防洪的決策者和指揮者在具體道路的布設(shè)、防洪的具體組織措施和落存儲(chǔ)、管理、分析、三維可視化顯示和結(jié)果輸出，而且在于它的空間分析、預(yù)測(cè)和決策輔助。

與外部綜合測(cè)繪、掃描矢量化和全數(shù)字攝影測(cè)量為地理信息系統(tǒng)提供及時(shí)、準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化的基本空實(shí)等方面均提出了建議和參考。

二、地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)在水資源管理中的應(yīng)用

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

GIS技術(shù)在這里的應(yīng)用能夠準(zhǔn)確地反映水流的實(shí)時(shí)性特征，便于我們及時(shí)觀察水流的現(xiàn)狀和變化，更好地管理和保護(hù)水資源。

三、地理信息系統(tǒng)GIS技術(shù)在水土保持中的應(yīng)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(zhǔn)確地了解土地分類(lèi)數(shù)量、質(zhì)量、空間分布和利用現(xiàn)狀，同時(shí)實(shí)時(shí)更新和管理相關(guān)的信息，快捷查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)和分析結(jié)果，GIS技術(shù)可以科學(xué)、詳細(xì)、直觀的提供相關(guān)數(shù)據(jù)，最終達(dá)到水土保持的目的。

四、GIS技術(shù)在水利建設(shè)管理中的應(yīng)用

水利工程建設(shè)管理需要綜合分析各方面因素。首先，GIS技術(shù)可以顯示三維可視化并進(jìn)行飛行仿真，從而優(yōu)化水利建設(shè)的覆蓋范圍。同時(shí)，可以對(duì)空間信息進(jìn)行處理、疊加和分析起到輔助作用。此外，還可以對(duì)時(shí)空信息進(jìn)行仿真分析，獲得相關(guān)預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。最后，作為一個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)可以對(duì)工程項(xiàng)目的布局進(jìn)行管理和修改。

因此，把GIS技術(shù)應(yīng)用于水利工程管理領(lǐng)域，來(lái)輔助工程施工管理、模擬仿真施工過(guò)程，以及進(jìn)行地形地質(zhì)的數(shù)字化與可視化，將推動(dòng)該領(lǐng)域數(shù)字化、可視化、智能化的發(fā)展。

五、GIS技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

GIS技術(shù)在水利行業(yè)應(yīng)用的發(fā)展不僅取決于技術(shù)的發(fā)展，也取決于水利行業(yè)數(shù)字化、信息化的進(jìn)程。近年來(lái)，以信息化帶動(dòng)水利現(xiàn)代化發(fā)展的戰(zhàn)略方向，預(yù)示著GIS在水利行業(yè)的應(yīng)用將越來(lái)越廣泛。應(yīng)用發(fā)展方向主要為網(wǎng)絡(luò)GIS和組件式GIS。

1、網(wǎng)絡(luò)GIS（WebGIS）

WebGIS是采用多主機(jī)、多數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分布式部署，通過(guò)Internet/Intranet實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，是一種瀏覽器/服務(wù)器（B/S）結(jié)構(gòu)，服務(wù)器端向客戶端提供信息和服務(wù)，瀏覽器（客戶端）具有獲得各種空間信息和應(yīng)用的功能。

目前，我國(guó)WebGIS和國(guó)際發(fā)展同步的，但經(jīng)常被應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)傳輸容量（帶寬）限制。WebGIS在洪水和其他咨詢(xún)系統(tǒng)中尤為重要，但地理空間數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)訪問(wèn)很慢，解決網(wǎng)絡(luò)帶寬限制的問(wèn)題刻不容緩。

2、組件式GIS（ComGIS）

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

六、當(dāng)前GIS在水利領(lǐng)域中的應(yīng)用和展望

當(dāng)前GIS應(yīng)用于水利工程建設(shè)，信息數(shù)字化、可視化作為起始點(diǎn)，為全面、準(zhǔn)確和快速施工全過(guò)程控制提供有力的分析工具，實(shí)現(xiàn)工程信息的高效應(yīng)用和科學(xué)管理，同時(shí)設(shè)計(jì)的視覺(jué)表達(dá)為決策和設(shè)計(jì)人員提供直觀的形象信息。有助于促進(jìn)智能和現(xiàn)代發(fā)展水利設(shè)計(jì)工作，大大提高了工程設(shè)計(jì)和管理現(xiàn)代化水平，促進(jìn)工程設(shè)計(jì)行業(yè)中的“設(shè)計(jì)革命”。

為了實(shí)現(xiàn)中國(guó)的水利信息化和現(xiàn)代化，應(yīng)更好地發(fā)展與應(yīng)用GIS技術(shù)。在加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化工作的基礎(chǔ)上，大力開(kāi)展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，尤其是具有水利行業(yè)特色的專(zhuān)題數(shù)據(jù)庫(kù)，如空間分布的社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、蓄滯洪區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)、水情數(shù)據(jù)庫(kù)、水文數(shù)據(jù)庫(kù)等。此外，還需提升地理信息系統(tǒng)在實(shí)際水利工作中的應(yīng)用水平，充分利用地理信息系統(tǒng)的功能和潛力。

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