闫玉岭
黑龙江省五大连池风景区水务局 黑龙江五大连池 164155
摘要：GIS技术指的是在计算机系统的支撑下，对整个地球表层空间中的相关的地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统，该系统具有强大的空间数据处理、分析和可视化的功能，将其应用中水资源管理工作中，能够为水资源合理开发利用、科学管理与决策提供了强而有力的技术支持。从而促进城市水资源管理水平的不断进步和提高。本文主要结合笔者多年工作经验，阐述了GIS在水资源管理中的应用。
关键词：GIS；水资源防洪规划；管理系统
一、概述GIS的内涵与及其在水资源管理中应用的重要性
1、GIS内涵
地理信息系统概念是60年代加拿大测绘学家结合计算机发展趋势，提出的利用机算机和数据库技术结合管理地球空间信息的概念体系，并于1971年建成第一个地理信息系统（GIS）。地理信息系统（GlS）是指在计算机硬、软件系统支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。该系统将地理空间数据作为基础和依据，应用地理模型分析等方法，提供多种空间和动态的地理信息的系统，该系统是一种为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统。
2、GIS在水资源管理中应用的重要性
我国是一个水资源相对来说比较贫乏的国家，随着我国经济的不断发展以及人口的快速发展，我国生产和生活对水资源的需求量也在不断的增加，水资源供需矛盾日益显现。我国目前面临着一个重要的环境问题就是水资源的缺乏问题，目前该问题已经成为制约我国国民经济发展的重要因素。因此目前乃至今后我国以及全世界经济持续发展的一个重要的问题就是水资源的供需问题。
近年来，我国乃至全世界都开始重视水资源的开发和利用问题，如何利用GIS做好水资源的合理开发和综合利用成为目前水资源管理中的一个重要的问题。
二、分析GIS技术在水资源管理中的具体应用
在水资源管理工作中，GIS能够为水资源的保护和管理工作提供非常科学和方便的工具。随着计算机、遥感、地理信息系统等技术的迅速发展，传统水科学与信息技术密切相关，具有强大的空间分析和可视化表达能力的GIS技术，能够快速、直观、多角度地分析水环境各要素的空间分布与时间变异特征，使水环境管理和综合决策向科学化、信息化和空间化方向发展。国际上，GIS在水文水资源中的应用可以追溯到上个世纪七十年代，我国上个世纪八十年代，上海市环境管理部门开始应用GIS进行水资源管理工作，同时建立了黄浦江流域水环境GIS系统。之后其他的一些水域管理机构和部门也逐渐开始讲GIS系统应用到防洪工作和洪水灾情快速评估系统的开发中。
1、水资源调查评价的应用
GIS在水资源调查评价中的应用主要是指将GIS技术应用在流域水文模拟和水资源的评价上，能够对水资源利用状况、生态耗水状况进行分析和评价。
2、GIS在水环境监测管理方面的应用
GIS在水环境监测管理中的应用主要包括对被污染的河流的各种污染源的监测，结合RS技术，实现对河流断流以及洪水清凉进行实时检测，对水环境恶化可能引起的多种灾害进行监测。同时结合RS技术还能够实现对水土流失等情况的监测。另外，结合GPS技术能够实现对过量开采地下水导致的地面沉降情况的实时监测。借助于GIS系统对空间数据的管理、分析能力，不但能够实现相关资料的快速和准确的查询，实现对水质变化特点和未来趋势的分析，同时还能够对水环境监测方案的实施效果进行了解和掌握。
3、防洪中的应用
洪涝灾害是我国主要的环境灾害，造成的损失巨大。因而我国逐渐开始将GIS技术应用到防洪工作中，建立起基于GIS的防洪决策支持系统，海系统的主要功能是建立防洪区域社会经济数据库、动态采集和分析洪水演进等，与GPS、RS的结合，对于人们做出正确的决策有很大的作用。基于GIS的防洪决策支持系统是在水资源综合开发利用中应用最早、成效最大的系统。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要的应用集中在建立防洪区域社会经济数据库，以及动态采集和分析洪水演进等方面。基于GIS的洪水演进模拟已在许多单位研制成功，技术也相当成熟，计算速度也从原来的数小时提高到现在的几分钟，实用性大大提高。
4、区域地下水资源管理的应用
GIS应用于区域地下水资源管理的基本思路是以GIS为载体，连接其他数据库系统，把某一区域内的各种地质、水文地质数据和背景资料输入GIS的数据库，构成一个区域水文地质信息系统，然后开发该系统与水文、地下水模拟系统的接口，及时地模拟水质、水量变化状态。
三、分析基于GIS的水资源管理系统功能
建立基于GIS的水资源管理系统能够为水资源的管理提供基础数据，为水资源的调配提供依据，对水资源的开发潜力进行分析计算，为合理的开发和利用水资源提供决策依据。基于GIS的水资源管理系统可实现如下主要功能：
1、预测分析
例如通过输入动态的监测数据，可适时做出地下水位等值线图，并经系统的空间分析模型计算出地下水库的库容量，进而利用辅助决策分析模块中的水资源预测模型对未来地下水资源的变化趋势进行预测。
2、水资源调度分析
根据农业、工业等部门在当时国民经济中的比例及生产现状进行指标分析，确定合理的供水量，使有限的水资源得到最优的分配，进而发挥出最大的经济效益。
3、信息检索和查询
可对研究区历年观测的水文资料进行检索，如历年降水量、径流量、地下水位年变化和月变化、水库入库量、废水排放量等。还可对系统内存储或经系统分析而派生出各种图形文件进行查询，如耕地、渠道、河流水系、水库地形等高线、典型年降水量等值线等。
4、模拟与决策
如利用水量计算模型和水质评价模型对候选的可行水资源管理方案的實施效果进行模拟，直观的对候选方案进行评价。进一步可将预测结果输入决策支持系统模型，求得规划方案的最优解。地理信息系统（GIS）是在计算机软硬件支持下，运用信息科学，管理科学，对空间地理信息进行综合处理、分析和应用的系统。
四、分析基于GIS的水资源管理系统未来的发展趋势
GIS的应用与开发一直是一个不断发展的动态过程，GIS的应用提升了水资源的信息管理水平，对于当前水文水资源的研究和利用起到了积极地促进作用。但当前GIS应用与开发中仍存在着诸多问题，如水流运动、水质的时间序列以及周围空间环境的数据耦合还需要进一步加强研究，不同开发单位之间水文数据组织和设计方式的差异也为互动操作增加了难度，不利于大范围的水资源数据模型的构建等。建立水文水资源地理空间数据库，空间数据库是系统的核心、决策的基础，因此加强标准化、规范化空间数据库的建设，尤其是具有水文水资源领域特色的地理空间数据库，如雨情和水情数据库、水旱灾情数据库、蓄滞洪区间展布式社会经济数据库等。对于水资源管理领域来说具有重要意义。这些数据库不仅包括流域内的水文水资源信息，同时还应该包括自然资源与社会环境、经济情况等基本数据，并且能够进行实时更新，保持数据的高度准确性，全面性与即时性。
五、结语
综上所述，GIS即地理信息系统，该系统是综合信息科学、空间科学和地球科学的一项综合性强的技术学科，能够实现兼容、存储、管理、分析、显示和应用等多种功能。在水资源管理中，地理信息是重要的组成部分，可以说百分之八十五以上的水文信息都与地理信息存在很大的关系，GIS技术为水资源管理实现网络化、标准化和空间化实现了可能。
参考文献
[1]陈忠合，苗力欣，王云.遥感与GIS在水资源管理中的应用[J].河南水利与南水北调，2007（02）.
[2]陈刚，陈植华.基于GIS的水资源管理信息系统[J].水文地质工程地质，1998（06）.
论文作者:闫玉岭
论文发表刊物:《防护工程》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/11
标签：水资源论文; 系统论文; 水文论文; 空间论文; 技术论文; 数据库论文; 数据论文; 《防护工程》2018年第14期论文;