GIS技术在水资源和水环境领域中的应用
GIS技术在水资源管理与水环境保护中的应用案例
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GIS技术在水资源管理与水环境保护中的应用案例随着经济的不断发展和人口的增长,水资源管理和水环境保护成为全球范围内亟需解决的重要问题。
在这个背景下,地理信息系统(GIS)技术的应用日益广泛,为水资源管理和水环境保护提供了有效的工具和方法。
一、水资源管理中的GIS应用案例在水资源管理中,GIS技术的应用主要体现在水资源的调查、评估、规划和管理等方面。
以某水库的管理为例,利用GIS技术,可以对水库的水质、水量、水流等进行实时监测和统计,进而评估水资源的利用情况和变化趋势。
同时,通过GIS技术可以将这些信息与地理位置进行关联,生成水资源分布图、水资源利用规划等。
这样,水库管理者可以通过空间分析和数据挖掘等方法,更好地了解水源地的特点和供水区域的需求,为水资源的合理调配和管理提供技术支持。
此外,GIS技术还可以应用于水资源的保护和保育中。
例如,在自然保护区的管理中,利用GIS技术可以对水源地的位置、范围、地形、植被等进行综合分析,制定出科学合理的水资源保护措施。
通过空间分析和模拟等方法,可以预测和评估不同保护措施对水资源的影响程度,从而选择最佳的保护方案。
二、水环境保护中的GIS应用案例水环境保护是保障人类健康和生态系统完整性的重要任务。
GIS技术的应用为水环境保护提供了空间分析、数据管理和决策支持等方面的有力支持。
在水环境监测中,利用GIS技术可以实现对不同地点的水质和污染源的分布进行可视化和动态监测。
通过采集水质数据和污染源数据,并与GIS系统进行整合和分析,可以实时在地图上展示水质状况和污染源分布情况,为环保部门提供科学依据和决策支持。
同时,GIS技术还可以与遥感技术相结合,利用卫星图像等数据,对水体质量进行遥感监测和分析,实现对大范围水环境变化的监测和预警。
除了水质监测,GIS技术还可以在水环境保护规划和管理中发挥重要作用。
例如,在城市雨水管理方面,通过GIS技术可以建立雨水管网模型,利用网络分析和模拟方法,确定合理的雨水流向和排放点,最大限度地减少城市内涝和水污染。
阐述GIS在水利水电领域的应用
![阐述GIS在水利水电领域的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/cc976d2f76eeaeaad0f33063.png)
阐述GIS在水利水电领域的应用1 GIS技术在水利水电领域的应用GIS技术(地理信息系统)是当前水文和水利工作的重要基础性技术,由于GIS技术立依靠计算机的功能技术,这使得水利水电工作可以利用数字的新发展得到迅速的发展,实现水利水电科学的管理、水利水电政策合理的制定、防洪抗旱能力的提高,可见GIS技术对于水利水电工作的重要价值。
应该从GIS技术的水利水电基础认知入手,分析水利水电工作应用GIS技术存在的问题,找到问题存在的深层次原因,以水利水电工作和GIS技术的特点出发,探寻水利水电领域GIS技术应用的要点,更好地实现GIS技术对于水利水电工作的价值,促进水文和水利领域的各项工作走向深入。
1.1 GIS技术在建立水文地理空间数据库中的应用水文地理空间数据库是今后水利水电工作的重要基础,是GIS技术在水利水电领域中应用的核心,数据库要保障实时查询则要求保持服务器端数据库与实时报汛数据库之间的通信,创建并存储洪水预报相关数据,进行更新、插值计算后得到最新信息,以便在水利水电工作中得到有效地应用。
水资源数据库就是一个巨大的数据库集成体,可对现状数据进行整理、储存,利用GIS技术,对水资源分布进行分析,结合经济发展需求,确定区域水资源承载力,提出科学合理的水资源调度方案,为水资源综合规划的编制提供依据。
1.2 水资源规划中GIS技术的应用水资源规划包括了水资源调查评价、节约用水规划、需水预测、供水预测、水资源保护规划、水资源配置、规划实施效果评价等内容。
通过GIS技术辅助进行水资源评价,以便做出合理的水资源规划。
1.3 水资源管理中GIS技术的应用水资源管理包括了对水文基本信息、水文地质条件、土壤植被、河流水系、地形地貌、水利工程等多种不同类型要素的管理,通过GIS技术可实现多元信息的叠加分析及空间数据和属性数据结合,为水资源管理提供基础信息的服务。
1.4 防洪抗旱中GIS技术的应用通过GIS技术与GPS技术、RS技术的结合可以建立洪水预警和干旱预警的系统,对洪涝灾害和旱灾进行灾情评估、灾情预报和灾害风险分析,有利于控制灾害的风险,降低灾害的损失。
地理信息技术专业地理信息系统在水资源管理中的应用
![地理信息技术专业地理信息系统在水资源管理中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b90aa462814d2b160b4e767f5acfa1c7aa008231.png)
地理信息技术专业地理信息系统在水资源管理中的应用地理信息技术专业地理信息系统(Geographic Information System,GIS)在水资源管理中的应用,是一种基于空间数据的集成、存储、管理、分析和展示的技术方法。
通过对地理信息系统的应用,可以有效地进行水资源的调查、分析、评估和管理,为水资源的合理利用和保护提供了重要的支持和保障。
一、水资源调查与监测地理信息技术通过收集、整理和处理各种水资源相关的空间数据,可以对水资源进行全面的调查和监测。
通过使用遥感影像数据和地理定位信息,可以获取水域的分布、面积、形态等空间特征,同时还可以获取江河湖泊的水位、水质、水流等参数。
利用地理信息系统的空间分析功能,可以将这些数据进行整合和分析,进而得出水资源的现状和变化趋势,为水资源管理提供科学依据。
二、水资源评价与规划基于地理信息系统的水资源评价与规划是指通过对水资源进行定量化分析和综合评估,为合理利用水资源和保护水环境提供决策支持。
通过建立水资源模型和空间分析模型,可以对水资源的供需状况、水质水量状况进行评价,进而提出合理的水资源利用策略和水环境保护措施。
同时,结合地理信息技术的可视化和交互性特点,可以将评价结果以图形化的形式展示,便于决策者和公众的理解和参与。
三、灾害管理与应对地理信息技术在水资源管理中的另一个重要应用是灾害管理与应对。
水灾、干旱等自然灾害是严重影响水资源的因素,对于减轻灾害损失和提高救灾响应能力,地理信息技术起到了关键作用。
通过建立灾害模型和风险评估模型,可以预测和评估灾害发生的可能性和影响程度,进而制定相应的应对措施。
地理信息系统还可以实时监测和预警灾害,提供准确的空间数据和信息支持,为灾害管理和救灾工作提供有效的决策依据。
四、水污染控制与环境保护地理信息技术在水污染控制和环境保护中的应用,主要体现在对水体污染源的空间定位、分析和监测。
通过收集和整理污染源和水体相关的空间数据,可以准确地确定污染源的位置、类型和污染物的扩散范围。
GIS技术在水文水资源中的应用分析
![GIS技术在水文水资源中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/076c11d99a89680203d8ce2f0066f5335b816762.png)
GIS技术在水文水资源中的应用分析GIS(地理信息系统)是一种将地理空间信息与数据库系统相结合的技术工具。
在水文水资源领域,GIS技术能够提供空间数据管理、分析和可视化等重要功能,对于管理和保护水资源具有重要意义。
1. 水文地理分析GIS技术可以利用地理空间数据进行水文地理分析,例如根据地形、土地利用和降雨等数据进行水流模拟,推测洪水的影响范围和淹没区域,帮助制定防洪和水库调度等措施。
还可以进行流域分析,通过分析河流的长度、坡度、面积、水源等信息,评估水资源的分布和利用情况。
2. 水质监测和污染防治GIS技术可以帮助建立水质监测网络,并将监测数据空间化,制作水质分布图和趋势图,实时监测水体的水质状况。
GIS还能与污染源模型相结合,模拟污染物在空间上的传输和扩散,预测潜在污染源的影响范围,为污染源的防控提供支持。
3. 水资源评价与规划GIS技术能够整合各种与水资源相关的数据,包括地质、地形、气象等数据,进行水资源评价和规划。
通过建立水资源数据库,分析水资源的空间分布和可利用性,评估水资源的供需状况,并为水资源的合理配置和利用提供科学依据。
4. 水灾风险评估利用GIS技术,可以进行水灾风险评估,据此制订相应的防灾预案。
通过结合洪水模拟、地形和土地利用等信息,评估洪水、干旱等自然灾害的风险,确定易受影响区域和重要设施,为灾害管理和应急响应提供参考。
5. 水资源管理和决策支持GIS技术可提供多种空间数据分析工具和模型,为水资源管理和决策提供支持。
可以利用GIS技术建立水资源管理模型,模拟不同管理措施对水资源的影响,对不同的管理方案进行比较,为水资源决策提供科学依据。
GIS技术在水文水资源领域有着广泛的应用。
它可以通过整合和分析空间数据,为水资源的管理、保护和利用提供科学依据,提高水资源的管理效率和决策的科学性。
随着地理信息技术的不断发展和完善,相信GIS技术在水文水资源领域的应用将会更加广泛和深入。
GIS技术在环境保护中的应用案例分析
![GIS技术在环境保护中的应用案例分析](https://img.taocdn.com/s3/m/2e3815e4d05abe23482fb4daa58da0116c171fa4.png)
GIS技术在环境保护中的应用案例分析近年来,环境污染日益严重,环境保护成为当今社会关注的焦点。
地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)作为一种强大的信息技术工具,在环境保护中发挥着重要作用。
本文将通过分析实际案例,探讨GIS技术在环境保护方面的应用,旨在突显其重要性和潜力。
一、境内水环境保护案例水是生命之源,保护水资源对于维护生态平衡和人类健康至关重要。
某市利用GIS技术进行水环境保护方面的工作,通过数字化高程模型和水文数据建立了水源地分布图。
通过GIS技术,可以实时监测水源地的水质状况,判断是否发生污染,并及时采取相应措施。
同时,该市还利用GIS技术进行水体污染源的定位和追踪,准确找出污染物的来源,加强监管和治理。
二、城市空气质量监测与治理案例城市化进程的加速增加了大气污染的风险,监测和治理城市空气质量成为各大城市的重点任务。
某大城市利用GIS技术开展了城市空气质量监测与治理工作。
首先,通过GIS技术建立了空气质量监测站点分布图,全面监测城市各区域的空气污染情况。
其次,利用GIS技术模拟城市大气污染的扩散情况,预测可能出现高污染区域。
最后,结合GIS技术和大数据分析,形成空气质量动态监测报告和治理建议,为相关政府部门提供决策依据。
三、自然环境保护案例保护自然环境是人类的责任和义务。
某自然保护区运用GIS技术进行生物多样性保护工作。
首先,利用GIS技术建立了自然保护区的地图数据库,记录自然保护区的生境类型、动植物分布等信息。
其次,通过GIS技术,对自然保护区内的物种进行动态监测,并进行生态模型分析,为生物多样性保护提供科学依据。
最后,结合GIS技术和遥感技术,实现了对自然保护区植被覆盖度的监测和评估,为植被恢复和保护提供指导。
四、应急环境监测与响应案例环境突发事件对人类和自然环境都带来极大的威胁,及时监测和响应成为保护生命安全的关键。
某应急管理部门运用GIS技术开展应急环境监测和响应工作。
GIS技术在水文水资源中的应用分析
![GIS技术在水文水资源中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/c8d94ce9b04e852458fb770bf78a6529647d3519.png)
GIS技术在水文水资源中的应用分析GIS技术在水文水资源领域的应用越来越广泛,它可以帮助我们更好地管理和利用水资源,提高水资源的利用效率和环境保护水平。
GIS技术可以用于水文建模。
水文建模是模拟水文过程的数学模型,它可以对水文过程进行分析和预测。
GIS技术可以用来对地形、土壤、植被等地理要素进行空间分析和建模,提供数据支持和空间分布信息,从而可以更准确地模拟水文过程,预测洪水和干旱等自然灾害的发生概率和影响范围。
GIS技术可以用于水资源评估和规划。
水资源评估是指对水资源的数量和质量进行评价和分析,确定可持续利用水资源的潜力和限制因素。
GIS技术可以将不同尺度的水资源数据(如降水量、河流流量、地下水位)进行整合和叠加分析,建立水资源评估模型,从而可以更精确地估计水资源的可利用量和水文格局变化。
GIS技术还可以用于水资源管理和调度。
水资源管理是指合理配置和利用水资源的活动,包括水量分配、水质监测、水价定价等。
GIS技术可以对不同区域的水资源数据进行整合和管理,建立水资源数据库,实时监测水资源的动态变化,为水资源调度和管理提供决策支持。
GIS技术可以用于水环境保护和生态恢复。
水环境保护是指保护和改善水体的水质和生态环境,预防水污染和生态破坏。
GIS技术可以对水环境数据进行收集和分析,建立水环境评价模型,评估水质状况和环境敏感区域,为水环境保护和生态恢复提供决策支持。
GIS技术在水文水资源领域的应用是多方面的,在水文建模、水资源评估和管理、水环境保护等方面都有重要作用。
随着GIS技术的不断发展和进步,相信在未来,GIS技术将进一步提高水文水资源的管理和保护能力,为水资源的可持续利用和生态安全建设做出更大贡献。
GIS在水文水资源领域中的应用
![GIS在水文水资源领域中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/f559388688eb172ded630b1c59eef8c75fbf95e4.png)
GIS在水文水资源领域中的应用摘要:GIS系统即地理信息系统(GIS ,geographic information system)是一个综合性系统,包含了地理科学、计算机技术、遥感技术和信息科学。
其综合适用型功能已广泛应用于相关领域。
GIS技术在水文水资源领域有着十分突出的作用,在一定程度上提升了水文水资源工作现代化生产能力。
可以有效利用地理信息系统、计算机技术助力于水文水资源,为水文水资源的发展提供保障。
在发展进程中,GIS技术具有集成化、智能化、微机化、业务化以及可视化的特点,有效融合GIS技术与水文地质信息管理,提升GIS技术功能,进而提升GIS在水文水资源领域中的应用的环境效益、社会效益。
关键词:GIS;水文水资源;应用1水文水资源管理的应用价值现阶段,各类水利工程以及其他涉河建设项目均需要以水文工作为基础保障,是保障水利工程以及其他涉河建设项目安全运行的不可或缺的重要工作内容。
我国地形地貌是比较复杂的,会受到气候因素的影响,大部分地区都面临干旱、洪涝等自然灾害。
这些自然灾害会引发严重的经济损失,对人们的生命安全造成威胁。
在水利工程建设中,加强水文水资源管理是十分必要的。
政府部门需要加强水文水资源管理,促进水利工程以及涉河建设项目能够更好的发挥功能,确保运行的安全性,水文水资源是确保本地区农业生产的关键,能够提升人们的生命财产安全。
在水利工程以及他涉河建设项目建设中加强水文水资源管理是十分必要的,需要加强重视。
2 GIS在水文水资源领域的应用价值及存在的问题2.1 现阶段GIS在水文水资源领域的应用目前,GIS技术在地下水调查、降雨量计算、水文水资源空间决策、水污染控制规划中均有应用。
GIS技术可以通过遥感技术结合计算机网络功能,对数据进行管理从而提高数据信息的准确性。
以ArcGIS为例,ArcGIS水文分析功能模块包括11个工具,可应用GIS快速提取集雨面积、提取河网、提取河长、提取河流比降。
GIS技术在水文水资源中的应用分析
![GIS技术在水文水资源中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/0885cfff4128915f804d2b160b4e767f5acf80ac.png)
GIS技术在水文水资源中的应用分析GIS(地理信息系统)技术在水文水资源中的应用广泛,能够对水文水资源进行系统地管理和分析,提高水资源的利用效率和保护水环境。
以下是对GIS技术在水文水资源中的应用进行的分析。
GIS技术可以用于水文数据的收集和管理。
传统的水文数据包括水文站点、水文观测数据、地貌数据等,使用GIS技术可以将这些数据进行集成和管理,建立完整的水文数据库。
通过GIS平台,可以实时采集和更新水文信息,建立水资源管理信息系统,为水资源开发与管理提供决策支持。
GIS技术可以进行水文数据的空间分析和建模。
通过GIS软件的空间分析功能,可以对地表水体、地下水、水文站点等水文要素进行空间分布的分析,了解水资源的空间特征和分布规律。
结合水文要素的历史数据,可以进行水文过程模拟和预测,对降雨、径流、蒸散发等进行模拟,实现水资源的长期规划和管理。
GIS技术可以进行水资源评价和优化配置。
通过GIS技术,可以对水资源进行评估和分级,制定合理的水资源开发利用规划。
结合水资源需求和供应的空间分布,可以进行优化配置,提高水资源的利用效率和满足不同区域的需求。
基于GIS的水资源优化配置还可以考虑环境因素,为生态保护和环境改善提供依据。
GIS技术可以用于水环境保护和灾害管理。
水环境保护包括水质监测、水生态保护等,通过GIS技术可以建立水环境监测网络,实时监测水质状况,预测水质变化趋势,及时采取措施保护水环境。
GIS技术还能够进行洪涝、干旱等水灾灾害的风险评估和应急管理,提前做好防灾减灾措施,提高水文灾害的应对能力。
GIS技术在水文水资源中的应用具有重要的价值。
通过GIS技术,可以实现水资源的全面管理和利用,提高水资源的可持续发展能力,为水资源管理和保护提供科学决策支持。
仍然需要进一步加强对GIS技术在水文水资源中的应用研究,提高技术的应用水平,不断推进水资源管理和保护的科学化和精细化。
GIS技术在水文水资源中的应用分析
![GIS技术在水文水资源中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/09ddcc3c77c66137ee06eff9aef8941ea76e4b30.png)
GIS技术在水文水资源中的应用分析GIS技术是指地理信息系统技术,是一种基于地理信息的计算机科学技术。
它可以结合各种数据源,快速高效地对地理信息进行管理、分析和呈现,主要应用于地理空间信息管理、分析、查询、展示和决策制定等领域。
在水文水资源中,GIS技术也有着广泛的应用。
一、水文水资源GIS数据处理GIS技术可以对水文水资源中各类数据进行收集、处理、统计和分析,为水文水资源研究提供有力支撑。
在水文水资源中,GIS系统可以以矢量图层的形式实现各类数据的可视化。
比如将水文观测站、水库、河流、湖泊、雨量站、水文站等水文水资源数据以地图或图层的形式呈现,使得业务人员可以直观的看到各类水文资源的分布情况和状况。
同时,GIS系统可以将数据进行统计,生成各类图表来报告分析结果,从而更加直观地展示数据分布特征和分析结果,并通过数据可视化帮助生成决策。
GIS技术的另一个优势在于通过其分析与建模功能,实现水文水资源的模拟和预测。
水文水资源GIS分析建模主要使用地理信息数据、时序数据,结合各种模型算法,实现模拟与预测。
1、模拟GIS技术可以利用数据库集成模拟不同类型的水文水资源模型,例如水源涵育、雨水径流、水文分析模型等,在研究水文水资源的动态变化规律、区域分布等方面功不可没。
通过建立水文水资源模型,可以实现对不同雨季、降雪和融雪期的情况下的水流量预测,对水质污染预测和水源保护分析等方面,提供可靠的数据支持。
2、预测GIS技术可以结合机器学习算法、深度学习算法、神经网络等模型技术,根据历史数据进行预测建模,从而实现对水文水资源的长期预测。
通过预测水源和水质的变化情况,有针对性地制定出合理的水资源利用方案和污染防治策略。
GIS技术在水文水资源灾害防控中同样扮演着重要的角色。
GIS系统可以用于实时监测水文水资源的变化情况,了解早期灾害信息并进行应对,同时对不同地点的环境和资源的恢复需要预做规划。
四、水文水资源GIS智能辅助决策GIS技术还可以结合机器学习和人工智能等技术,通过建立智能决策系统,对水文水资源的各种方面进行实时预测和分析,辅助人们做出更加合理的决策。
地理信息系统知识:GIS在水资源管理中的应用
![地理信息系统知识:GIS在水资源管理中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/5794ad525e0e7cd184254b35eefdc8d376ee149a.png)
地理信息系统知识:GIS在水资源管理中的应用地理信息系统(GIS)是一种用于收集、组织、分析和展示地理数据的技术,它已经成为了水资源管理领域中不可或缺的工具。
本文将从以下几个方面介绍GIS在水资源管理中的应用。
一、地表水管理GIS可以用于监测地表水的水质和水量,通过对地表水的采样分析,可以建立水质图、水量分布图等,分析水资源的变化趋势、水环境的污染状况。
同时,GIS还可以通过数字高程模型等技术提供地形信息,进一步分析地表水的流动规律和地表水来源等信息。
二、地下水管理GIS可以用于地下水资源的勘探和基础数据建设,包括建立地下水水文地质图、地下水资源分布图等。
同时,在地下水管理中,GIS还可以建立地下水水位监测系统和水质监测网络,实现对地下水的实时监测和数据分析,为地下水资源的保护和可持续利用提供决策依据。
三、水资源规划GIS可以用于水资源规划中的数据收集和分析,包括收集地形数据、气象数据、水流数据等,建立数字高程模型、水系模型等,进一步分析水资源的分布状况和利用潜力,为水资源规划提供科学依据。
四、水灾预警GIS可以用于水灾预警和应急管理中的数据采集和分析,包括建立洪水预警系统、水文模型等。
同时,通过GIS可以分析河流漫滩、洪水淹没范围、水资源污染等数据,提前预警水灾风险,为应急管理提供决策信息。
五、水资源保护GIS可以用于水资源保护中的数据管理和决策支持,包括建立水资源保护计划、环境监测系统等。
通过对地理数据的收集、整理和分析,可以更好地保护水资源的水质、水量和生态环境,促进水资源的可持续利用。
综上所述,GIS在水资源管理中的应用范围较广,从地表水管理到地下水管理,从水资源规划到水灾预警和水资源保护,都能发挥重要作用。
随着科技的不断发展以及数据采集、传输和存储技术的不断提升,GIS将会在水资源管理中发挥更加重要的作用。
GIS在水资源管理中的应用与案例分析
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GIS在水资源管理中的应用与案例分析GIS(地理信息系统)是一种强大的工具,可用于管理和分析地理数据。
在水资源管理领域,GIS的应用已经得到广泛的认可和采用。
本文将介绍GIS在水资源管理中的应用,并通过案例分析进一步阐述其有效性和优势。
一、GIS在水资源管理中的应用1. 地表水资源管理GIS可以用来收集、存储和分析地表水资源相关的数据,如水域分布、水质、水量、水流方向等。
通过GIS的空间分析功能,决策者可以了解不同水域的水质状况,并进行合理的规划和管理,以确保地表水的可持续利用。
2. 地下水资源管理GIS可以用来建立地下水资源管理系统,包括地下水的储量、水质、补给区域和抽水井等重要信息。
通过对这些数据的分析和建模,决策者可以制定合适的抽水政策,避免地下水资源过度开发和污染。
3. 水资源评估和预测GIS可以整合不同来源的水资源数据,包括降雨数据、蓄水量、地表和地下水水位等,以评估当前的水资源状态。
同时,GIS也可以借助模型和算法,对未来的水资源供需进行预测和规划,提供科学依据和决策支持。
4. 水环境管理GIS可以对水环境进行监测和管理,包括水污染源的分布、污染物的扩散和水质的变化等。
通过GIS的数据分析和可视化功能,决策者可以及时掌握水环境的状况,制定相应的环境保护和治理策略。
二、案例分析:GIS在某地区水资源管理中的应用某地区的水资源管理局利用GIS系统对该地区的水资源进行管理和分析,取得了显著的成效。
以下是其中的一些案例:1. 水电站选址利用GIS系统,水资源管理局对该地区的河流、地形、土地利用等数据进行了综合分析。
根据水电站的需求,确定了最佳选址,并进行了效益评估。
最终,成功建设了一座水电站,提供了可靠的清洁能源。
2. 水源保护区划通过GIS系统,水资源管理局对该地区的水源保护需求进行了评估和划定。
根据地理条件、水质要求和水量需求等因素,划定了一系列水源保护区,采取了控制和管理措施,保障了水源的安全和可持续利用。
GIS技术在水资源和水环境领域中的应用
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GIS技术在水资源和水环境领域中的应用GIS(地理信息系统)是一种将地理空间信息和属性信息相结合的技术,可以用来收集、存储、管理、分析和展示地理空间数据。
在水资源和水环境领域,GIS技术发挥着重要的作用。
本文将重点介绍GIS技术在水资源和水环境领域中的应用。
首先,GIS技术在水资源管理中的应用是十分重要的。
通过使用GIS技术,可以对水资源进行全面的调查和管理。
例如,可以利用GIS技术对水资源进行定量和定性分析,包括水量、水质、水源等方面的数据。
这些水资源数据可以帮助决策者制定科学合理的水资源管理策略,保障水资源的可持续利用。
此外,GIS技术还可以用于水资源分布规划。
通过对地表地理数据进行采集和分析,可以辅助决策者确定水资源的合理分配方案。
例如,可以利用GIS技术确定地理位置、地形地貌、降雨量等因素,选择适合建设水库、水井和输水管道等设施的地点。
同时,还可以根据城市和农村的用水需求,确定合理的供水方案,提高水资源的利用效率。
值得一提的是,GIS技术在水环境保护中也有重要的应用。
通过GIS技术可以对水环境进行动态监测和评估。
例如,可以利用遥感技术获取水体遥感影像,再结合地面调查数据,对水体污染状况进行监测和评估。
然后,可以将这些数据与地理信息进行融合分析,找出污染源和污染区域,并制定相应的环境保护措施。
此外,还可以利用GIS技术构建水体模型,模拟水的流动和水污染的扩散情况,帮助决策者预测和应对可能的水环境风险。
除此之外,GIS技术还可以用于水资源与水环境决策支持系统的构建。
通过将GIS技术与其他决策支持技术相结合,可以为决策者提供直观、快速、准确的决策信息。
例如,可以将水资源和水环境数据以地图的形式展示,为决策者提供空间关系的分析和决策支持。
同时,还可以通过计算机模拟和空间分析等方法,对不同决策方案进行评估,为决策者选择最优方案提供参考依据。
综上所述,GIS技术在水资源和水环境领域中的应用是十分广泛和重要的。
地理信息系统在水资源管理中的应用
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地理信息系统在水资源管理中的应用地理信息系统(Geographic Information System, 简称GIS)在水资源管理中的应用地理信息系统(GIS)是一种基于计算机技术的空间数据管理和分析工具,已经在各个领域得到广泛应用。
在水资源管理中,GIS可以提供强大的分析和决策支持功能,帮助管理人员更好地了解和管理水资源。
本文将探讨GIS在水资源管理中的应用。
一、水资源调查与评估GIS在水资源调查与评估中扮演着重要的角色。
通过获取和整合地理和水文数据,GIS可以生成水资源地图,展示水源分布、水质状况、水文地貌等信息。
利用GIS的空间分析功能,可以对水资源的数量、质量和分布进行评估,为水资源规划和决策提供科学依据。
二、水资源监测与预警GIS可与实时水文监测网络集成,实现对水资源状况的实时监测。
通过传感器获取水文数据,结合GIS的数据处理和展示功能,可以实时监测水位、地下水位、降雨量等指标。
基于历史数据和模型分析,GIS还能实现对洪水、水质异常等事件的预警,提前采取措施,提高对水资源的管理效率。
三、水资源规划与管理GIS在水资源规划与管理中发挥着重要的作用。
通过建立水资源数据库,整合和分析各类数据,GIS可以用于水资源的合理配置和利用。
例如,通过模拟水流、水位和水质等现象,GIS可以预测不同方案下的水资源分布和变化趋势,为规划者提供参考。
同时,GIS还可以进行水资源利用评估,比较不同地区的供需情况,为水资源管理决策提供依据。
四、水环境保护与应急响应GIS在水环境保护与应急响应中具有重要的应用价值。
结合数字高程模型和遥感影像,GIS可以进行河流、湖泊和湿地等水域的动态监测和变化分析。
通过模拟分析,GIS还可以评估人类活动对水环境的影响,为环境保护提供数据支持。
在水灾和水污染事故发生时,GIS可以迅速分析受灾区域、蔓延情况等,为应急响应和救援提供决策支持。
综上所述,地理信息系统在水资源管理中的应用十分广泛且多样化。
测绘技术中的GIS在环境保护中的应用案例
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测绘技术中的GIS在环境保护中的应用案例概述随着人类活动的不断增加,环境保护变得尤为重要。
地理信息系统(GIS)作为一种强大的测绘技术,已经在环境保护领域中发挥着关键作用。
本文将论述GIS在环境保护中的几个应用案例,展示其在解决环境问题和可持续发展中的重要性。
案例一:水资源管理水资源是保证生态系统和人类可持续生存的重要资源。
然而,随着城市化和工业化的发展,水资源面临着日益严重的威胁。
利用GIS技术,可以进行全面的水资源管理。
通过整合地理信息和水资源数据,可以准确定位潜在的水资源缺口,并优化水源供应网络,使水资源利用更加高效。
以河流水质为例,利用GIS可以实时监测河流水质,及时发现并处理污染源,保护水资源的健康和可持续利用。
案例二:自然灾害管理自然灾害如地震、洪水和森林火灾等对环境和人类生活造成巨大影响。
借助GIS技术,可以进行有效的预防与应对。
通过GIS可以对潜在灾害区域进行风险评估,并制定相应的防灾措施。
此外,GIS还可以监测地震活动,实时记录地震数据,并通过空间分析技术预测地震影响范围,提供预警信息。
在洪水管理中,GIS可以通过模拟洪水扩散,快速确定受灾区域,并规划疏散路径,提高应对洪水的效率。
案例三:土地利用规划合理的土地利用规划对于环境保护至关重要。
利用GIS技术,可以进行土地利用状况的监测和评估,为土地利用规划提供科学依据。
通过空间分析和多源数据整合,可以确定不同地区的最佳用地类型,避免不合理的开发和利用。
同时,GIS还可以辅助进行土地资源潜力评价,发掘土地潜力,为可持续发展提供支持。
案例四:物种保护生物多样性的保护是环境保护的重要组成部分。
利用GIS技术,可以对物种的分布和栖息地进行精确记录和监测。
通过采集物种信息和空间地理数据,可以构建物种分布模型,预测物种迁徙和分布的趋势。
此外,GIS还可以辅助制定保护区域的策略,区分不同保护等级,并划定管理范围,帮助保护物种的生存环境。
结论地理信息系统(GIS)在环境保护中的应用潜力巨大。
GIS技术在水资源管理中的应用案例
![GIS技术在水资源管理中的应用案例](https://img.taocdn.com/s3/m/84f51b0d11661ed9ad51f01dc281e53a59025147.png)
GIS技术在水资源管理中的应用案例随着全球人口的不断增长和经济的发展,水资源管理变得越来越重要。
有效地管理和利用水资源对于可持续发展和社会稳定至关重要。
在这方面,地理信息系统(GIS)技术可以发挥重要作用。
本文将探讨GIS技术在水资源管理中的应用案例。
一、水资源分布与评估首先,GIS技术可以用于水资源分布和评估。
利用GIS软件,可以综合各种数据,如地形、降雨量、地下水位等,绘制水资源分布图。
通过分析地理数据,可以确定特定地区的水资源状况以及可能面临的问题,比如干旱、水源污染等。
这些信息对于水资源管理者制定相应的策略和措施非常重要。
二、水资源监测与预警其次,GIS技术可以用于水资源的监测与预警。
通过传感器和遥感技术,可以将实时数据与地图进行集成。
这样,水资源管理人员可以实时监测水源的变化,如水位、污染物浓度等。
一旦发现异常情况,可以立即采取行动,以保护水资源的安全与可持续利用。
三、水资源规划与管理此外,GIS技术还可以用于水资源的规划与管理。
通过GIS软件,可以模拟和预测不同管理策略对于水资源的影响。
比如,可以通过模拟不同排水方案对于土地利用的影响,来确定最佳的管理方案。
此外,还可以利用GIS技术制定水资源保护区域,并规划合理的供水网络。
这些都有助于提高水资源利用的效率和可持续性。
四、水灾风险评估与应急响应另外,GIS技术还可以用于水灾风险评估与应急响应。
利用GIS软件,可以分析地质地形、历史洪水数据等信息,评估特定地区的水灾风险。
同时,还可以分析人口密度、基础设施分布等因素,确定潜在的风险区域。
当水灾发生时,可以利用GIS技术进行应急响应,比如疏散路径的确定、受灾区域的划定等。
这样可以最大程度地减少损失和保护人民的生命财产安全。
总结起来,GIS技术在水资源管理中的应用十分广泛。
从水资源分布与评估、水资源监测与预警、水资源规划与管理,到水灾风险评估与应急响应,GIS技术都能发挥重要作用。
通过GIS技术的应用,我们可以更好地管理和利用水资源,实现可持续发展的目标。
GIS技术在水文水资源中的应用分析
![GIS技术在水文水资源中的应用分析](https://img.taocdn.com/s3/m/83172c3d7ed5360cba1aa8114431b90d6d858952.png)
GIS技术在水文水资源中的应用分析【摘要】本文主要介绍了GIS技术在水文水资源中的应用分析。
首先探讨了GIS技术在水资源调查、水文模拟、水资源评价、水资源管理和水资源保护中的应用情况。
其次从不同角度分析了GIS技术在水文水资源中的应用潜力以及未来的发展趋势。
通过对GIS技术在水文水资源中的广泛应用进行深入分析,可以更好地了解GIS技术在水资源领域的重要性和影响力,为相关领域的研究和实践提供了有益的参考依据。
GIS技术的不断创新和发展将进一步推动水文水资源领域的科研和管理工作,为实现水资源可持续利用和保护水环境做出重要贡献。
GIS技术在水文水资源中的应用将在未来得到更广泛的应用和推广。
【关键词】关键词:GIS技术、水文、水资源、调查、模拟、评价、管理、保护、应用、潜力、发展趋势1. 引言1.1 GIS技术在水文水资源中的应用分析水文水资源是人类生存和发展的重要基础,而GIS技术在水文水资源领域的应用也逐渐受到重视。
通过GIS技术,可以实现对水资源的准确测量、模拟和评价,从而更好地管理和保护水资源。
GIS技术在水资源调查中的应用包括通过卫星遥感数据获取水文地理信息、实现水资源空间分布的精确提取等。
在水文模拟中,GIS技术可以实现水文模型的构建和参数校正,提高水文预测的准确性。
在水资源评价方面,GIS技术可以结合多种数据源进行综合分析,为水资源利用提供科学依据。
在水资源管理和保护中,GIS技术可以实现水资源空间管理、水源地保护区划等功能,对水资源的保护起到重要作用。
GIS技术在水文水资源中的应用潜力巨大,随着技术的不断发展和完善,将为水资源管理和保护工作带来新的突破。
未来,随着数据源的不断丰富和技术的不断创新,GIS技术在水文水资源领域的应用将会更加广泛和深入。
GIS技术的发展将为水资源的可持续利用和保护提供强有力的支持。
2. 正文2.1 GIS技术在水资源调查中的应用1. 地形分析:GIS可以通过数字高程模型(DEM)和地形分析工具,对水资源调查区域的地形特征进行精确的描述和分析。
地理信息系统知识:GIS在智能水利中的应用
![地理信息系统知识:GIS在智能水利中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/0dbb37765b8102d276a20029bd64783e08127d73.png)
地理信息系统知识:GIS在智能水利中的应用随着科技的发展,地理信息系统(GIS)在许多领域的应用越来越广泛,其中就包括水利领域。
在智能水利应用中,GIS是一个强大的工具,可以帮助水利部门更好地管理和维护水资源。
本文将讨论GIS在智能水利中的应用。
一、 GIS在智能水利中的概述一般而言,GIS是一种用于管理、分析和呈现地理空间数据的技术。
在智能水利中,GIS的作用可以分为以下几个方面:1.水资源管理水资源的分布和供应受到许多因素的影响,如地形、气候、降水、地下水位等。
GIS可以用来收集、存储和分析这些数据,以便更好地管理水资源。
比如,在分析地下水位时,GIS可以帮助水利部门选择地点进行水井建设,并监测井水位的变化。
2.水环境监测水环境监测是智能水利中一个非常重要的环节。
GIS可以用来分析水质监测站的位置、水质数据等,帮助监测水质的变化。
这些数据可以用来制定适当的水环境保护措施,减少污染、保护水源和水生态系统。
3.水利工程管理GIS可以帮助水利部门对水利工程进行有效的管理,如水文站、水库、水渠、水闸等。
通过管理这些数据,GIS可以帮助水利部门进行预测和规划,提高水利工程的使用效率和安全性。
二、GIS在智能水利中的具体应用1.水文数据分析GIS可以用来分析水文数据,如降水量、河流流量和水位等数据。
这些数据可以被用来预测可能的洪水、干旱和旱灾。
在流域水资源管理中,GIS可以用来计算年平均水位、年流量和水库蓄水率等数据,以便更加有效地管理可用水资源。
2.地表水资源管理GIS可以用来监测和管理地表水资源。
通过将土地覆盖和地下水位等数据转化为数字化数据,水利部门可以更好地监测和管理地表水资源。
GIS可以利用这些数据,在一个地区内分析水文、气象、地形和水文数据,以便更好地了解该地区的水资源需求。
3.水资源规划和决策支持GIS可以用来为水资源规划和决策提供支持。
GIS可以收集有关水质、流量、洪水、干旱和其他水文数据,以便帮助水利部门制定合适的规划和管理策略。
地理信息技术在水资源管理中的应用
![地理信息技术在水资源管理中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/cb75a4790622192e453610661ed9ad51f01d5491.png)
地理信息技术在水资源管理中的应用水是生命之源,对于人类的生存和发展至关重要。
然而,随着人口的增长和经济的发展,水资源面临着日益严峻的挑战,如水资源短缺、水污染、水生态破坏等。
为了实现水资源的可持续利用和有效管理,地理信息技术的应用发挥了重要作用。
地理信息技术是一门综合性的技术,它融合了地理科学、计算机科学、遥感技术、全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等多个领域的知识和技术。
在水资源管理中,地理信息技术能够提供全面、准确、实时的水资源信息,为水资源的规划、开发、利用、保护和管理提供科学依据和技术支持。
一、遥感技术在水资源管理中的应用遥感技术是通过卫星、飞机等平台搭载的传感器,获取地球表面的电磁波信息,从而实现对地表物体的监测和分析。
在水资源管理中,遥感技术主要用于水资源的监测和评估。
首先,遥感技术可以用于监测地表水体的分布和变化。
通过遥感影像,可以清晰地看到河流、湖泊、水库等水体的位置、形状和面积,以及它们随时间的变化情况。
这对于水资源的规划和管理具有重要意义,例如可以帮助确定水库的蓄水能力、评估河流的流量变化等。
其次,遥感技术还可以用于监测水质。
通过对遥感影像的光谱分析,可以获取水体中叶绿素、悬浮物、溶解性有机物等物质的含量信息,从而评估水质的状况。
这有助于及时发现水污染事件,为水污染的治理提供依据。
此外,遥感技术还可以用于监测水生态系统。
例如,可以监测湿地的面积变化、植被覆盖情况等,为湿地的保护和恢复提供支持。
二、全球定位系统(GPS)在水资源管理中的应用GPS 是一种基于卫星的导航定位系统,能够提供高精度的地理位置信息。
在水资源管理中,GPS 主要用于水资源调查和监测中的定位和导航。
在水资源调查中,工作人员可以使用 GPS 设备准确记录采样点的位置信息,确保采样的准确性和代表性。
同时,GPS 还可以用于测量河流的长度、湖泊的周长等地理信息,为水资源的评估和规划提供基础数据。
在水资源监测中,如对地下水监测井的位置定位、对水利工程设施的位置和变形监测等,GPS 都能够发挥重要作用。
地理信息系统知识:GIS在水环境治理中的应用
![地理信息系统知识:GIS在水环境治理中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/221e3a825ebfc77da26925c52cc58bd630869367.png)
地理信息系统知识:GIS在水环境治理中的应用地理信息系统(GIS)是一种利用计算机存储、处理、分析、展示地理空间数据的工具。
在现代环境治理中,GIS已经成为一种不可或缺的技术手段。
本文将以水环境治理为例,探讨GIS在环境治理中的作用。
一、水环境治理的意义水是人类生存的基本需求,也是自然生态系统中最重要的组成部分。
但是,在人类社会高速发展的过程中,水质逐渐变差,水污染问题日益突出。
不仅对人类健康造成严重危害,同时还对整个生态环境产生重要而深远的影响。
因此,治理水环境成为了当今世界各国要面对的重要任务。
二、GIS在水环境治理中的应用GIS技术在水环境治理方面发挥了巨大的作用,主要包括以下几个方面:1.水质监测:GIS可以将各种水体的监测数据进行地理信息的整合,实现各种数据的叠加与分析,更加全面、系统地监测水质。
通过对多维数据的分析处理,可以实时监测水质,为环境管理者提供基础数据支撑,准确判断水环境目前的状况和趋势,及时发现并处置水污染事件。
2.水资源管理:GIS可以建立水文地理数据库,记录水源、水库、水闸、水渠和灌溉设施的详细信息。
通过对数据库中数据的比较和分析,管理部门可以更准确地评估水资源的量和质量,及时调配和管理水资源的使用。
3.水环境模拟分析: GIS可以模拟水污染事件的扩散和影响范围,从而准确预测事故可能对当地水环境造成的影响,为应急处理提供决策支持。
此外,还可以模拟水文过程,预测洪涝灾害等天然灾害事件及其影响范围。
4.水资源规划与评估: GIS可以对地表水和地下水资源的蓄存情况、分布、水量、水质等信息进行快速准确的空间分析,从而制定合理的水资源管理方案和决策,同时提高决策的科学性和信息基础。
5.应急处理:当水环境遭受突发事件时,GIS集成了传感器、卫星遥感等高新技术,能够提供多维信息的可视化显示,帮助决策人员快速、准确地做出决策。
三、GIS在国内水环境治理应用的案例1.廊坊市GIS水环境系统该系统依托信息化、远程监测、报警、信息分享等技术手段,实现廊坊市水环境监测、水质评价、水环境应急、决策支持等管理工作的有效推进。
地理信息技术在水资源管理中的应用
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地理信息技术在水资源管理中的应用地理信息技术(Geographic Information System,简称GIS)是一种通过地理空间分析和数据建模的技术,可以用来收集、存储、处理和展示地理信息。
在水资源管理中,GIS的应用已经成为一种重要的工具。
本文将探讨GIS在水资源管理中的应用,并从实际案例中分析其优势和局限性。
一、GIS在水资源分析中的应用首先,GIS可以帮助确定水资源的来源和供应地点。
通过收集和整理相关数据,如地表水源、地下水源、水井和水利设施等,GIS可以绘制出水资源分布的地图。
这样一来,水资源管理者可以直观地了解不同地区的水资源分布情况,有针对性的制定供水计划。
其次,GIS可以用于水资源的调查和监测。
通过GIS技术,我们可以将水质监测数据、水位变化数据等与地理信息结合起来,制作出水质分布图和水位监测图。
这有助于监测水资源的变化趋势,及时发现问题并采取相应的措施。
另外,GIS还可以用于水资源的管理和规划。
通过GIS技术,我们可以建立水资源管理数据库,并利用空间分析功能来对水资源进行定量评估。
这样,水资源管理者可以更好地优化水资源的配置和利用,提高水资源的利用效率。
二、GIS在水污染治理中的应用除了在水资源分析中的应用外,GIS还可以用于水污染治理。
通过整合污染源数据、土地利用数据和水质数据,GIS可以帮助我们分析污染源的分布和扩散规律。
这有助于制定科学的污染防治措施,减少水污染对水资源的影响。
此外,GIS还可以用于水污染源的定位和溯源。
通过收集和整理相关的污染源数据,结合地理空间分析功能,我们可以追踪污染源的来源和传播路径,并准确的定位污染源的位置。
这对于制定精细化的治理方案和提高污染源的治理效果非常重要。
三、GIS在水灾防控中的应用除了在水资源管理和水污染治理中的应用外,GIS还可以用于水灾防控。
通过整合地形数据、降雨数据和河流水位数据等,结合GIS的空间分析功能,我们可以模拟水灾发生的可能性和水灾范围,并预测灾情发展趋势。
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(4)水环境评价和规划GIs具有叠置分析、包含分析、距离分析、缓冲区分析、三维分 析等功能,它们均可用于水环境评价和规划。如在污染源分析和水源保护区划分中,可利用 Gls缓冲区分析功能划定缓冲区,然后将缓冲区与其它信息作叠置分析,以确定受污染源影响 或影响水源保护的因素。
万 方数据
第2期
彭盛华等:GIs技术在水资源和水环境领域中的应用
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(5)突发性水污染事故应急响应GIs的空间数据集成和网络分析功能与水质模拟技术结 合,可对突发性水污染事故造成的污染情况进行模拟,以便能及时确定受影响的范围和对象, 采取适当的措施控制其不利影响。 (6)流域集成研究利用GIs的数据和模型集成功能,可对流域内多种与水环境有关的现 象和过程进行集成模拟,这样便于考察它们的综合影响。如usEPA开发的BAsINs系统能够对 流域内的点源和非点源进行集成研究。 (7)洪水预报和洪泛区管理GIs与图像处理、航空摄影及遥感等技术结合,可对洪灾损 失及灾后重建计划进行评估。也可利用G1s结合水文和水力学模型用于洪水淹没范围预测。如 GIs空间分析扩展模块可用于分析和存储流域地貌特征,提取有关参数.作为HEc一1或HMs 等地表径流模型的输入文件。将地表径流模拟计算成果与河道断面信息结合,输入到HEc一2 或RAs等水力学模型中,即可预测给定位置的水深。将计算出的水面高程数据输入到GIs中, 并覆盖在地形表面,从而确定出洪水可能的淹没范围。再将此淹没范围图与有关基础设施、土 地利用、人口密度等其它专题图综合进行分析,可预测洪水的影响,便于采取应急措施。 (8)地表水或地下水数据库的集成cIs通常用来作为地表水或地下水数据库集成的工具。 集成既包括同一个数据库的不同数据层之间的集成,也包括不同的数据库之间的集成。对各种 有关地表水或地下水数据的集成是对流域水资源和水环境实施综合管理所必须的。
3在水资源和水环境领域应用GIs技术面临的问题
GIs的应用促进了水资源和水环境管理的发展;反过来,水资源和水环境管理对GIs的需 求叉促进了G聆的发展。然而,将G聒应用于水资源和水环境领域,1仍有下述问题需要解决: (1)传统的GIs在表示复杂的地理要素、真三维空问模型、时空模型及综合空间分析方法 等方面还存在着难以克服的问题[2”。水资源和水环境变化过程具有明显的时空动态特征,因 而,需要开发能实现三维和四维空间分析和显示的软件用于水资源和水环境变化模拟。 (2)水资源和水环境的运动过程模拟需要复杂的数学模型,但这些模型在分析和显示空间 信息能力方面不足。GIs则具有强大的分析和显示空间信息的功能,可使复杂的模型变得简单 易用,但还不能单独解决模拟问题。只有将两者有机地结合起来,才能更有效地解决水资源和 水环境领域的问题。模型与GIs的集成程度越高,性能越好。因此,GIs与水资源和水环境模 拟模型的集成技术是一个值得深入研究的领域。 (3)地表水的汇流是在河流网络中进行的,因而,河流网络模型开发及其应用研究也具有 重要意义。一些GIs软件包中均提供了网络分析功能,但它们只适用于街道网络的交通线路安 排和资源分配等。由于水流与交通车流的特征不同,需要对目前GIs网络分析模型中所采用的 算法作进一步改进,才能适用于水资源领域。 (4)水资源和水环境问题与多方面的因素有关,并具有明显的时空属性,因而,在水资源 和水环境管理过程中也就相应需要掌握众多因素的时空信息,为此必须基于cIs技术建立大规 模的综合信息系统。hnemet技术的飞速发展,使得基于网络技术的水资源和水环境基础GIs开 发也应受到重视,以便为各层次的水资源和水环境管理提供综合的基础信息。 (5)与信息获取能力不断提高相适应,需要有对信息进行快速、有效分析,并易于使用的
万 方数据
第2期
彭盛华等:GIs技术在水资源和水环境领域中的应用
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和规划提供决策服务,G塔开始应用于水文学及水资源管理。美国科罗拉多州的一些机构联合 开发了科罗拉多河决策支持系统,GIs被用于流域空间的存储、检索、分析和显示[7】。宾夕法 尼亚州将GIs技术应用于暴雨水管理问题,GIs为水文模型提供前端或后端数据处理…。维吉 尼亚州的PHncewilIiBIn县在实施流域管理项目中应用了GIs技术,通过在GIs环境中叠加土地
1.2国外应用
70年代起,美国田纳西流域管理局利用G玛技术处理和分析各种流域数据,为流域管理
收稿日期:2000.03一16;修订日期:2000—12_11
作者简介:彭盛华(1964.),男.湖北英山人,长江水资源保护科学研究所高级工程师,北京师范大学环 境科学研究所博士生,主要从事环境规划与环境影响评价方面的工作。
水资源规划问题。st出n等口¨将一个空间分布式城市暴雨径流模型与GIs集成用于城市暴雨水
管理对策分析。Diobc等[22]检验了Am/h血GIs软件的网络分析程序及其所基于的Dqkstm算法 对水流问题的适用性。丑Iou等[圳利用eIs的网络分析功能改进农田排水模拟。许多研究人员 还就GIs在地下水流模拟中应用问题进行了探讨…J。 1.3水资源和水环境领域GIS技术应用研究最新动态 GIs技术在水资源和水环境领域应用越来越广泛的同时,其实现的方法也仍在不断地改 进。目前,GIs在水资源与水环境模拟方面的功能正以cIs扩展模块的形式出现。
GIs技术在水资源和水环境领域中的应用
综合国内外应用情况可知,GIs在水资源和水环境领域中应用于下述几个方面: (1)地表水与地下水模拟地表水模拟包括对地表水体如湖泊、河流等降水一径流关系的
描述。降水一径流模拟需要众多参数来描述局部的地形地貌、土壤类型和土地利用等。GlS的 数据编辑和处理功能可有效快捷地处理流域的特征参数。其强大的图形处理能力可以将流域内 所有的特征用图形充分地显示出来。GIs在地下水模拟分析中的用途主要是模型输入数据的准 备,地下水模型的有限元格网设计,模拟结果的可视化分析及最终结果的输出。 (2)非点源污染模拟 非点源污染研究需要综合和显示各种空间信息,因而非常适合在 GIs支持下进行。非点源模型与GIS对接能大大简化模拟工作。由GIs建立的数据库可自动制 作模型输入参数和处理时空系列数据、表格和文本信息。利用GIs对空间数据的处理能力及模 型的模拟能力,可研究不同的土地利用方式对流域水文和水质的影响,为制订满足水环境保护 要求的土地利用规划提供依据。对于非点源污染模拟而言,分布过程模型和GIs集成应用,可 支持和加强所选定流域空间分布处理过程能力,提高对空间变化的认识,减少因空间数据均化 而引起的不确定性。 (3)排水系统模拟GIs的网络分析功能可用来分析流域降水一径流特征,描绘流域汇流 的等流时线。利用水文模拟程序结合GIs的网络分析功能可模拟城市区域或农业流域的排水情 况,从而对排水系统的排水能力进行评估。利用该项功能还可为新建排水系统的设计提供参
美国德克萨斯州立大学水资源研究中心基于Arcview环境开发了HEc一胁Pm系统,它允许
利用数字化空间数据中的水文、地形和拓扑信息为HEc.删s准备一个流域及河流参数输入文
万 方数据Leabharlann 水科学进展第12卷
件【…。}iEc.PrePm的应用,使HMs所需的参数计算变得更简单和快捷,提高了模拟系统的效 率。该中心还开发了专用于流域勾绘的cRwR.Prepm系统。它是AIcview环境下的预处理程序, 可从数字化空间数据中提取信息,并将这些信息以其它应用程序能够使用的格式保存。 EsRI与HEc于1999年1月达成协议,共同就cIS技术在水文水资源领域的应用进行协作 研究与开发。已开发出的模块化的模型有:
摘要:介绍了地理信息系统(GIs)技术在国内外水资源和水环境领域中的应用情况及研究的最 新动态,并对G玛技术在水资源和水环境领域中的应用情况进行了总结与归纳。此外,还对水资 源和水环境领域中应用GIs所面临的一些问题进行了探讨。 关键词:地理信息系统;水资源;水环境
中田分类号:P407.8;x 824 文献标识码:^
(3)}lEc.鲫HMs:为Arcview GIs的扩展模块,支持基于HEc.HMs的水文模型开发。它可
利用数字高程模型勾绘流域和河流网络,从DEMs和其它专题数据提取限定的水文模拟参数
集,并将参数写成可直接为胍c.HMs读取的文件。
这些模型具有友好的用户界面,使模型的分析更简便和直观。模型本身也具有模块化的结 构,使用户能根据自己的需要方便地对其进行修改。 2
地理信息系统(GIs)是专用于地理空间信息处理和管理的计算机技术系统。水资源和水 环境及其相关数据均具有空间分布特性,这决定了GIs可以在该领域发挥重要作用。GIs能支 持与水文和水环境有关的地理空间数据的获取、管理、分析、模拟和显示。以解决复杂的水资 源:水环境规划和管理问题。应用cIs对水资源和水环境进行规划与管理,在国内外越来越广 泛。本文将评述cIs技术在水资源和水环境领域中的应用。 1
一个GIs界面。He等㈣将AGNPs、GRAss及GRAsswaterWorks集成在一起,综合评价了非点
源污染对美国密西根州c一河水质的影响,并以地图形式输出结果。conor等““利用GIs与
}IEc一1和HEc一2集成,研究了美国县域地表水管理问题。Michael等【19 J探讨了水资源领域空 间决策支持系统开发问题。D”m等啪1探讨了将cIs与专家系统技术相结合,用于区域性长期
(1)HEc∞oRAs:采用Arc/h血所带的宏语言编制,它允许研究人员采用数字地形模型和
其它地理数据在Arc/Info中开发河流水力学模型HEc—RAs,并根据眦c—RAS的模拟结果,生
成洪水淹没线多边形和栅格型水深专题数据。 (2)AvRAs:为Arcview cIs的扩展模块,其功能与HEc一驽∞RAs相似。
利用信息、土壤类型、地形和水体、污染物负荷产生率而自动、快速得到皿c—I和}皿c一2
等流域模型的输入参数,并且允许对替代方案和假设情景进行分析【9】。 为了支持各种层次的水资源和水环境管理,美国国家环保局(usEPA)基于GIs技术和美 国地调局(uscS)的水文数据开发了全美河段文件[”】。河段文件已经历了RFlA、RFl、R砣 和Rn四个版本,它们均是从usGs生产的不断细化的数字化水体数据集生成的。RFl是设计 用于uSEPA的IBM大型机的。RF3中大约有5.15×106 km长的河流和数以千计的水库、湖泊 和池塘。RF3既可在大型机上使用,也可在Pc机上使用,但在Pc机上每次只处理一个水文目 录单元。 最近,美国为国家和州环保机构和污染控制部门开发了BAsINs程序。BAsINs充分利用了 近年来在软件、数据管理技术、计算机功能方面的发展,并采用Arcview GIs软件作为集成环 境,将整个美国的流域数据、流域分析和水质分析软件等统一起来,为用户提供了一个易于理 解的、将点源和非点源统一起来的流域管理工具。 欧洲一些国家的机构联合开发了具有水文过程模拟、水污染控制、水资源规划等功能的流 域规划决策支持系统“wATERwARE”_11,”】。该系统中综合利用了G娼、数据库、模拟技术、 最优化程序和专家系统等功能。GIS主要用于存储流域的所有空间信息,为系统中的模型提供 数据,还用于显示分析和模拟的结果。 此外,还有许多学者在GIs技术应用方面做了不少的工作。如:Gupta等“”描述了将栅格 型GIs数据管理工具用于流域规划的方法,GIs用来模拟分布式水文过程。DavisLl“将HEc一1、 HEc一2与GIS结合对洪水、水质和土壤侵蚀进行了模拟,用于对洪灾损失的评估。DebarIy【l“ 在一个污染评价系统中利用DLG地形数据及土壤和地表覆盖多边形信息,计算了可能从每个 流域输出的污染物的估计值,用于规划目的。ke等[“1为农业非点源污染模型AGNPS开发了