GIS在水文水资源领域的应用以及发展前景评述.doc

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1、GIS在水文水资源领域的应用以及发展前景评述-工程造价GIS在水文水资源领域的应用以及发展前景评述五系资源（2）班20100512225周方圆　　　　地理信息系统（GIS）是以计算机为基础的综合处理和空间数据分析系统，是集计算机科学、管理科学、信息科学、地学等为一体的新兴边缘研究领域。20世纪70年代，美国田纳西河流域管理局利用GIS技术处理分析各种流域数据，为流域管理和规划提供决策服务，GIS便开始逐渐应用于水文水资源领域。80年代后随着计算机技术的飞速发展，GIS与水文水资源领域也有了广泛结合。1应用进展1.1在水资源评价和规划中应用　　　水资源评价和规

2、划中涉及大量的空间信息，如行政区划、河流水系、地形地貌、水利工程分布、水文站控制断面位置以及人口、实测水文数据等属性数据，GIS可以支持这些具有明显的时维性数据的获取、管理、分析、模拟及显示。　　　郭建斌等根据大汶河流域水资源量的形成、多少及分布受地形地貌、植被等下垫面要素和降水量的影响等特点，利用GIS建立了水资源计算与评价模型；王浩等探讨了如何将GIS技术应用到淮海流域的水资源综合规划中。此外，近年GIS技术在我国水环境质量评价与规划中也得到了越来越广泛的应用，　　　在国外，Gupta等早在1977年就实现了将栅格型GIS数据管理工具用于流域规划。随后欧

3、洲一些研究机构也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”。近年Carlo等在GIS平台上开发了Ag-PIE模型，用于评价由于农业生产造成的地表和地下水水质下降的程度。1.2在区域水资源管理中的应用　　在GIS基础上建立的水资源管理信息系统，可为水资源管理提供迅速而全面的信息支持。张静怡等以MapInfo为开发平台，将全国河流水系、水文站网、行政区划和重要城市等地理要素集成为一个整体，建立了全国水文站网管理信息系统，为优化水文站网和提高站网管理水平提供了信息支撑。GIS在灌区水资源管理中也得到了广泛应

4、用，如王振颖等建立了辽宁省农田水利管理信息系统，改善了辽宁省农田水利的管理等。　　自20世纪70年代美国田纳西河流域管理局利用GIS技术处理和分析各种流域数据，开始为流域管理提供决策服务以来，GIS技术亦广泛应用于国外的水资源管理中。如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，以便于科罗拉多河水资源的管理。在灌区的水资源管理方面，位于美国德克萨斯州LowerRioGrandeValley的8个灌区较早地开发以GIS为基础的灌区管理系统（DMS）。1.3在防洪减灾中的应用GIS技术可以作为防汛决策支

5、持系统或信息管理系统的平台，并在此基础上进行灾情评估和洪涝灾害风险分析。我国一些科研部门和流域水管理机构先后将GIS技术应用于防洪决策支持系统和洪水灾情评估系统的开发，部分省份和城市相应建立了基于GIS的城市防洪决策支持系统。此外，基于GIS的洪水演进模拟已在我国许多单位研制成功，技术也相当成熟。　　　在国外，Davis曾将HEC-1、HEC-2与GIS结合对洪水、水质和土坡侵蚀进行了模拟，可很好地用于洪灾损失评估。1.4在水环境监测和水资源保护中的应用GIS技术为水循环监测和区域水资源保护管理和决策提供了方便、直观和科学的工具，管理者可通过资料查询分析水质

6、变化特点和未来趋势并了解方案实施效果，特别是当污染事故发生时借助GIS能迅速模拟预测污染物未来的时空分布特征，从而为迅速采取应急措施提供决策依据。在国内，上海市环境管理部门于20世纪80年代末开始GIS的应用研究，建立了黄浦江流域水环境GIS，该系统具有动态监测显示、水污染过程模拟及取水口水环境管理功能，可对水质做出快速预测分析和预报。此后国内不少学者基于GIS进行水质监测和水资源保护方面的研究，如何进朝等建立了水质动态管理信息系统，实现了水质监测、实时数据处理、水质评价和预测、系统维护等功能；张俐等以GIS数据为基础进行一维恒定流方程组和二维水质模型计算，

7、实现了浓度场在GIS平台上的可视化；秦福来等在GIS和非点源污染模型SWAT的技术支持下，对DEM在非点源污染研究中的应用进行了有益的探讨。　　　在国外，为了支持各种层次的水资源和水环境管理，美国国家环保局基于GIS技术和地调局水文数据开发了全美河段文件。He等将AGNPS、GRASS与GRASSWaterWorks模型集成在一起，综合评价了非点源污染对美国密歇根州Cass河水质的影响，近年来，Boyle等建立的IDOR2D系统将水污染模型与GIS集成。1.5在水文模拟中的应用　　　基于GIS的数字地形模型（DTM）和数字高程模型（DEM）存储的地形信息为流

8、域水系统信息参数的自动化提取提供了可能。通过GIS提