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1、流域水文模型与GIS集成技术探究现状和展望 【摘要】：本文通过分析讨论水文模型的研究现状和GIS的集成技术研究与应用现状，提出利用现代计算机信息管理、信息可视化和地理信息系统(GIS)等技术来组织处理流域水资源的模拟预测及管理信息,建立技术先进、实用性强的信息分析系统,使综合信息管理与分析决策更为简便、高速有效。【关键词】流域水文模型、GIS集成技术、研究、展望[Abstract]:ThispaperintegratedresearchandapplicationstatusofthetechnologystatusandGISst
2、udyofhydrologicalmodel,proposestheuseofmoderncomputerinformationmanagement,informationvisualizationandgeographicinformationsystem(GIS)technologytotheorganizationandmanagementofinformationprocessingsimulationandpredictionofriverbasinwaterresources,establishmentofadvanced
3、technology,practicalinformationanalysissystem,thecomprehensiveinformationmanagementanddecisionanalysisismoreconvenient,fastandefficient.6[keyword]watershedhydrologicalmodel,GISintegratedtechnology,research,prospect中图分类号：TV212.4文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）一、水文模型研究现状1.水文模型
4、及其发展水文模型可以定义为陆地表面上或地下环境中水及其组分的流动和运移过程的数学表达。描述地下水流基本方程的Darcy定律建立于1856年。描述明渠非稳定流的StVenant方程建立于1871年,之后发展了稳定水流的解析解法。天然水体溶质运移问题研究始于20世纪50年代,开始是管道流运移,之后是河流、河口和地下水的运移问题研究,并居水文模型的主导地位。计算机模型出现在60年代中期,先是地表水流和泥沙运移模型,到70年代研究出地表水质和地下水流模型,80年代地下水溶质运移模型得到发展。随着社会经济的发展和人口的增长,水资源开发利用以及带
5、来的生态环境问题成为人们关注的焦点。区域水资源的管理和规划必须建立在流域或盆地整体系统观念之上。随着区域水资源开发和环境监测基础数据的积累,系统科学和计算机信息技术的发展,流域或区域大范围的水资源环境系统模拟不仅必要,也成为可能。20世纪60年代和706年代的流域水文模型主要是概念性模型,即将流域水文过程概化为一系列的数学计算元件,并组合为一个系统。比较有名的流域水文模型有美国的Stanford模型和Sacramento模型,日本国家防灾研究中心的水箱模型(Tank),意大利帕维亚大学的约束线性系统模型(CLS),美国陆军工程兵团的径
6、流综合和水库调节模型(SSARR)以及中国的新安江模型。近几十年来,基于物理基础的分布式和半分布式流域水文模型得到迅速发展和应用,基于物理过程的模型主要依据物理定律,基本方程中的参数有明确的物理意义,可直接测量;模型预测能力较强,对于预测与环境变迁有关的水文过程十分有用。2.水文模型分类依据建模基础信息和模型性质不同,可以将水文模型划分为数据引导的模型和知识引导的模型。数据引导的模型需具有大量的历史数据用于模型参数的识别或训练,包括确定性模型和非确定性模型。确定性模型或称为连续性模型,可划分为集总式和分布式;非确定性模型或称6为随机模
7、型,可分为马尔科夫模型和时间序列分析模型等;知识引导的模型则依据专家知识来确定或估计模型参数,包括神经网络分析模型、布尔逻辑模型、贝叶斯概率理论模型和模糊数学理论模型等。水文现象十分复杂,无法建立描述水文过程的精确数学模型,需要借助概念性元素模拟或经验函数关系来描述,是实际水文过程的近似模拟。另一方面,水文系统具有高度的非线性特征和不确定性。在涉及多因素或多指标的评价决策时,基于专家知识的模型方法常常更为有效。限于篇幅,本文只讨论确定性流域水文模型与GIS集成问题。（1）数据引导模型确定性模型：集总模型；分布式模型；全分布式模型；半分
8、布式模型非确定性模型：马尔科夫模型；时间序列分析模型（2）知识引导模型神经网络分析模型；布尔逻辑模型；贝叶斯概率理论模型；模糊数学理论模型二、水文模型与RS、GIS集成技术的研究现状由于地理信息发展的多源性,其功能具有可
