GIS在水文中的應(yīng)用

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1、GIS在水文水資源中的應(yīng)用引言345GIS在防洪減災(zāi)方面的應(yīng)用4GIS在水土保持方面的應(yīng)用511主要內(nèi)容GIS在水資源管理方面的應(yīng)用32GIS在水文模擬中的應(yīng)用2GIS應(yīng)用實例6GIS即地理信息系統(tǒng)，是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉學(xué)科與新技術(shù)學(xué)科。它是一種兼容、存儲、管理、分析、顯示與應(yīng)用地理信息的計算機(jī)系統(tǒng)。它是分析和處理海量數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。對空間信息的管理與分析是它的優(yōu)勢所在。GIS簡介目前，GIS在我國水文行業(yè)的應(yīng)用已經(jīng)頗具規(guī)模，在水資源管理、防汛抗旱、水土保持監(jiān)測、水環(huán)境監(jiān)測評估、水文地質(zhì)、農(nóng)田灌溉、等應(yīng)用領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用并產(chǎn)生很大影響。應(yīng)用方面地理信

2、息是水文水資源的重要基礎(chǔ)信息之一，85%以上的水文信息都跟地理信息相關(guān)。地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)為水文水資源信息管理的標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、空間化提供了有效的工具。應(yīng)用需求引言11GIS應(yīng)用于水文模擬，可用來獲取、操作、顯示與這些分配模型有關(guān)的空間數(shù)據(jù)和所得的成果。GIS與水文模擬系統(tǒng)（HMS）是兩個分離的實體，需要耦合起來才能更有效地利用有關(guān)的地理信息，促進(jìn)兩個實體間的交流以改善水文模擬。GIS不僅可以管理空間數(shù)據(jù)，用于模型的輸入輸出，而且，可以將水文模塊植于GIS系統(tǒng)，用戶只需根據(jù)GIS開發(fā)的界面操作，不需涉及水文模型本身。通過GIS提取流域基本特征，不僅可以與傳統(tǒng)的概念性水文模

3、型相結(jié)合，更重要是為分布式的水文物理模型研制提供了平臺。GIS在水文模擬中的應(yīng)用2GIS技術(shù)的應(yīng)用為區(qū)域水資源保護(hù)管理和決策者提供了方便、直觀、科學(xué)的工具。借助于GIS系統(tǒng)對空間數(shù)據(jù)的管理、分析能力，管理者不僅可通過空間查詢屬性或?qū)傩圆樵兛臻g的方式快速、準(zhǔn)確、直觀地查詢有關(guān)資料，分析水質(zhì)變化的特點和未來趨勢，還可以了解方案實施效果。當(dāng)污染事故發(fā)生時，在了解了事故地點、污染源排放強(qiáng)度、當(dāng)時的水文情勢等基本信息后，能借助GIS迅速模擬預(yù)測污染物未來的時空分布特征，從而為迅速采取有關(guān)應(yīng)急措施提供決策依據(jù)。GIS在水資源管理方面的應(yīng)用3基于GIS的防洪決策支持系統(tǒng)是在水資源綜合開發(fā)利用中

4、應(yīng)用最早、成效最大的系統(tǒng)。主要的應(yīng)用集中在建立防洪區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)庫，以及動態(tài)采集和分析洪水演進(jìn)等方面。基于GIS的洪水演進(jìn)模擬已在許多單位研制成功，技術(shù)也相當(dāng)成熟，計算速度也從原來的數(shù)小時提高到現(xiàn)在的幾分鐘，實用性大大提高。信息系統(tǒng)與圖像處理、航空攝影及遙感等技術(shù)結(jié)合，可對洪災(zāi)損失及災(zāi)后重建計劃進(jìn)行評估，也可利用地理信息系統(tǒng)結(jié)合水文和水力學(xué)模型用于洪水淹沒范圍預(yù)測。GIS在防洪減災(zāi)方面的應(yīng)用4水土流失的類型復(fù)雜多樣，包括水蝕、風(fēng)蝕、冰川侵蝕、凍融侵蝕、重力侵蝕等各種類型，并且有大量的滑坡、泥石流、崩崗等山地災(zāi)害。進(jìn)入80年代以來，水土流失問題日趨嚴(yán)重，我國先后在主要江河流域?qū)嵤?/p>

5、了多個水土流失綜合治理工程，并在重點防治區(qū)建成了水土保持監(jiān)測站網(wǎng)。同時利用遙感技術(shù)（RS）的周期性和視域廣的特點、地理信息系統(tǒng)（GIS）強(qiáng)大的信息管理和分析功能以及全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）的高精度定位的特點，使流域內(nèi)的有關(guān)水土流失的大量信息得到統(tǒng)一管理。GIS在水土保持方面的應(yīng)用5利用GIS制作等高線圖GIS在城市洪災(zāi)分析中的應(yīng)用GIS應(yīng)用實例6利用GIS制作等高線圖2利用VC編寫程序通過GEAPI接口啟動GoogleEarth，顯示需要獲取數(shù)據(jù)的區(qū)域，調(diào)用API提供的內(nèi)部函數(shù)從屏幕坐標(biāo)獲取相應(yīng)地理坐標(biāo)。原理高程點提取程序運(yùn)行界面圖獲取遙感圖像的程序界面導(dǎo)入提取的高程點數(shù)據(jù)根據(jù)

6、高程數(shù)據(jù)創(chuàng)建地形表面根據(jù)地形表面生成等高線等高線的優(yōu)化與GoogleEarth數(shù)據(jù)的對比分析與實測圖的疊加對比分析與影像圖的疊加對比分析三維地形場景顯示三維建筑模型顯示地形DEM數(shù)據(jù)顯示GIS在城市洪災(zāi)分析中的應(yīng)用給定洪水水位通過不斷變化水位數(shù)據(jù)，使淹沒區(qū)水量與給定洪水水量逼近，獲得水量幾乎相同時水位下的淹沒范圍即為所求。通過給定的水位，確定小于水位的地形高程數(shù)據(jù)，即為洪水的淹沒范圍。水位數(shù)據(jù)一般可從以往的汛期觀測記錄、洪水發(fā)生時的航拍圖像以及相關(guān)的文獻(xiàn)中獲得。下圖顯示了水面高程分別為10m、15m、20m時洪水的淹沒范圍。