GIS在水利行业的应用

GIS在水利行业的研究和应用已经有相当的历史和应用经验，由早期的査询、检索和空间可视化等简单功能，发展到将GIS作为分析、决策、模拟甚至预测的工具，且已经成为综合应急系统的茧要组成部分。其应用领域包括水资源管理、防汛抗旱、水土保持监测、水环境监测评估、水文地质、农田灌溉、水利工程规划等。

GIS在水利行业的应用主要体现在：

（1）防汛减灾。早在20世纪80年代中后期，我国就开展了洪水管理与灾情评价信息系统、国家防洪遥感信息系统等信息化建设工作。进入21世纪初期，启动了七大江河流域的水利信息化建设项目，如数字黄河、长江水利信息化、珠江水利信息化等。在美国，突发事件管理委员会已经将G1S技术用于淹没灾害管理和 灾害预测等灾害应急和决策系统中，为决策者提供决策信息，如洪水峰值时间、洪水高度、城市安全水量调配等。主要的应用包括灾害预测、灾害现场指挥和灾情评估和灾后重建。在灾害预测方面，将DEM数据与水悄、雨情和所在地区的人文与经济信息结合，用于预测全国或局部流域的洪水发展趋势、洪水淹没范围、淹没损失等。在灾害现场指挥方而，将各种有关的空间数据和实时数据进行管理、处理和可视化，为指挥决策者提供直观的辅助决策支持。主要包括城镇分布、道路、铁路、人口分布、经济、设施分布、水利设施等人文空间数据；气象、洪水水位、洪峰位罝、雨情等实时数据；帮助决策者做出人员撤退、安置区域、撤退路线规划、救援调度等。在灾情评估和灾后重建方面，利用GIS的统计与分析功能，快速准确地计算灾区面积、受灾人数、灾害损失等。在防汛减灾信息系统建设方面，设计开发实时信息接收处理系统 （各部门的水情、雨情、工情、灾情等信息汇集与处理）、气象产品应用系统、信息服务系统 （气象、水情、雨情、工况、洪水预报、防洪调度和灾情评估结果等）、汛情监视系统、洪水预报系统、防洪调度系统（洪水仿真、模拟等）、灾情评估系统、防汛会商系统和防汛指挥管理系统等。

（2）水资源管理。这是指对水资源开发利用的组织、协调、监督和调度，包括建立水资源管理的空间数字模型，用于模拟各种水资源的管理情况，如模拟水资源的分配等；建立水资源管理数据库；建立水资源管理和决策支持系统等。

（3）水土保持。水土流失的类型多样且复杂，包括水蚀、风蚀、冰川侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀等，会造成大量的滑坡、泥石流、崩塌等灾害。利用GIS和遥感技术，可以对水土流失的信息进行统一管理，对水土流失进行动态监测分析、预测、生态环境效益分析、侵蚀评估等。主要应用包括：对各类信息进行查询和制图；对土地结构、地表蒗盖、土地利州、区域分布特征等进行统计分析。

（4）水环境与水资源监测。水资源与水环境监测是水利信息化的重要组成部分。只有掌握了供水和需水的信息，才能科学准确地进行水资源的有效分配和凋度，水质变化信息对环境质量进行动态评价和有效监督也是重要的。有了准确的水质变化信息，可以在水污染事件突发时，进行应急处置。利用GIS对水质信息进行管理，可以帮助规划部门选择地表和 地下水监测点的位置可以对水最进行估算、对水流演进和水资源调度进行空间分析建模和仿真模拟。

（5）水利工程规划。GIS技术可以用于水利工程规划的制图、调水路线规划、水库选址规划、库区建设评估和工程设施监测等，如我国南水北调、鄂北水资源配置等，都采用了GIS技术辅助规划设计和工程管理，将各种选线因子进行建模，用于线路的选线工作。利用GIS的三维功能，对设计成果进行三维可视化展示和评估： 在水库选址方面，利用GIS技术，建立淹没模型、进行灌区面积估算、模拟水库水位高度、库容估算等。估算水利工程的工程最，如土石方工程量等。利用GIS，还可以对水利工程的变形监测数据进行管理和分析，对水利工程进行维护。