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GIS在水利水电工程建设中的应用分析

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  摘要:近几年来,科技的进步带来了诸多可喜的变化,借助于科学技术的发展,人们能够提早预知风险,加以应对。以地理信息系统(GIS)在现代水利建设工程中的应用为例,地理信息系统的应用,极大程度的为防洪、排涝、旱情分析、雨水检测等各环节提供了相关数据参考,极大的减少了各种未知的自然风险对人民物质财产的冲击,以及自然灾害对个体生命潜在的威胁,十分有利的促进了我国水利工程的建设。同时,GIS对于历史数据的储存,以及实时信息的反馈,各种数据的综合处理等,为水利工程的建设提供了更加准确、全面的信息。
  关键词:GIS;水利水电工程;应用分析
  中图分类号:F407.9 文献标识码A
  
  引文
  随着社会的进步与发展,人们通过对数据的分析,间接对自然灾害的预知能力逐步加强,我国的灾害预警机制也愈加完善。科学技术的发展深入人心,为有效让发展的成果惠及广大人民群众,中国适应发展的大趋势,提出“数字中国”的发展策略,所谓“数字中国”,即充分利用现代信息技术,更好的促进各领域的发展。GIS在水利水电工程中的应用,作为“数字中国”的组成部分——“数字防汛”,在有效提高工作效率的同时,也增加了社会效益和经济利益。
  GIS概述
  GIS的基本概念
  GIS是具备信息处理能力的技术,它通过计算机这一载体,通过对地理数据的采集,按照既定的理论处理模式,进而达到提供信息指导、作出灾情预测的目的。简单的说,GIS就是通过对地表信息的采集、存储、处理,通过数据分析,达到预知自然灾害的灾害预警系统。近年来,科学技术的飞速发展,已经逐步推动了GIS的广泛应用,尤以GIS在水利水电中的应用为最。
  GIS的组成部分
  GIS的组成部分十分明确,不难发现,它的载体是计算机,自然而然,计算机的硬件和软件部分是其基本的组成部分,该部分被称为计算机系统;除此之外,GIS的施行需要进行数据分析,而其主要的分析对象即是地表数据等,地理数据库系统是其重要的组成部分;最后,它需要对以上这两部分进行综合,即需要专业人员对该系统进行整体操控,这一部分被称为组织机构。由此来看,GIS主要由以上三个部分组成。
  GIS的设计目标
  所谓GIS的设计目标,主要指的是它具备着怎样的基本功能,能在现实生活中做些什么,以下,笔者将简单介绍GIS的基本功能。一方面,GIS具备信息采集、存储的能力。GIS具备记录地表状态的能力,它可以及时更新地表的数据,保证数据库中信息的及时性,有效综合不同时间阶段内的地表状态,并拥有较长时间的存储能力。另一方面,GIS具备数据处理和空间分析能力,显然,这是GIS的核心部分,它通过数据组合、数据对比等,进而有效的对信息加以处理,对空间动态予以回馈,及时指导专业人员对下一步的灾害预警作出相关正确反映。
  GIS在水利水电中的应用分析
  我国幅员辽阔,地貌复杂、多形多样,这一定程度上加大了灾害预警的难度。在过去较长的时间里,自然灾害给我国经济的发展带来了巨大的社会损失,严重威胁着人民的财产和生命安全。随着技术的进步,人们逐渐依托于GIS进行灾情预测,虽然GIS不能保证百分之百的正确,但它却极大程度上提供了灾害数据分析,对我国一系列防洪抗灾决策的作出予以指导。当前,GIS在我国水利水电工程建设中主要有以下几种类型:
  (一)防洪减灾
  我国南方地区雨水较多,平原、丘陵、山地遍布,多水的气候加上复杂的地貌,洪涝灾害对于我国南方地区可谓是极大的威胁,GIS在水利水电中的应用,极大程度的为我国南方地区的发展策略提供了相关指导,借助于空间分析能力以及可视化模拟技术,及时反馈地表动态信息,对空间数据加以采集、存储、处理、分析等流程,预知预测灾情灾害,为指导相关水利水电工程的建设作出了有利贡献。
  (二)灾情评估
  为有效应对灾情灾害,合理分析灾害的程度、危害等,是灾情评估的重要环节,灾情评估要想做出准确、合理的预测,需要借助GIS的平台,以GIS 采集的数据为基础,充分利用GIS的查阅和可视化技术,对灾情数据加以分析、处理,对灾情状况加以可视化模拟,及时做出相关反应。
  (三)城市防洪
  GIS除了能够有效预测山区等不稳定的山体形态,在复杂的城市环境下也具有极为重要的作用。相对比于山区,城市具有更加特殊的形态,楼房遍布、人流众多,这也一定程度上加大了GIS在城市防洪中的应用难度。城市防洪需要GIS做的不仅仅是对洪水作出预警,更要合理分析城市的排水状况,城市的积水状况,以及城市的排水设施是否完善等问题,这也对GIS的发展提出了更加严峻的考验,但不能否认,GIS正在城市防洪中发挥其巨大的作用,而且其作用是不容替代的。
  (四)水质监测
  GIS能够有效对水资源污染作出反应,当某区域水资源受到污染时,GIS将会在空间形态中以特殊颜色标记,以此提醒、警示相关负责人员。随着社会的发展,水污染问题日趋普遍,然而水污染对于人类健康是极为不利的,它不仅危害人的身体健康,还威胁着下一代的发展。很明显,单靠人工评测水质是远远不够的,面对辽阔的版图,如此庞大的宏观环境,人力远远不足以监测出所有区域内的水质异常。GIS的作用就在于此,它可以提供宏观上的画面,并且对于水质问题能够有所反应,一旦某地区发生水资源污染,它可以及时采集到信息,迅速的把水污染情况反馈,这样就极大程度的降低了人力损耗,提高了工作效率。
  GIS在水利水电行业的发展趋势分析
  GIS的显著优越性极大的降低了自然灾害对我国经济的冲击,减少了人们的损失,一定程度的保障了人民的生命财产安全。GIS在水利水电行业的发展更是起到了显著的作用,虽然GIS正以显著的优越性被广泛引用,但仍然存在需要完善的方面需要进一步的发展,以下笔者以GIS在水利水电工程中的应用为例,简要分析在当前大的发展环境下GIS需要进行完善的几个方面。
  全面的监测体系
  GIS虽然具备极大的优越性,但它仍满足不了纷繁复杂的空间格局,对于形态多样的空间格局难免会力不从心,显然仅靠GIS的力量,我国灾害预警机制还是十分不健全的。所谓天无绝人之路,与GIS相关的全球卫星定位系统(GPS)、遥感系统(RS)也正在迅速发展中,而这三者的强力组合则会更加有能力对动态空间进行有力监控,这也就是俗称的“3S”技术。“3S”技术的三个组成部分分别具有不同的侧重点,比如说,全球卫星定位系统(GPS)的主要功能是快速、准确的对物体位置进行定位,遥感系统(RS)的主要功能是及时感应地表状态的变化。如果能有效将“3S”技术加以完善,将会发挥其更加巨大的效用,更好的监控地表状态,提高预测自然灾害的准确性、为水利水电工程的建设提供有利指导。
  有效的地理信息建模系统
  为更好的发展我国的水利水电事业,依托GIS无疑具有重要作用,但与此同时,还要加强基础数据库的完善与发展,建立水利水电区域特有的空间分析模型,这在日后工作开展中不仅能够有效利用当前设备加以预想,更能成为指导部署抵抗自然灾害的阵地,立足于灾害发生的实际情况,模拟事发时候的一系列不利影响,进而施行相关策略,降低财产损耗,总而言之,GIS对我国水利水电事业的发展具有重要影响。
  结语
  GIS在水利水电的应用是一项重要的战略部署,对我国水利水电的发展具有不可替代的作用,对于我国灾害预警、灾害防治具有十分重要意义,GIS的应用有助于完善我国灾害预警机制,对我国发展具有重要作用。但与此同时,我们仍要不断推行灾害预警机制的完善,逐步推进GIS改革,使其更加适应我国国情,更好的为我国的长远发展服务。
  参考文献
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  [3]黄雷,冯伟,姜琳.GIS在水利水电领域中的应用研究[J].淮海工学院学报(自然科学版2011年12月)第20卷

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