GIS技術(shù)和水資源管理的結(jié)合

  （1）GIS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

   GIS是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析和顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它采用地理模型分析方法，適時(shí)提供多種空間地理信息，輔助相關(guān)的地理研究和地理決策。由于GIS可將地理空間模型化并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，因此它還具有對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行描述、模擬和預(yù)測的功能。相對(duì)于常規(guī)意義上的信息系統(tǒng)，GIS具有空間分析能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)來源廣泛、工作方式直觀形象等特點(diǎn)，在對(duì)空間數(shù)據(jù)的查詢和分析功能要求較高的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

   （2）流域水資源管理的內(nèi)容

   流域水資源管理是對(duì)流域水資源的開發(fā)、利用、治理、配置、節(jié)約和保護(hù)等方面在系統(tǒng)層次上的定量分析和綜合集成。一方面它提供了進(jìn)行流域國土規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)布局規(guī)劃的水資源基礎(chǔ)，另一方面它通過對(duì)水量時(shí)空分配的再調(diào)整和水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的制定，協(xié)調(diào)了防洪除澇、節(jié)水灌溉、城鎮(zhèn)供水、水利發(fā)電、水土保持等專項(xiàng)規(guī)劃之間的關(guān)系，在人類開發(fā)利用水資源的全過程中占有重要地位。由于水的流動(dòng)性特點(diǎn)，在流域內(nèi)一個(gè)點(diǎn)上的擾動(dòng)會(huì)影響到周邊和下游地區(qū)，因此在進(jìn)行流域水資源綜合管理的過程中，必須基于相應(yīng)的環(huán)境模型分析各項(xiàng)管理戰(zhàn)略和開發(fā)方案的環(huán)境影響，同時(shí)結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀缓蜕鐣?huì)條件，以及各方對(duì)水資源功能的要求進(jìn)行綜合、分析和比較，最終擬定流域內(nèi)水資源管理的最優(yōu)方案。

   由此可見，在進(jìn)行力流域水資源規(guī)劃和管理過程中，非常強(qiáng)調(diào)運(yùn)用各種環(huán)境過程模型，如穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)水流模型、多維水質(zhì)模型和污染擴(kuò)散模型等。這些模型大都具有明顯的空間特性，但這些環(huán)境模型在對(duì)空間數(shù)據(jù)的操作尤其是在結(jié)果顯示方面仍顯困難。而空間分析和空間數(shù)據(jù)管理正是GIS的優(yōu)勢(shì)。GIS可以為這些環(huán)境模型提供整體的基于GIS邏輯原理的空間操作規(guī)范，用以反映具有空間分布特性的模型研究對(duì)象的移動(dòng)、擴(kuò)散、動(dòng)態(tài)變化及相互作用過程。在GIS中，基本概念是空間位置、空間分布和空間關(guān)系，而基本研究對(duì)象是被抽象成點(diǎn)、線、面的空間實(shí)體及其相關(guān)屬性。與之相對(duì)應(yīng)，在環(huán)境模型中，基本概念是物質(zhì)、能量及其運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化，而基本研究對(duì)象是諸如水、人口等明顯具有空間分布特性的環(huán)境要素。GIS和環(huán)境模型在概念和研究對(duì)象上的相似性、互補(bǔ)性，使得二者的結(jié)合合理又具有實(shí)用價(jià)值。

   在歐盟-遼寧水資源項(xiàng)目中，基于GIS的水資源管理系統(tǒng)的流程如下所示：

圖表 109  流域水資源管理系統(tǒng)流程