浅谈地理信息系统在农田水利的作用

时间:2022-10-11 10:08:03

浅谈地理信息系统在农田水利的作用

水利部明确提出,当下发展中应着重以信息化带动水利,用这种方式谋求水利的现代化发展。地理信息系统应用越来越广泛,它的影响力无形中已经渗透到了各个区域,资源环境、工程建设、城乡规划、自然丛林等行业的发展都离不开GIS,然而,对于地理信息系统中储存的理论知识需求最大的行业是农田水利。GIS系统在自然灾害研究评估、资源环境动态监测上都起着很重要的作用,它的先导技术引领带动水利持续向前发展。

一、地理信息系统

(一)什么是地理信息系统。信息系统是指计算机对于某种知识的储存、获取、查询、动态分析等过程,在这个过程中,有效信息被输入到计算机系统中。地理信息系统是指将所有与地理信息相关的资料融入计算机,形成一个特定范畴内的知识区域。它具有地理上明确的数据和准确位置图形,还能运用新科技进行空间分析与事物可行性的虚拟化预算。地理信息系统又可以称作GIS,它在很多行业中都起到了技术先导作用,尤其是对于农田水利来说,GIS系统成了促进其向上发展最好的台阶。(二)GIS具有的特征。空间性和动态性是地理信息系统最大的两个特性,它能够通过采集信息和分析管理的方式,以地理模型提前做出空间动态效果图,这样可以有效规避一些不必要的措施,并节省大量的成本。GIS具有超大空间的储存量和全面准确的知识理论。人们以往整理信息的办法比较老套,在探究出知识后需花费大量时间记载在书籍上,知识量少时这种办法还尚且可行,知识量一旦超出人力范围,再用这种方法就显得有些劳心费时。地理信息系统完全规避了这种方法上的弊端,它可以快速从海量信息中准确捕捉到你输入进去的关键词,将相关知识一一罗列在首页。(三)地理信息系统的功能。GIS可以对人们探讨总结出来的地理知识内容进行储存记忆,还能很明确的显示出某一块区域在整个地球中所处位置,和纸质资料相比,这种方法更加直观明确。除此之外,地理信息系统还能够对数据进行有效分析,它的准确性高达百分之九十九,越来越多的人在进行专题制作和地图展示的时候会选用这种方式。快速输出能力是GIS另外一个比较明显的功能,它在很大程度上节省了人们检索信息时所用时间。地理信息系统植入计算机后,更新速度明显变快,一些过时或随着时间环境改变而发生改变的理论知识能够很快得到修改,避免人们在搜寻这方面知识时进入误区。GIS是一个多维空间管理系统,能够将现实环境中真实存在的地方用虚拟方式立体展现出来,这极大的方便了人们对这块地形的探索与设计。不只是地理信息,其实很多信息系统都具备了以上功能,计算机的发展是促进人类历史进程最重要的方式,地理信息与其结合,发挥出了最大的效果。

二、地理信息系统在水利行业的应用和发展

(一)地理信息系统用以防洪减灾。GIS出现时间尚早,但水利行业将其真正利用起来却是在80年代后期。那个时候,地理信息系统的功能还没有完完全全被挖掘出来,人们只懂得其中较为浅显的应用,更深一层次的研究和利用是在90年代期间。80年代,人们对于GIS的应用大多停留在防洪抗灾自然预警的层面,在我国防汛指挥系统的规定下,很多市区以及省县都将GIS用作抗汛平台,它主要是利用了该系统对于空间分析的能力,预先估计河沟渠道是否能够承受洪水的压力以及冲击力度,人们根据得来的信息分析出此次抗洪的应对方案。对于城市来说,地理信息系统的防洪预测功能起到了更加明显的效果。众所周知,城市地下水道是疏通雨水和城市污水最重要的渠道,很多城市因为地下管道老化或者污水淤积堵塞,不能及时有效地将雨水排入附近河道,GIS系统可以进行地下管道的规划设计,使其预埋方式更利于水流排出。前些年,新闻中常常会报道出某个城市被大雨淹没的消息,在地理信息系统防洪减灾功能未被投入使用的时候,人们面对突如其来的洪水会有些措手不及,GIS投入使用之后,它能够根据暴雨特征准确分析出城市积水与退水的时间。地理信息系统可以将城市中每一条街道以模型的方式展示在计算机显示屏上,并用动态效果图将虚拟的水灌入其中,方便人们对于本次洪水涉及面积与其摧毁强度的了解度,提前做出更好的防洪应对措施。(二)地理信息系统在水资源管理上的应用。在我国各大一线城市中,大部分都已经将地理信息系统运用到了水资源管理上,这种监管方式是我们对于当地水资源有了细致而全面的了解。GIS在水资源数据监测上具有动态性,它既储存了水资源历史数据,又清晰地表现出了其当下状况,从清晰明了的数字一眼就能看出我国可用水资源的流失情况。GIS全面检测了地球上所有水资源的分布区域,并对此做了很好的划分。禁止开采的水源和能够利用的水源有着很明显的区分标志。(三)地理信息系统在预防水土流失方面的应用。GIS对于现有的土地资源有着系统全面的管理方式,并能通过动态分析清晰展现出来,还可以在此动态界面中随意移动。中国领土面积很大,江河数量也极多,要实施管理,其难度较高,如果在地理信息系统的基础上实行我国水土管理政策,这种难度将会被大大降低。它现有的可视化功能能够清晰反映出全国各地水土资源和其当下的现状,人们在进行治理过程中可事先进行三维空间上的模型展示,直到确立一个最好的方式,再投入到使用之中。随着时间推移,各国经济突飞猛进,随着GDP不断攀升,我们所处环境的问题也越来越明显。土地沙漠化无疑成了我们当下首要面对的困难,地理信息系统利用卫星测位的方式估算出土地沙漠化的范围,并利用现有数据分析出近十年来有可能损失的土地面积。GIS分析出来的数字很庞大,这意味着我们的土地资源每一天都处于不停的减少状态。全球土地沙漠化危机的到来给我们敲了一个警钟,可持续环境资源的发展已经成为了当下新的发展方向。水利行业进步最快的时间段是在90年代之后,更加专业的研究人才和先进技术带领该行业不断向前发展,除开以上所讲的两点,笔者认为水利能取得进步最重要的原因是因为有了GIS做基础,地理信息系统中详细而全面的知识储备和其所具有的功能带给水利行业带来了便捷,即使是足不出户,也能很好了解到全国各地农田水利现状。

三、结束语

土地信息系统并不是万能的,如果想要在水利行业谋得更好的发展,该系统必须进行不断完善和发展,提高知识储存量,积极开拓新功能。当下的水利行业还有着各式各样的问题未能得到解决,该行业的快速发展和进步必然离不开地理信息系统,只有在以此为基础的原则下,我国农田水利行业才能更快迈上新的台阶。

作者:闫勇 孙维平 单位:天津市地质工程勘察院

参考文献

[1]闵敏,陶飞飞,张贺.论地理信息系统在土地资源管理中的应用[J].工程技术:全文版,2017(1):00292-00292.

[2]王成新,万军,于雷,等.浅谈GIS在城市环境总体规划中的应用与探索[J].中国环境管理,20179(2):86-90.