GIS 在水文水资源领域的应用以及发展前景评述

地理信息系统（

GIS）是以计算机为基础的综合处理和空间数据分析系统，是集计算

机科学、管理科学、信息科学、地学等为一体的新兴边缘研究领域。

20 世纪 70 年代，美国田

纳西河流域管理局利用

GIS 技术处理分析各种流域数据，为流域管理和规划提供决策服务

GIS 便开始逐渐应用于水文水资源领域。80 年代后随着计算机技术的飞速发展，GIS 与水文
水资源领域也有了广泛结合。

1    应用进展

1.1    在水资源评价和规划中应用

水资源评价和规划中涉及大量的空间信息，如行政区划、河流水系、地形地貌、水利工

程分布、水文站控制断面位置以及人口、实测水文数据等属性数据，

GIS 可以支持这些具有

明显的时维性数据的获取、管理、分析、模拟及显示。

郭建斌等根据大汶河流域水资源量的形成、多少及分布受地形地貌、植被等下垫面要素

和降水量的影响等特点，利用

GIS 建立了水资源计算与评价模型；王浩等探讨了如何将

GIS 技术应用到淮海流域的水资源综合规划中。此外，近年 GIS 技术在我国水环境质量评价
与规划中也得到了越来越广泛的应用，

在国外，

Gupta 等早在 1977 年就实现了将栅格型 GIS 数据管理工具用于流域规划。随

后欧洲一些研究机构也联合开发了具有水文过程模拟、水污染控制、水资源规划等功能的流
域规划决策支持系统

“WATERWARE”。近年 Carlo 等在 GIS 平台上开发了 Ag-PIE 模型，用

于评价由于农业生产造成的地表和地下水水质下降的程度。
1.2    在区域水资源管理中的应用

在

GIS 基础上建立的水资源管理信息系统，可为水资源管理提供迅速而全面的信息支

持。张静怡等以

MapInfo 为开发平台，将全国河流水系、水文站网、行政区划和重要城市等地

理要素集成为一个整体，建立了全国水文站网管理信息系统，为优化水文站网和提高站网
管理水平提供了信息支撑。

GIS 在灌区水资源管理中也得到了广泛应用，如王振颖等建立了

辽宁省农田水利管理信息系统，改善了辽宁省农田水利的管理等。

自

20 世纪 70 年代美国田纳西河流域管理局利用 GIS 技术处理和分析各种流域数据，

开始为流域管理提供决策服务以来，

GIS 技术亦广泛应用于国外的水资源管理中。如美国科

罗拉多州的一些机构联合开发了科罗拉多河决策支持系统，

GIS 被用于流域空间的存储、检

索、分析和显示，以便于科罗拉多河水资源的管理。在灌区的水资源管理方面，位于美国德
克萨斯州

Lower Rio Grande Valley 的 8 个灌区较早地开发以 GIS 为基础的灌区管理系统

（

DMS）。

1.3    在防洪减灾中的应用

   GIS 技术可以作为防汛决策支持系统或信息管理系统的平台，并在此基础上进行灾情评
估和洪涝灾害风险分析。我国一些科研部门和流域水管理机构先后将

GIS 技术应用于防洪

决策支持系统和洪水灾情评估系统的开发，部分省份和城市相应建立了基于

GIS 的城市

防洪决策支持系统。此外，基于

GIS 的洪水演进模拟已在我国许多单位研制成功，技术也

相当成熟。

在国外，

Davis 曾将 HEC-1、HEC-2 与 GIS 结合对洪水、水质和土坡侵蚀进行了模拟，

可很好地用于洪灾损失评估。

1.4    在水环境监测和水资源保护中的应用