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水利部明確提出，當下發展中應著重以信息化帶動水利，用這種方式謀求水利的現代化發展。地理信息系統應用越來越廣泛，它的影響力無形中已經滲透到了各個區域，資源環境、工程建設、城鄉規劃、自然叢林等行業的發展都離不開GIS，然而，對于地理信息系統中儲存的理論知識需求最大的行業是農田水利。GIS系統在自然災害研究評估、資源環境動態監測上都起著很重要的作用，它的先導技術引領帶動水利持續向前發展。

一、地理信息系統

（一）什么是地理信息系統。信息系統是指計算機對于某種知識的儲存、獲取、查詢、動態分析等過程，在這個過程中，有效信息被輸入到計算機系統中。地理信息系統是指將所有與地理信息相關的資料融入計算機，形成一個特定范疇內的知識區域。它具有地理上明確的數據和準確位置圖形，還能運用新科技進行空間分析與事物可行性的虛擬化預算。地理信息系統又可以稱作GIS，它在很多行業中都起到了技術先導作用，尤其是對于農田水利來說，GIS系統成了促進其向上發展最好的臺階。（二）GIS具有的特征。空間性和動態性是地理信息系統最大的兩個特性，它能夠通過采集信息和分析管理的方式，以地理模型提前做出空間動態效果圖，這樣可以有效規避一些不必要的措施，并節省大量的成本。GIS具有超大空間的儲存量和全面準確的知識理論。人們以往整理信息的辦法比較老套，在探究出知識后需花費大量時間記載在書籍上，知識量少時這種辦法還尚且可行，知識量一旦超出人力范圍，再用這種方法就顯得有些勞心費時。地理信息系統完全規避了這種方法上的弊端，它可以快速從海量信息中準確捕捉到你輸入進去的關鍵詞，將相關知識一一羅列在首頁。（三）地理信息系統的功能。GIS可以對人們探討總結出來的地理知識內容進行儲存記憶，還能很明確的顯示出某一塊區域在整個地球中所處位置，和紙質資料相比，這種方法更加直觀明確。除此之外，地理信息系統還能夠對數據進行有效分析，它的準確性高達百分之九十九，越來越多的人在進行專題制作和地圖展示的時候會選用這種方式。快速輸出能力是GIS另外一個比較明顯的功能，它在很大程度上節省了人們檢索信息時所用時間。地理信息系統植入計算機后，更新速度明顯變快，一些過時或隨著時間環境改變而發生改變的理論知識能夠很快得到修改，避免人們在搜尋這方面知識時進入誤區。GIS是一個多維空間管理系統，能夠將現實環境中真實存在的地方用虛擬方式立體展現出來，這極大的方便了人們對這塊地形的探索與設計。不只是地理信息，其實很多信息系統都具備了以上功能，計算機的發展是促進人類歷史進程最重要的方式，地理信息與其結合，發揮出了最大的效果。

二、地理信息系統在水利行業的應用和發展

（一）地理信息系統用以防洪減災。GIS出現時間尚早，但水利行業將其真正利用起來卻是在80年代后期。那個時候，地理信息系統的功能還沒有完完全全被挖掘出來，人們只懂得其中較為淺顯的應用，更深一層次的研究和利用是在90年代期間。80年代，人們對于GIS的應用大多停留在防洪抗災自然預警的層面，在我國防汛指揮系統的規定下，很多市區以及省縣都將GIS用作抗汛平臺，它主要是利用了該系統對于空間分析的能力，預先估計河溝渠道是否能夠承受洪水的壓力以及沖擊力度，人們根據得來的信息分析出此次抗洪的應對方案。對于城市來說，地理信息系統的防洪預測功能起到了更加明顯的效果。眾所周知，城市地下水道是疏通雨水和城市污水最重要的渠道，很多城市因為地下管道老化或者污水淤積堵塞，不能及時有效地將雨水排入附近河道，GIS系統可以進行地下管道的規劃設計，使其預埋方式更利于水流排出。前些年，新聞中常常會報道出某個城市被大雨淹沒的消息，在地理信息系統防洪減災功能未被投入使用的時候，人們面對突如其來的洪水會有些措手不及，GIS投入使用之后，它能夠根據暴雨特征準確分析出城市積水與退水的時間。地理信息系統可以將城市中每一條街道以模型的方式展示在計算機顯示屏上，并用動態效果圖將虛擬的水灌入其中，方便人們對于本次洪水涉及面積與其摧毀強度的了解度，提前做出更好的防洪應對措施。（二）地理信息系統在水資源管理上的應用。在我國各大一線城市中，大部分都已經將地理信息系統運用到了水資源管理上，這種監管方式是我們對于當地水資源有了細致而全面的了解。GIS在水資源數據監測上具有動態性，它既儲存了水資源歷史數據，又清晰地表現出了其當下狀況，從清晰明了的數字一眼就能看出我國可用水資源的流失情況。GIS全面檢測了地球上所有水資源的分布區域，并對此做了很好的劃分。禁止開采的水源和能夠利用的水源有著很明顯的區分標志。（三）地理信息系統在預防水土流失方面的應用。GIS對于現有的土地資源有著系統全面的管理方式，并能通過動態分析清晰展現出來，還可以在此動態界面中隨意移動。中國領土面積很大，江河數量也極多，要實施管理，其難度較高，如果在地理信息系統的基礎上實行我國水土管理政策，這種難度將會被大大降低。它現有的可視化功能能夠清晰反映出全國各地水土資源和其當下的現狀，人們在進行治理過程中可事先進行三維空間上的模型展示，直到確立一個最好的方式，再投入到使用之中。隨著時間推移，各國經濟突飛猛進，隨著GDP不斷攀升，我們所處環境的問題也越來越明顯。土地沙漠化無疑成了我們當下首要面對的困難，地理信息系統利用衛星測位的方式估算出土地沙漠化的范圍，并利用現有數據分析出近十年來有可能損失的土地面積。GIS分析出來的數字很龐大，這意味著我們的土地資源每一天都處于不停的減少狀態。全球土地沙漠化危機的到來給我們敲了一個警鐘，可持續環境資源的發展已經成為了當下新的發展方向。水利行業進步最快的時間段是在90年代之后，更加專業的研究人才和先進技術帶領該行業不斷向前發展，除開以上所講的兩點，筆者認為水利能取得進步最重要的原因是因為有了GIS做基礎，地理信息系統中詳細而全面的知識儲備和其所具有的功能帶給水利行業帶來了便捷，即使是足不出戶，也能很好了解到全國各地農田水利現狀。

三、結束語

土地信息系統并不是萬能的，如果想要在水利行業謀得更好的發展，該系統必須進行不斷完善和發展，提高知識儲存量，積極開拓新功能。當下的水利行業還有著各式各樣的問題未能得到解決，該行業的快速發展和進步必然離不開地理信息系統，只有在以此為基礎的原則下，我國農田水利行業才能更快邁上新的臺階。

作者:閆勇 孫維平 單位:天津市地質工程勘察院

參考文獻

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