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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流中国研究生教育分专业排行榜.精品文档.甘 肃 省 高 等 教 育 自 学 考 试毕 业 论 文浅谈（GIS）在现代水利水电领域中的应用与发展董文辉专 业： 地理信息系统 主考学校 西北师范大学准考证号： 41051011417 指导教师姓名职称： 甘肃省高等教育自学考试办公室印制2011年 6 月 10 日地理信息系统专业本科论文XX专业 浅谈（GIS）在现代水利水电领域中的应用与发展On the (GIS) in modern applications in the field of Water Resources and Hydropow
2、er Development 董文辉Dong Wen hui 目 录独创性声明（）摘 要（）正文目录（）注 释（）参考文献（）附 录（）后 记（致谢）（） 独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得高等教育自学考试或其他教育机构的证书或学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 日期： 浅谈（GIS）在现代水利水电领域中的应用与发展 董文辉内容摘要 ：本文介绍了地理信息系统（GIS）在
3、现代水利也就是水利信息化中起到的至关重要的作用，尤其是在防洪减灾，水资源管理，水土保持和水利水电工程建设和管理等方面。其中重点阐述了利用GIS的空间数据管理能力，空间数据处理能力和空间分析能力为各类应用模型提供数据，优化模型数参数，使其防汛信息以及决策方案可视化表示，在现代水利防洪减灾方面提供决策支持系统；同时利用GIS的历史数据管理和实时数据的动态加载功能，信息的空间与属性双向查询功能，空间数据的叠加与综合处理在现代水利水资源管理和水土保持方面提供的空间决策支持系统（SDSS）。最后分析和展望里地理信息系统技术现代水利应用中的发展趋势。关键词 ：地理信息系统 水利现代化 信息管理和决策支持系
4、统 On the (GIS) in Modern Applications in the Field of Water Resources and Hydropower Development DONG Wen-huiAbstract:This paper introduces the geographic information system (GIS) in modern water conservancy also play a water information of the vital role, especially in flood control and disaster al
5、leviation, water management, water and soil conservation and water resources and hydropower engineering construction and management, etc.Of which mainly discusses how to use the GIS spatial data management ability, spatial data processing and space for all kinds of application model analysis ability
6、 to provide data, several parameters optimization model, make its flood control information and decision scheme, said in the modern water conservancy visualization of flood control and disaster alleviation aspects to provide decision support system; At the same time, the history of GIS data manageme
7、nt and the real data of dynamic loading function, information space and attribute two-way inquires the function, the spatial data superimposition and comprehensive processing in the modern water conservancy water resources management and water and soil conservation in the space provided for decision
8、 support system (SDSS) .Finally analysis and prospects in geographic information system technology development trend of the modern water conservancy application.Key words: geographic information system; water conservancy m odernization information management and decision support system1.概述 水利行业是关系到我
9、国国计民生的重要基础行业，我国政府对其的发展极其重视。为了实现水利信息化，在水利行业中推广GIS技术。地理信息系统（GIS）通常泛指用于获取、储存、查询、综合、处理、分析、显示和应用地理空间数据及其与之相关信息的计算机系统。它把空间的逻辑思维延伸到了形象思维。在水利信息化系统建设中，地理信息系统（GIS）是系统构建的框架，是辅助决策的工具，是成果展示的平台。国内水利行业应用GIS技术始于90年代初期，大致经历了认识了解、初步应用和结合GIS技术进行深入研究三个阶段。最早接触GIS技术的主要是一些科研院所和高等院校，当时的应用只注重数据的可视化，主要发挥它的查询、检索和空间显示功能，即只发挥了G
10、IS的最低层次的功能。近年来，随着GIS在水利领域的应用范围不断扩大，应用层次也逐渐深入，一些部门将它作为分析、决策、模拟甚至预测的工具，其社会经济效益也比较明显地显示了出来。水利部提出了“以信息化带动水利现代化”并在2001年，水利部专门召开了“GIS技术在水利中的应用”研讨会，在会的各级领导和各级专家对在水利中推广应用GIS技术提出了许多有建设性的意见和观点，这必将推动GIS在水利行业的应用和发展进入更高更深的层次。2、GIS技术在水利行业的应用我国是一个水资源相对紧缺的国家，洪涝灾害、干旱缺水和水污染等问题十分突出，即水资源短缺与洪涝灾害频繁发生并存，洪涝灾害与干旱灾害并存。资源性缺水与
11、水质性缺水并存。这一系列的现象严重制约了国民经济和社会发展。任何一项先进技术的应用和发展都必须依附于生产的需要。GIS技术在水利行业的应用也主要围绕着上述主要问题。2.1GIS在防洪减灾方面的应用我国幅员辽阔，自然地理地貌条件十分复杂，洪涝灾害发生频繁，使国家和个人都蒙受了很大的经济损失。随着社会经济和科学技术的飞速发展，我国的防洪工作将逐步从“以洪水为敌”的控制洪水向体现水资源特性的洪水管理转变，全面建成覆盖全国的水利信息网络，其中防洪减灾属于重点应用系统。目前GIS技术在防洪减灾方面的应用主要有以下四种类型。（1）防汛决策支持系统或信息管理系统的平台在国家防汛指挥系统总体设计框架下，目前流
12、域或省、自治区、直辖市的防汛决策支持系统或防汛信息管理系统都以GIS为平台。GIS在这些系统中的作用主要有以下几个方面：空间数据处理、查询、检索、更新和维护；利用空间分析能力和可视化模拟显示为防汛指挥决策提供辅助支持；为各类应用模型提供实时数据；优化模型参数；预报预测和防汛信息及决策方案的可视化表达。（2）灾情评估在灾情评估中，GIS作为基础平台，它充分利用了自己的查询和分析功能以及可视化模拟的能力，发挥了很多别的系统不具备的作用：基础背景数据（包括地理、社会、经济）的管理；空间和属性数据查询、检索、统计和显示的基础；灾情数据的提取和分析；灾情的模拟和可视化表达；对决策起辅助作用的工具。目前洪
13、涝灾害的监测评估业务运行系统已在水利部遥感技术应用中心投入运行。（3）洪涝灾害风险分析与区划洪涝灾害风险分析是分析不同强度的洪水发生概率及其可能造成的损失。它包括洪水的危险性分析，承灾体的易损性和损失评估。采用GIS技术，可以将上述三方面所涉及到的诸多自然，地理和社会因子附上相应的权重进行空间叠加，是进行洪涝灾害风险分析与区划的有效手段。GIS发挥的作用有：多源、多尺度和海量数据的管理；空间数据的叠加与综合处理；图形处理的特殊功能。（4）城市防洪由于城市社会经济地位和社会影响的特殊性，防洪工作尤其重要。同时由于许多城市都是依水而建和城市不透水面积大，产流量大等特点，防洪工作的难度比农村地区大，
14、所以GIS在城市防洪中发挥的作用除了一般防洪减灾决策支持系统外，还利用其的时空特征分析和高分辨率数据的处理功能在城市防洪减灾中发挥了更多更大的作用，目前比较突出的有以下几个方面：城市积水、退水的预报预测；现有排水设施（排水管网、泵站等）信息的管理；排水设施的规划,设计和施工管理；暴雨时空特征分析（4DGIS）；以街道为统计单元和以街区为空间单元的社会经济数据空间展布；暴雨分布及积水街道分布的可视化显示；高分辨率、多层次、多源和更新频繁的数据的存储、维护和管理。由于城市防汛信息管理及决策支持系统的复杂性，不少方面还在继续深入，可以肯定的是GIS技术在这进程中能发挥的作用。2.2 GIS在水资源管
15、理方面的应用 我国水资源短缺，而且分布极不均匀。同时由于社会经济飞速发展的过程中对环境保护不力，因此在资源性缺水的同时又加上水质性缺水，水资源严重短缺又存在有水资源浪费。面对如此严峻的形势，水资源的管理工作已经被赋上了维系社会经济可持续发展的历史性重任。由此也决定了必须用现代化的手段，实现以信息化为基础的技术来对水资源进行监控管理，才能解决好资源水利中的诸多复杂问题，这也为GIS提供了大显身手的机会。例如在欧盟-辽宁水资源项目中,基于GIS的水资源管理系统的流程如右图1：水资源信息的面非常广，如上图所示,有水文气象，地理，地质，水质，水利工程，水处理工程,各行各业与生活需水量等等.所以这些数据
16、既有历史的，又有实时或现状的，从性质上决定了其多源，多时相，多种类和动态这几个基本特征。水资源信息管理系统发挥了从时间，空间上了解水资源的现状与变化，通过模拟可视化直观地表示水资源状况，有助于让研究人员和决策人员了解水资源的变化规律，通过信息处理和分析，提供管理的基础信息与手段，完善水资源信息的管理与更新，实现数据共享。图1 流域水资源管理系统流程图在水资源信息管理系统中GIS发挥的作用大致有以下几个方面：（1）历史数据管理和实时数据的动态采集和加载；（2）信息的空间与属性双向查询和分析；（3）时空统计；（4）以多种方式直观地可视化表达各类信息的空间分布及模拟动态变化过程；（5）区域水资源的空
17、间分析；（6）区域水资源管理模式区划，如地下水禁采与限采区划、水环境区划等。2.3 GIS在水环境和水土保持方面的应用 由于社会经济高速发展中过多的人类活动影响，我国水系的污染已经十分严重了，土壤侵蚀面积达国土面积的20%以上，而土壤侵蚀本身也是造成水系污染的主要因素之一。为了近一步了解和监测水环境和水土保持的情况，水利部门已有包括170多个主要测站的全国水环境信息管理系统，有如广东那样的省级系统，有如三峡库区那样的区域性系统，也有如九州江那样的江河级系统。水环境信息管理系统是空间决策支持系统的基础或者是组成部分，而GIS是其基础，同时也是提取数据和显示数据的平台。这些以GIS技术为支撑的信息
18、管理系统和空间决策支持系统的功能主要有以下几个方面：（1）水利工程与设施，监测站点，水质与水量的历史与实时数据，水环境评价等级，水质标准及法规和条例，决策项目和边界条件数据，水污染预测数据的采集和管理。（2）建立数据空间数据和属性特征的拓扑关系，用来进行数据的双向查询。（3）通过对区域或上下游水质的空间分析，找出某水质参数严重超标的污染源。（4）各类数据的可视化表达和可视化共享。（5）水质水量模拟与预测。（6）污染排放管理与控制。（7）取水口位置最优化选择和各类突发事件的处理方案及优化。在水土保持方面，GIS也发挥着十分重要的作用。在水土保持中的GIS的应用是一种全过程的应用。从土壤侵蚀发生与
19、否的判断开始、一直到土壤侵蚀过程的模拟与预测，GIS始终在技术上起着支撑作用。所以与其他领域比较，水土保持中一些应用模型大多采用与GIS紧密结合的方式，也就是直接用GIS为建模平台和决策依据，这是一个比较鲜明的特点,而且用途将越来越大。2.4 GIS在水利水电工程建设和管理方面的应用 水利水电工程建设与管理是水利水电工程的重中之重,它的选址,规划,设计和施工管理都必须严格慎重,考虑到各个方面的因素,例如移民安置地环境容量调查,调水工程选线及环境影响评估,防洪规划,大型水利水电工程物科储运管理和蓄滞洪区规划和建设等。此时GIS在空间分析和模拟方面的强大优势就显现出来了。水利水电工程建设与管理中利
20、用GIS功能最多的有以下几个方面：（1）通过进行三维可视化显示及贯穿飞行模拟,实现位置或路线的优化；（2）空间信息的处理,叠加与分析,得出可作为决策辅导的信息；（3）通过防真模拟淹没分析,得到各种分析数据；（4）利用GIS平台实现交互式的工程布置方案修改。3、GIS技术在水利行业应用的发展趋势GIS是一门与和计算机硬件和操作系统,元数据库的建设,数据挖掘,遥感技术,网络技术和数据库管理,数字摄影与自动化成象等技术有着紧密相关的学科1。而上面的那些技术又是在不断发展的,每项技术的发展都给GIS带来了深刻的变化.所以GIS在水利行业的应用和发展,不仅仅取决于GIS技术的发展,更取决于水利行业数字化
21、的进程.在水利部以信息化带动水利现代化的战略方针指导下，GIS在水利行业的应用将会越来越广，用途也将会越来越大.而且会迅速成为管理和决策主要支撑技术。它的发展趋势下四个。3.1网络GIS（WebGIS）网络是实现资源共享和远程遥控的基础技术,WebGIS是Internet技术应用于GIS开发的产物。GIS通过WWW功能得以扩展，真正成为一种大众使用的工具。从WWW的任意一个节点，Internet用户可以浏览WebGIS站点中的空间数据、制作专题图，以及进行各种空间检索和空间分析，从而使GIS进入千家万户。它可用于除了一般数据外的特殊数据类型，尤其是矢量数据的处理，以网络浏览器为应用工作平台，在
22、客户端可以实现对矢量数据的操作，可以在多个客户端实现原来在本机上才能实现的功能，并可通过网络远程调用和发布各类数据、图形、图像。3.23S技术集成 “3S”不是全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感系统(RS)的简单组合，而是将其通过数据接口严格地、紧密地、系统地集合起来，使其成为一个更具有应用价值的大系统,在这个大系统中GPS主要被用于实时、快速地提供目标的空间位置；RS用于实时或准实时提供目标及其环境的语义或语义信息，发现地球表面的各种变化；GIS则对多源时空数据进行综合处理、集成管理、动态存取，形成新的集成系统的基础平台2。所以3S集成技术在水利行业中有着广阔的应用前景
23、。3.3VR-GIS技术 VR-GIS技术是虚拟现实技术与GIS技术的结合，包括与WebGIS和ComGIS结合的技术，专门用于研究地学或以地球系统为对象的虚拟现实技术3。目前只能达到仿真的水平，可以做到：（1）对现时的地理区域的非常真实的表达；（2）可在所在地理范围内外自由移动；（3）在三维数据库中有GIS的各种功能；（4）以可视化功能作为用户接口的自然的整体部分。3.4地理信息建模系统(GIMS) GIS成功应用于专门领域的关键，在于支持建立该领域特有的空间分析模型。GIS应当支持面向用户的空间分析模型的定义、生成和检验的环境，支持与用户交互式的基于GIS的分析、建模和决策，这种GIS系统
24、又称为地理信息建模系统(GIMS)。GIMS是目前GIS研究的热点问题之一。基于RS和GIS的分布式流域水文模型成为当前研究的前沿，“3S”技术支持下的分布式或半分布式水文预报模型在中小流域尺度进行了试验性的应用研究，取得了一些成果。 要发展好我国的水利事业,就必须要在水利行业更好地应用和发展GIS技术。就必须在进一步加强标准化、规范化的基础上，大力开展基础数据库的建设，尤其是富有水利行业特色的数据库，如蓄滞洪区空间展布式社会经济数据库、雨情和水情数据库、水旱灾情数据库，等等。此外还要加快提高GIS的应用水平，充分发挥GIS现有的和潜在的功能，并且进一步提高象计算机,网络通讯等与GIS紧密相关
25、的技术的水平。使它们和GIS技术同步,协调的结合和发展,为水利信息化和现代化作出它应有的贡献。 参考文献： 1 余明，地理信息系统导论清华大学出版社，GIS的定义，2009，（1）：12-41. 2 黎夏，刘小平，李少英 著，智能式GIS与空间优化科学出版社，2010-1-12,（6）：6-11. 3 王桂园，陈眉舞.基于GIS的城市势力圈测度研究J.地理与地理信息科学，2004，20（3）：69-73. 致 谢 首先感谢西北师范大学为我提供这次继续深造的机会，使我能够在此学到更多的知识，不仅拓宽了知识面，而且陶冶了情操，提高了修养。回想再次过程中，心中充满无限感激和留恋之情。谨向我的论文指导
26、老师致以最诚挚的谢意！老师不仅在学业上言传身教，而且以其高尚的品格给我以情操上的熏陶。本文的写作更是直接得益于他的悉心指点，从论文的选题到体系的安排，从观点推敲到字句斟酌，无不凝聚着他的心血。滴水之恩，当以涌泉相报，师恩重于山，师恩难报。我只有在今后的学习、工作中，锲而不舍，努力奋斗。 另外，我必须感谢我的父母。焉得谖草，言树之背，养育之恩，无以回报。作为他们的孩子，我秉承了他们朴实、坚韧的性格，也因此我有足够的信心和能力战胜前进路上的艰难险阻；也因为他们的日夜辛劳，我才有机会如愿完成自己的这段学业，使自己得到了进一步提高。 董文辉 二零一一年九月附件一论 文 评 定 表评定项目写 作 部 分
27、答 辩总计立论观点组织结构语言表达回答问题表述能力发挥水平30%20%20%20%5%5%100%得分指导教师评语答辩委员会评语答辩委员会组成及签名职称： 签字：职称： 签字：职称： 签字： 200 年 月 日目 录独创性声明（）摘 要（）正文目录（）注 释（）参考文献（）附 录（）后 记（致谢）（）独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得高等教育自学考试或其他教育机构的证书或学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中
28、作了明确的说明并表示了谢意。 签名： 日期： 1目录独创性声明1摘要2关键词2引言31、GIS支持下的水利工程勘察信息管理 32、基于GIS的CAD地形图管理 .53、 GIS技术在水利行业的应用53.1 GIS在防洪减灾方面的应用5 3.2 GIS在水资源管理方面的应用6 3.3 GIS在水环境和水土保持方面的应用73.4 GIS在水利水电工程建设和管理方面的应用74、 GIS技术在水利行业应用的发展趋势84.1网络GIS网络是实现资源共享和远程遥控的基础了技术84.23S技术集成.84.3VR-GIS技术94.4 地理信息建模系统(GIMS).95、 结语96、参考文献：107、致谢11浅
29、谈（GIS）在现代水利水电领域中的应用与发展摘要：本文介绍了地理信息系统（GIS）在现代水利也就是水利信息化中起到的至关重要的作用，尤其是在防洪减灾，水资源管理，水土保持和水利水电工程建设和管理等方面。其中重点阐述了利用GIS的空间数据管理能力，空间数据处理能力和空间分析能力为各类应用模型提供数据，优化模型数参数，使其防汛信息以及决策方案可视化表示，在现代水利防洪减灾方面提供决策支持系统；同时利用GIS的历史数据管理和实时数据的动态加载功能，信息的空间与属性双向查询功能，空间数据的叠加与综合处理在现代水利水资源管理和水土保持方面提供的空间决策支持系统（SDSS）。最后分析和展望里地理信息系统技
30、术现代水利应用中的发展趋势。关键词：地理信息系统 水利现代化 信息管理和决策支持系统Abstract: This paper introduces geographic information system (GIS) Water is water in the modern information technology has played a crucial role, especially in flood control, water management, soil conservation and water conservancy and hydropower project c
31、onstruction and management aspects. Which focuses on the use of GIS spatial data management, spatial data processing and spatial analysis capabilities to provide data for all types of application models to optimize the number of model parameters to flood control information and visual representation
32、 of decision-making programs, flood control in the modern water provide decision support systems; while taking advantage of the history of GIS data management and real-time dynamic data loading, spatial and attribute information in two-way query function, the superposition of spatial data processing
33、 and integrated water resources management in modern water and soil conservation to provide the spatial decision support system (SDSS). Looking in the final analysis and geographic information system technology development of the modern trend of water applications.Paper Keywords: geographic informat
34、ion system Water modern information management and decision support systems2引言水利行业是关系到我国国计民生的重要基础行业，我国政府对其的发展极其重视。为了实现水利信息化，在水利行业中推广GIS技术。地理信息系统（GIS）通常泛指用于获取、储存、查询、综合、处理、分析、显示和应用地理空间数据及其与之相关信息的计算机系统。它把空间的逻辑思维延伸到了形象思维。在水利信息化系统建设中，地理信息系统（GIS）是系统构建的框架，是辅助决策的工具，是成果展示的平台。国内水利行业应用GIS技术始于90年代初期，大致经历了认识了解、初
35、步应用和结合GIS技术进行深入研究三个阶段。最早接触GIS技术的主要是一些科研院所和高等院校，当时的应用只注重数据的可视化，主要发挥它的查询、检索和空间显示功能，即只发挥了GIS的最低层次的功能。近年来，随着GIS在水利领域的应用范围不断扩大，应用层次也逐渐深入，一些部门将它作为分析、决策、模拟甚至预测的工具，其社会经济效益也比较明显地显示了出来。水利部提出了“以信息化带动水利现代化”并在2001年，水利部专门召开了“GIS技术在水利中的应用”研讨会，在会的各级领导和各级专家对在水利中推广应用GIS技术提出了许多有建设性的意见和观点，这必将推动GIS在水利行业的应用和发展进入更高更深的层次。1
36、、GIS支持下的水利工程勘察信息管理 (1)传统水利工程勘察资料管理方法以纸质档案为主,借助档案管理软件和数据库系统实现管理,这些管理方法无法适应信息化管理的需求,存在诸多弊端;(2)信息利用率低、信息交换手段缺乏、信息表现形式单调等。水利工程勘察信息具有明显的与地理位置相关的空间特性传统的信息表达手段对空间特性;(3)的描述是非常困难的,而GIS空间数据处理和管理为勘察信息管理提供了技术支持。GIS能够管理并描述地表及其附着物的空间信息与属性信息,具有强大的图形、图像及属性数据处理能力,能够对地理信息及其相关信息提供采集、处理、管理、制图等功能。其次,现有水利工程勘察数据可以方便的与GIS数
37、据进行融合。已有水利勘察资料包括岩层、构造、水文、岩土体的物理力学性质等,大多直接与钻孔资料相关,这些信息可以通过关系数据库进行管理,GIS可以通过一定技术与关系数据库关联; (4)系统开发思路是通过背景图层的加载建立空间数据库,运用GIS统一管理,通过钻孔信息的收集录入建立勘察资料属性数据库,运用关系数据库(DBMS)进行管理。 32、基于GIS的CAD地形图管理 在水利工程,特别是大型水利工程(如跨流域调水工程)中,工程选址是一个人机交会、反复修改优化、集设计和决策、基于GIS的CAD地形图管理 在水利工程,特别是大型水利工程(如跨流域调水工程)中,工程选址是一个人机交会、反复修改优化、集
38、设计和决策于一体的过程,往往涉及范围广泛,内容复杂。应用传统的选址方法往往需要大量的野外实地踏勘工作,这不仅耗费巨大的人力、物力和财力,而且给施工的进度造成了影响。目前,水利勘察信息管理中,GIS应用并不广泛。勘测设计部门对计算机的应用还处于CAD的机助制图阶段,还没有引入GIS进行数据管理和分析,如何充分发挥计算机在数据管理和辅助设计中的作用,是面临的主要问题。 应用GIS为水利工程服务,建立空间数据库是基础,空间分析是核心。数字地形信息是GIS的重组成部分,是地理空间数据的基本信息之一。地形图为各种勘察、规划、设计的地理信息载体,地形图数据要同时满足测绘制图、GIS数据交换及分发的需要。因
39、此,建立GIS的第一步是设计并建立数字地图数据库。已有的AutoCAD数字地形图只是GIS数据库建立的数字化形式的基础数据源,将已有的 AutoCAD数字地形图数据转换为满足GIS要求的数据格式,已为技术所需。空间数据信息包括3方面:空间定位信息(实体的坐标)、空间关系及属性数据。实际应用中,CAD/GIS数据转换可分为直接转换和间接转换两种方法。而地图生产中矢量数据格式的转换有两种方法,即自行编程转换法和商品软件工具转换法。自行编程转换是使用计算机程序语言(如VB、VC、DEPH I等)自行编制程序,并通过运行程序来实现。软件工具转换,则是通过某一制图系统软件的转入、转出的功能菜单选项来实现
40、,例如ArcGIS软件工具一体的过程,往往涉及范围广泛,内容复杂。应用传统的选址方法往往需要大量的野外实地踏勘工作,这不仅耗费巨大的人力、物力和财力,而且给施工的进度造成了影响。目前,水利勘察信息管理中,GIS应用并不广泛。勘测设计部门对计算机的应用还处于CAD的机助制图阶段,还没有引入GIS进行数据管理和分析,如何充分发挥计算机在数据管理和辅助设计中的作用,是面临的主要问题。 应用GIS为水利工程服务,建立空间数据库是基础,空间分析是核心。数字地形信息是GIS的重组成部分,是地理空间数据的基本信息之一。地形图为各种勘察、规划、设计的地理信息载体,地形图数据要同时满足测绘制图、GIS数据交换及
41、分发的需要。因此,建立GIS的第一步是设计并建立数字地图数据库。已有的AutoCAD数字地形图只是GIS 4数据库建立的数字化形式的基础数据源,将已有的 AutoCAD数字地形图数据转换为满足GIS要求的数据格式,已为技术所需。空间数据信息包括3方面:空间定位信息(实体的坐标)、空间关系及属性数据。实际应用中,CAD/GIS数据转换可分为直接转换和间接转换两种方法。而地图生产中矢量数据格式的转换有两种方法,即自行编程转换法和商品软件工具转换法。自行编程转换是使用计算机程序语言(如VB、VC、DEPH I等)自行编制程序,并通过运行程序来实现。软件工具转换,则是通过某一制图系统软件的转入、转出的
42、功能菜单选项来实现,例如ArcGIS软件工具 3、GIS技术在水利行业的应用我国是一个水资源相对紧缺的国家，洪涝灾害、干旱缺水和水污染等问题十分突出，即水资源短缺与洪涝灾害频繁发生并存，洪涝灾害与干旱灾害并存。资源性缺水与水质性缺水并存。这一系列的现象严重制约了国民经济和社会发展。任何一项先进技术的应用和发展都必须依附于生产的需要。GIS技术在水利行业的应用也主要围绕着上述主要问题。3.1GIS在防洪减灾方面的应用我国幅员辽阔，自然地理地貌条件十分复杂，洪涝灾害发生频繁，使国家和个人都蒙受了很大的经济损失。随着社会经济和科学技术的飞速发展，我国的防洪工作将逐步从“以洪水为敌”的控制洪水向体现水
43、资源特性的洪水管理转变，全面建成覆盖全国的水利信息网络，其中防洪减灾属于重点应用系统。目前GIS技术在防洪减灾方面的应用主要有以下四种类型。（1）防汛决策支持系统或信息管理系统的平台在国家防汛指挥系统总体设计框架下，目前流域或省、自治区、直辖市的防汛决策支持系统或防汛信息管理系统都以GIS为平台。GIS在这些系统中的作用主要有以下几个方面：空间数据处理、查询、检索、更新和维护；利用空间分析能力和可视化模拟显示为防汛指挥决策提供辅助支持；为各类应用模型提供实时数据；优化模型参数；预报预测和防汛信息及决策方案的可视化表达。（2）灾情评估在灾情评估中，GIS作为基础平台，它充分利用了自己的查询和分析
44、功能以及可视化模拟的能力，发挥了很多别的系统不具备的作用：基础背景数据（包括地理、社会、经济）的管理；空间和属性数据查询、检索、统计和显示的基础；灾情数据的提 5取和分析；灾情的模拟和可视化表达；对决策起辅助作用的工具。目前洪涝灾害的监测评估业务运行系统已在水利部遥感技术应用中心投入运行。（3）洪涝灾害风险分析与区划洪涝灾害风险分析是分析不同强度的洪水发生概率及其可能造成的损失。它包括洪水的危险性分析，承灾体的易损性和损失评估。采用GIS技术，可以将上述三方面所涉及到的诸多自然，地理和社会因子附上相应的权重进行空间叠加，是进行洪涝灾害风险分析与区划的有效手段。GIS发挥的作用有：多源、多尺度和海量数据的管理；空间数据的叠加与综合处理；图形处理的特殊功能。（4）城市防洪由于城市社会经济地位和社会影响的特殊性，防洪工作尤其重要。同时由于许多城市都是依水而建和城市不透水面积大，产流量大等特点，防洪工作的难度比农村地区大，所以GIS在城市防洪中发挥的作用除了一般防洪减