谈地理信息系统在农田水利中的应用

摘要：随着我国经济的飞速发展，农田水利管理技术不断进步，传统的农田水利管理办法已经跟不上水利发展的步伐，我们在这里探讨一种及管理、应用为一体的平台，地理信息系统的出现解决了这一难题，不仅仅提高了管理的效率，更以其直观、易操作、数据丰富为人们所认可。文章介绍了地理信息系统在我国的发展现状，探讨了其在农田水利上的应用，结合实例介绍了应用的具体内容。

关键词：地理信息系统；农田水利；发展现状；GIS应用

中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号：

1、地理信息系统概述

1.1 地理信息系统

地理信息系统简称为GIS，是一种十分重要的空间信息系统。在计算机系统支持下，它对整个或局部地球表面空间的有关地理数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统。它所处理的对象是地理空间实体数据及其关系，包括空间定位、图形、遥感图像、属性等数据，用于分析和处理在一定地理空间区域内分布的各种现象和过程，解决极其复杂的规划、决策和管理问题。GIS具有如下四个特点：一是需要计算机以及相互关联的子系统；二是GIS的作业对象是空间数据，既点、线、面、体这类有三维要素的地理实体；三是GIS技术在于它的数据综合，模拟与分析评价强大优势，可以得到以常规方法或普通信息系统难以得到并如实重构的重要信息，全过程实现地理空间演化的模拟和预测；四是GIS与测绘学和地理学有着紧密的关系。

1.2 地理信息系统的构成

GIS系统主要由四个完整部分构成，既硬件系统、软件系统、地理空间数据和系统管理操作人，核心部分是软硬件系统，空间数据库包含了GIS的地理内容，而管理人员和用户则决定并实现系统的工作方式和信息表示方式。

（1）数据导入：将外部的原始数据传输给系统内部，并将这些数据从外部格式转快速换为便于系统处理的内部格式过程。常用的形式有三种：一是手扶跟踪模拟数字化仪的矢量跟踪实现完全数字化；二是通过扫描数字化的光栅实现数字化；三是传统的键盘输入。

（2）存储数据与日常管理：数据存储和数据库管理包括地理信息元素的位置，连接关系及构成属性数据如何构造和组织等方面。

（3）数据分析及处理：是对单幅或多幅图件及其属性数据进行分析运算和进而实现指标化量测。

（4）输出数据和模块表示：输出与表示是将系统内的原始地理信息数据或经过系统量化分析、转换、解码、重新组织的数据以某种用户可以理解的特定方式交给用户。

（5）用户专用接口模块：该模块用于接收特定用户的指令、程序或数据，是特定用户和系统交互的工具。

2、我国地理信息系统的发展现状

近些年来，随着科技信息的飞速发展，地理信息系统得到了前所未有的发展，目前人们常用的GIS软件已达好几百种。它们大小不一，风格各异。国外较著名的有ARC/INFO，GENAMAP，MGE等；国内较著名的有MAP/GIS，Geostar和CITYSTAR等。虽然GIS起步晚，但它发展快，目前已成功地应用到一百多个领域。具体的应用：1）在地理空间数据管理中的应用；2）在综合分析评价与模拟预测中的应用；3）空间查询和空间分析功能的应用；4）输出功能在地图制图中的应用；5）可以建立起专题信息系统和区域信息系统；6）与遥感图像处理系统的结合的应用；7）二次开发出具有特定功能的软件系统；8）WEBGIS的出现更加方便了使用者的操作。可以说GIS的技术已经相当成熟。

3、GIS在水利上的应用

农田水利部门可以利用GIS建立包含农田水利各种内容的数据库，例如土地利用、灌溉系统、水文地质、构造物、土壤、水利设施、地形等等。经过对数据库资料的分析，可以为水利灌溉部门的各项决策提供参考。在其具体应用中，主要包括灌区及山地两个方面：

3.1灌溉方面

1）通过GIS系统，可以清楚的记录沟渠的相关信息（例如桩号、流量、长度）及所在位置，并根据需要配置相应的水量、标注标准化堤防的建设程度等。2）在农田灌溉的过程中，GIS可以通过相关数据，调查出最小的直开口灌溉面积，进而汇总出一条渠，乃至一个灌区的灌溉面积，从而得到全县、全省乃至全国的灌溉面积。除此之外，GIS系统还能通过对相关数据的分析，准确得到灌区农作物的种植结构，通过对这些结构的分析，在一定程度上方便了来年农作物产业调整；最后，GIS系统的应用，能够使水利工作人员通过对种植结构及种植面积的分析，重新调整配水量，在节省淡水资源的同时，还能准确的掌握沟道排量。3）通过GIS系统，水利工作人员可以调查渠道上面的所有建筑物现状的信息，包括水利枢纽（挡水坝）、进水闸、退水闸、涵洞、渡槽、量水、溢流堰、溢洪道、泄洪洞、测水断面、跌水、水电站厂房，船闸、泵站等等，而这些信息，都将是水利建设的重要资料。

3.2规划管理方面

3.2.1灌溉管理

GIS系统的运用，能够在一定程度上方便水利人员调查高效节水灌溉的面积及病险水库的现状信息，实现计算机模拟淹没，做到在发现问题的过程中，及时的采取措施。除此之外，基于GIS特有的空间优势，

3.2.2规划设计方面

应用GIS需要配合业务需求和具体的作业流程，避免资料重复建档，系统必须可扩充、易于维护，资料易于转换且满足共享原则。因此，应用GIS必须做好以下工作：项目清理，清理在建的信息系统，规范技术标准、开发步骤，确认系统功能，合理拆除或是合并重复或是不需要的功能；项目统管，各级政府部门对系统进行分档管理，大项目由省或市级信息管理中心进行管理，中小型由主管部门组织实施；规范建设，规范系统开发的需求分析、设计、测试、试运行等各个环节，组织实施部门必须做好审查工作；数据共享，项目完成时需要提交数据，由主管部门将资料加入信息中心数据库；做好开发与推广，应用范围广、通用性强的项目需要集中开发，加强成熟系统的推广，以降低研发成本，实现成果价值；加强人才培养，系统的开发、推广、运用都离不开人才，各相关部门、机构需要积极引进、培养人才，以提高研发、推广能力，在运用中充分发挥出系统应有的作用。

3.3 防灾救助方面

在防灾救助方面，GIS系统凭借其特有的空间区位优势，面对灾害，能及时的叠加受灾地区的基础地理信息，可以使水利人员在灾害发生第一时间内了解受灾情况，同时能够及时的到达灾害事发地，从而及时的采取措施，以便将农业损失减小到最低程度。此外，GIS系统的数据分析能力还可以在一定程度上帮助水利人员预测灾害发生的时间，以便有关部门提前做好预防措施。最后，在GIS系统功能中，基于其查询、专题图制作、地图输出、数据转化、报表和辅助等功能优势，在查询的过程中，能准确的找到农业灾害发生的原因，而农业水利员工能根据GIS提供的最新数据，及时的采取补救措施，以防灾害的进一步扩大。由此可见，GIS系统的应用，有利于相关部门的防灾救助工作，同时还有利于灾害信息的收集，因而在防灾救助中起着核心作用。

结语

综上所诉，地理信息系统在农田水利上的应用，能够凭借自身空间、属性、多媒体及数据库的优势，为农田水利提供管理、查询、分析、维护等功能，满足用户和管理部门的实际需要，提高了我国农田水利管理智能化、现代化的水平，对现代农业的发展起到了积极的促进作用。与此同时，随着现代信息技术的普及，我们普通的水利员工带着手机在水利现场采集数据已不在是梦想，相信不久的将来，我们会实现水利系统自身的“信息化”。

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