地理信息系统应用于水源管理：现状与未来.doc

地理信息系统应用于水源管理：现状与未来地理信息系统（以下简称GIS）软件目前已经成为人们管理资源、了解世界的一个重要工具。GIS为信息整合、交流与协作、辅助决策提供了框架和支持。如今，数以百万计的人们把GIS应用于各行各业：政府部门、企业、能源、公共安全、教育、工程、卫生及民政部门、自然资源以及水源。水行业的专家们越来越多地应用GIS系统对水行业的问题进行表述、理解、管理和交流。GIS已经成为一项无所不在的技术，其中每个新的突破都推动着科技向前发展。处于创新前沿的领域包括：GIS的互通性，数据模型、网络服务、基于网络的GIS以及移动的GIS。上述各领域的突破和进展帮助水行业的专家们不断取得成功。互通性：互通性是指不同的计算机、数据库、在不同的软硬件平台上运行的程序整合起来共同工作。公开、标准化的技术有助于把计算机绘图和分析存储到核心IT环境中，从而避免了孤立的信息数据的存储、转换、翻译（编译）、输入及输出。此外，GIS还可用作企业的信息平台（软件、硬件、数据等联合构成的技术网络）该平台整合企业的信息系统以改进数据共享和交流。互通性还可帮助企业实现对由水文应用和各种数据库共同构成的公用GIS基础设施的访问和应用。举个例子，GIS可以更快捷地与近乎实时的降雨量测量软件和集水区泛洪模型进行数据的互动和传输，因此能够很快对洪泛区进行预测性分析。以往需要对大量数据进行处理，现在得以简化了。数据模型：行业特定的数据模型简化了项目执行过程，提高了标准。学术机构、政府部门、企业及行业领导人正致力于创建并设计依托单一的GIS平台而应用的数据模型，最终这些量身定做的、特定行业的数据模型将满足特定行业（如水源管理）的需求。美国环境系统研究所（ESRI）利用各州、全国及国际资料提供者的数据开发出了针对水行业的水源管理数据模型Arc Hydro。ESRI还开发了地理信息数据库，即在数据库管理系统下实现地理信息的物理存储。地理信息数据库利用数据模型采用大纲、定义的方式对存储其中的系列数据进行定义、管理。数据模型管理着构成复杂地图的信息和源数据，允许使用者应用地理信息数据库中的数据，以及进行视图浏览。网络GIS：像Arc IMS（由美国环境系统研究所开发的一个应用程序）这样的网络地理信息系统为众多网络用户和服务器提供了互联网接口。通过该接口，大量分散的网络服务可以被有机整合起来，从而实现数据的分析、覆盖、更新。因此，众多人群和组织正以前所未有的方式链接起来构成一个全球性的大团体，大量数据信息、模型、功能实现了交流和共享，从而形成了一个动态的服务器网络。上述网络服务的典型例子就是由美国联邦管理和预算办公室创办的网站（）。该网站囊括了来自联邦政府、州政府和地方政府的空间数据。还有一个正在开发的网络服务叫“流量统计”项目，它利用已有的回归方程，对例如美国或波多黎各的任意一点进行网络流量统计。美国（内政部）地质调查局地表水办公室与ESRI签订了该项目的设计和应用合同，目前该系统原型正在设计中。几年前，ESRI创建了一个地理信息网站（）。这是一个由空间数据提供者和使用者组建成的一个全球性网络。该网络为数据提供者、服务提供者和用户实现地理信息共享提供了一个平台。通过这一网络，用户可获得各种地理信息：包括动态地图、可下载的数据和先进的网络服务。时段性GIS：把时间维度融入复杂的GIS系统会极大简化大量的数据处理工作。人们已经开发出了新的工具用来代表、演示并管理集水区、土地覆被、土壤、气候参数等时间序列数据，用户通过确定事件的时间、地点、属性信息等等可以把时段性数据直观化并加以分析。这些新工具可以演示诸如点、线、面、轨迹等矢量数据，并对其进行历史的或即时的数据分析。人们还可以把现有的时段性数据嵌入到过去或未来的情景模式中进行监测。这种分析方式有助于水文学家利用时间和空间参数了解并预测某地的水流量，水文学家也可以利用时段性GIS对几年间的河流细菌含量变化或几分钟的降雨量做出直观的图表。移动GIS：对于水行业的专家来说，在野外就地进行数据的采集和分析意义重大。如今，他们在野外工作时开始利用移动终端来进行数据库的接入和全球定位（GPS）。有了这些设备，可以很快获得数据并确认，数据采集工作变得快捷，有了很大改进。利用移动GIS，水行业的专家们可以在异地调用现有数据，还可以通过无线上网的方式进行数据的上传、查询，测量距离、面积，进行GPS导航，对数据进行编辑等等。生态学家、环境学家们需要对河流、湖泊、城市水系统进行野外勘测，对他们来说移动GIS是数字信息采集的有效方式，这样他们可以方便、快捷地与数字仪器、程序和数据库进行连接和数据上传。展望未来：GIS的应用已经有几十年了，人们用它来解决水资源问题，运用它不断创新以实现自然资源的可持续利用。技术革新以及未来GIS的发展可以使人们更轻松地进行地理信息处理。水文学家们无需成为GI