GIS在汾河流域水环境管理信息系统的应用研究

摘要

GIS是融计算机图形与数据库于一体，存储和处理空间信息的高新技术，它把地理位置和相关属性有机地结合起来，并借助其独有的空间分析功能和可视化表达方式，提供各种辅助决策功能。到目前为止，GIS已在多个领域进行了成功的应用。
　　 水环境管理是一项复杂的水事行为，包括的管理内容十分广泛。特别是面向可持续发展，需要采集、储存、处理越来越多的信息，在复杂的信息中又需要及时得到处理结果，提出合理的管理方案。此外，流域水环境各管理站和测控站分布在不同地区，各种信息比较分散，同时信息处理主要依靠人工方式，工作繁重、效率比较低，不利于信息的交流与共享。为克服这些弊端和满足现代化管理要求，使用传统的方法已难于济事。随着信息技术的发展，地理信息系统为水环境管理和保护提供了一个全新的高技术管理工具，将GIS技术引入水环境管理将使水情信息、水质信息、工程分布等数据的显示更加直观化，实现各管理站和测控站信息的及时上报和共享，以及管理局各个部门信息的输入、存储、处理、综合分析和结果输出，极大地提高了管理者的工作效率。同时，可使管理者既能够通过图形宏观地了解和把握水环境的总体情况，又能通过各种快捷的查询手段了解各种非图形因素的情况，使管理者可获得的信息量成倍地提高，促进水环境管理水平的现代化。
　　 本文以“汾河流域河道地理信息系统管理模式与技术研究”项目为载体，采用实体管理系统建设与研究相结合的方法，从管理部门管理的实际需求出发，并适当考虑其前瞻性，研究围绕以下主要内容展开。
　　 ⑴汾河流域水环境地理信息图库系统的构建图库系统的构建是流域水环境地理信息管理系统的基础。主要包括汾河流域干流河道基础地理信息图、汾河流域干流河道水环境工程地理信息图、县汾河干流河道基础地理信息图、县汾河流域干流河道水环境工程地理信息图、汾河流域骨干河流支流地理信息图等。
　　 ⑵汾河流域水环境地理信息图库系统的管理在分析数据和建立数据库原则基础上，将详细讨论项目的空间、属性数据组织；在考虑经济和具体应用的情况下，分析空间、属性数据的存储和管理；最后设计出汾河流域水环境数据信息管理模块。
　　 ⑶汾河流域水环境地理信息管理系统的二次开发在分析汾河流域水环境现状基础上，基于项目的设计目标和原则，提出系统总体结构设计、功能设计和数据管理。利用ArcObjects组件技术和VBA语言开发汾河流域河道地理信息系统GIS平台的子系统——汾河流域水环境地理信息管理系统。
　　 研究的创新点表现在以下几个方面：
　　 ⑴系统设计与开发面向河道水环境工程管理业务类型的要求，体现了信息化与专业化的结合。
　　 ⑵实现了分级用户分级功能管理。针对河道水环境管理现状，提出了河道水环境数字信息的多级用户管理模式，实现全流域范围内的分级用户分级管理。
　　 ⑶二次管理平台。系统实现了属性数据与GIS数据的管理、查询及动态更新一体化。
　　 该系统的建立将促进汾河流域水环境管理信息化水平，也符合山西省实施兴水战略的要求。在利用地理信息系统技术来处理水环境的实际问题方面进行了有益的探索和尝试，对各地水环境管理GIS的开发有借鉴意义。但由于水环境地理信息系统的建设与管理是个复杂的系统工程，还有许多问题需要解决和发展。诸如：
　　 ⑴不断充实基础资料，及时更新基础信息数据；
　　 ⑵将河流水质模型引入到该管理系统中，实现水环境的综合管理；
　　 ⑶随着Internet与通信技术的兴起，本研究将向Web方向发展,实现用户通过互联网随时随地的进行流域水环境信息的查询与管理。