導(dǎo)語(yǔ)：GIS技術(shù)水質(zhì)安全應(yīng)用分析一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，人類社會(huì)已經(jīng)全面進(jìn)入信息時(shí)代，信息技術(shù)越來(lái)越深刻地改變著人類生活與社會(huì)面貌。作為全球信息化浪潮重要組成部分的的地理信息系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用，日益受到科技界、企業(yè)界和政府部門的廣泛關(guān)注。同時(shí)越來(lái)越多的企業(yè)將gis技術(shù)應(yīng)用到水資源領(lǐng)域。水質(zhì)安全已經(jīng)成為生產(chǎn)和生活中重要的一項(xiàng)因素，其決定著公眾的安全，社會(huì)的穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。文章將闡述GIS技術(shù)的基本概念，探討GIS技術(shù)在水資源安全管理、建立水資源地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)、防洪減災(zāi)以及水污染規(guī)劃等方面的應(yīng)用，并有效地將水質(zhì)安全與先進(jìn)的GIS技術(shù)結(jié)合在一起，從而提高生產(chǎn)工作上的效率。

關(guān)鍵詞：GIS；水質(zhì)；安全

1GIS的基本介紹

地理信息系統(tǒng)（GIS）是集環(huán)境科學(xué)、管理科學(xué)、測(cè)繪學(xué)、遙感學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理科學(xué)等學(xué)科為一體的新型邊緣學(xué)科。是由計(jì)算機(jī)硬件、軟件和不同的方法組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)來(lái)支持空間數(shù)據(jù)的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復(fù)雜的規(guī)劃和管理問題。GIS能夠及時(shí)而又準(zhǔn)確的向地球科學(xué)工作者、各類管理與生產(chǎn)部門提供有關(guān)區(qū)域分析、方案優(yōu)化、戰(zhàn)略決策等方面可靠的地理（或空間）信息。地理信息系統(tǒng)正在成為IT領(lǐng)域空間的發(fā)展動(dòng)力之一。GIS憑借其空間分析功能被廣泛應(yīng)用于資源評(píng)估、環(huán)境監(jiān)測(cè)、災(zāi)害預(yù)測(cè)、國(guó)土監(jiān)管、城市規(guī)劃、通訊工程、交通運(yùn)輸、軍事安全、公安安全、水利電力、公共設(shè)施的管理、農(nóng)林牧業(yè)、統(tǒng)計(jì)、商業(yè)金融等幾乎所有領(lǐng)域。

2水質(zhì)安全的重要性

如今中國(guó)正在全面建設(shè)小康社會(huì)，居民的安全成為國(guó)家關(guān)注的重中之重，而水質(zhì)安全對(duì)于居民的生活安全具有重大意義，水質(zhì)安全也是制約農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要力量之一，因此居民飲水水質(zhì)安全問題成為當(dāng)前社會(huì)和人民有待解決的關(guān)鍵問題。據(jù)近幾年的水質(zhì)調(diào)查研究報(bào)告顯示，農(nóng)村水資源質(zhì)量嚴(yán)重下跌，首先是近幾年自然災(zāi)害帶來(lái)的環(huán)境問題，再次為工業(yè)的迅速發(fā)展對(duì)環(huán)境的污染十分嚴(yán)重，另一原因?yàn)檗r(nóng)村水資源來(lái)源錯(cuò)綜復(fù)雜。這些因素導(dǎo)致農(nóng)村水質(zhì)逐年降低。為國(guó)家的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步以及居民生活質(zhì)量水平的提高，分析水污染的原因，加強(qiáng)水質(zhì)管理，改善水資源質(zhì)量，保證水質(zhì)安全成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的首要考慮問題之一。

3水質(zhì)污染原因分析

一是工業(yè)發(fā)展產(chǎn)生的殘?jiān)鼛?lái)的污染。當(dāng)前世界各國(guó)均大力發(fā)展工業(yè)，我國(guó)也不堪落后，在五六十年代，我國(guó)工業(yè)迅速發(fā)展，隨著我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)的不斷邁進(jìn)，產(chǎn)出的工業(yè)殘?jiān)仓饾u增多，廢渣廢水的大量排放使得工業(yè)污染已經(jīng)逐步從城市蔓延至農(nóng)村，尤其是近十幾年內(nèi)大量的工廠搬遷地區(qū)，逐漸地從城市遷移到了農(nóng)村，導(dǎo)致一些地區(qū)的水質(zhì)遭到破壞。逐年累計(jì)，一些突發(fā)性的惡性水污染事件在農(nóng)村不斷發(fā)生，一起起的事件不僅會(huì)給農(nóng)民的身體健康甚至生命安全帶來(lái)威脅，而且對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定帶來(lái)影響。二是水資源的來(lái)源錯(cuò)綜復(fù)雜。據(jù)調(diào)查研究，我國(guó)南北方大部分村莊附近周圍均有河流，湖泊或水庫(kù)，加之村民知識(shí)面狹窄，因此農(nóng)村飲用水的水源主要來(lái)自于陰雨天氣降落的雨水、水庫(kù)、河流、溪水、池塘、湖泊以及地下水和窖藏水等等。尤其是遇至干旱缺水時(shí)間間隙，往往需要儲(chǔ)存雨水和雪水，儲(chǔ)存時(shí)間一久，大量細(xì)菌滋生，嚴(yán)重污染水源。三是農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污水排放。近年來(lái)，農(nóng)業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中，使用的農(nóng)藥化肥過(guò)多，加之農(nóng)作物靠近河岸，導(dǎo)致大量的有害物質(zhì)流入至河流和湖泊之中，使農(nóng)村的水源遭到破壞污染。加上在日常生活中居民對(duì)水質(zhì)概念淡薄，因此無(wú)節(jié)制的排放污水，忽視了對(duì)環(huán)境的保護(hù)，導(dǎo)致飲用水水源被污染。四是保護(hù)水質(zhì)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度不高。飲用水的保護(hù)設(shè)施在很多農(nóng)村比較缺乏，加之管理不到位，對(duì)于水質(zhì)預(yù)警和監(jiān)測(cè)方面缺乏相應(yīng)的體系，有些村莊甚至存在部分水源人畜共用狀況。多量飲用水在農(nóng)村往往沒有經(jīng)過(guò)消毒處理就直接供給居民飲用，導(dǎo)致很多飲用水中的具有嚴(yán)重超標(biāo)的有害成分，這些成分無(wú)色無(wú)味，難以發(fā)現(xiàn)，成為危害人體健康的禍源。五是村民知識(shí)缺乏，難知安全用水的常識(shí)。安全用水的宣傳在我國(guó)早期發(fā)展階段未能達(dá)到應(yīng)有的力度，主要原因還是我國(guó)對(duì)于安全用水方面的知識(shí)儲(chǔ)備并未全面，導(dǎo)致多數(shù)情況下難以判斷飲用的水源質(zhì)量是否達(dá)到可以飲用的標(biāo)準(zhǔn)，加上農(nóng)村投到飲用水安全方面的精力嚴(yán)重匱乏，促使農(nóng)村的飲用水安全受到了極大的威脅。這幾類是常見于農(nóng)村的水質(zhì)危害的原因，綜上所述，不僅需要提高居民的水質(zhì)安全意識(shí)，而且需要找到一種合理高效的水質(zhì)檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)多個(gè)方面提高水質(zhì)安全的保障。

4GIS技術(shù)在水質(zhì)安全方面的實(shí)際應(yīng)用

4.1依靠GIS技術(shù)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行合理安全管理。在進(jìn)行水資源管理工作時(shí)，在地理信息系統(tǒng)中引入GIS技術(shù)，不但可以有效地幫助從業(yè)人員合理、有效的進(jìn)行水資源的開發(fā)和利用，而且還可以有效的促進(jìn)對(duì)水資源的深入分析和研究，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的科學(xué)管理。在進(jìn)行水資源管理的具體工作時(shí)，可以利用GIS技術(shù)建立完善的水資源信息管理系統(tǒng)，利用大量的監(jiān)測(cè)水資源數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的合理開發(fā)和利用[1]。同時(shí)，在GIS技術(shù)的支持下打造水資源管理模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的合理利用，減少對(duì)水資源的浪費(fèi)，提高管理人員的管理效率，實(shí)現(xiàn)水資源的合理調(diào)配與使用。4.2依靠GIS技術(shù)建立水資源地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)。利用GIS技術(shù)為進(jìn)行水文水資源管理建立完善的水文水資源地理空間數(shù)據(jù)庫(kù)是非常重要的工作。GIS技術(shù)本身具有較強(qiáng)的空間特征，能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的更新和信息的傳遞。同時(shí)，還具有十分清晰的可視化效果，使各類信息能夠清晰地呈現(xiàn)出來(lái)。而想要從數(shù)據(jù)中得到信息，數(shù)據(jù)處理過(guò)程是非常重要的環(huán)節(jié)。所謂數(shù)據(jù)處理過(guò)程，是指對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集、篩選、排列、歸類、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、檢索、計(jì)算，以及后期的分析、模擬和預(yù)測(cè)等操作過(guò)程。數(shù)據(jù)處理的目的在于：（1）把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成便于觀察、分析、傳輸或進(jìn)一步處理的形式；（2）把數(shù)據(jù)進(jìn)行加工，使所搜集的數(shù)據(jù)成為對(duì)正確管理和決策有用的數(shù)據(jù)；（3）把編輯后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，以供后續(xù)使用。從而保障水資源數(shù)據(jù)庫(kù)能夠?qū)崟r(shí)獲取到準(zhǔn)確的水文資料。4.3依靠GIS技術(shù)進(jìn)行防洪減災(zāi)工作。隨著我們國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)了非常惡劣的影響。近年來(lái)洪澇災(zāi)害頻發(fā)，不僅造成了不可估量的經(jīng)濟(jì)損失，還危害了人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。而在水文數(shù)據(jù)信息監(jiān)測(cè)過(guò)程中，不但需要對(duì)河流的水位、流量、降水等信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)、全面的掌控，而且還需要對(duì)旱、澇情、水質(zhì)、地形地貌、氣候條件、河流狀況、綠化情況、水利設(shè)施等各種信息進(jìn)行獲取。利用GIS非常強(qiáng)大的信息整合能力，對(duì)獲取的信息進(jìn)行全面的整合，建設(shè)專門有效的預(yù)報(bào)系統(tǒng)。充分發(fā)揮GIS的優(yōu)勢(shì)。除此之外，GIS技術(shù)還可以實(shí)時(shí)獲取水文的準(zhǔn)確情況，利用GIS技術(shù)對(duì)相關(guān)情況進(jìn)行處理，并進(jìn)行全面的評(píng)估工作，做好預(yù)防工作，將災(zāi)害損失降到最低[2]。4.4依靠GIS技術(shù)進(jìn)行水污染控制規(guī)劃。工農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展，人們對(duì)工農(nóng)業(yè)高速發(fā)展負(fù)面影響的認(rèn)識(shí)速度相對(duì)滯后，預(yù)防不夠，導(dǎo)致了全球性的環(huán)境污染，然而在環(huán)境污染中最為嚴(yán)重的為水污染。在進(jìn)行水污染控制規(guī)劃時(shí)，一般借助GIS技術(shù)來(lái)獲取相關(guān)信息。地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就是在于它的空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和對(duì)有效的數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、獨(dú)特的地理空間分析、快速的空間定位搜索和復(fù)雜的空間查詢、圖形的快速生成和可視覺化的表達(dá)手段，以及地理過(guò)程的演化模擬和空間決策支持功能等。利用地理信息系統(tǒng)，工作人員可以分析和查看空間信息數(shù)據(jù)的資料，幫助工作人員進(jìn)行分析水質(zhì)變化情況和以后的發(fā)展情況。建立水污染監(jiān)測(cè)體系，能夠及時(shí)了解水污染的治理情況。即使在治理過(guò)程中出現(xiàn)了問題，也可以依靠該系統(tǒng)迅速做出反應(yīng)，及時(shí)進(jìn)行相關(guān)的調(diào)整，并制定相關(guān)的措施[3]。

5GIS的發(fā)展趨勢(shì)

5.1繼續(xù)完善GIS規(guī)范。由于目前我國(guó)在開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上，還不夠完善統(tǒng)一，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)模式和開發(fā)平臺(tái)較多，獲得的數(shù)據(jù)也不一樣，信息共享方面也存在很多問題。所以，在未來(lái)的工作中，對(duì)GIS進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范是非常重要的。而且還需要培養(yǎng)GIS技術(shù)的應(yīng)用型人才，從而推動(dòng)GIS技術(shù)的發(fā)展。5.2聯(lián)合RS技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。根據(jù)當(dāng)前水文水資源領(lǐng)域的現(xiàn)狀分析，GIS技術(shù)聯(lián)合RS技術(shù)可以有效的調(diào)高GIS技術(shù)的工作效率，增強(qiáng)其完整性和準(zhǔn)確性。具體的要與無(wú)人機(jī)技術(shù)、因特網(wǎng)通信技術(shù)、虛擬顯示等多種相關(guān)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，進(jìn)而形成綜合的信息技術(shù)。在進(jìn)行水文水資源相關(guān)信息的收集和工作的實(shí)施時(shí)，通過(guò)GIS技術(shù)和RS技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用，使實(shí)際工作中的效率和成本控制都有了顯著的提升[4]。

6結(jié)束語(yǔ)

眾所周知，水資源在人類日常生活和生產(chǎn)過(guò)程中是不可或缺的重要能源，然而伴隨著工業(yè)與經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，我們賴以生存的生活環(huán)境被日益破壞。工廠排放，生活垃圾排出等一系列肆意破壞行為都是造成水污染的關(guān)鍵原因。水質(zhì)安全問題不僅是與人類生存和發(fā)展過(guò)程中最緊密的環(huán)境問題之一，還是人類生活、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的主要核心問題之一，為此基于GIS技術(shù)，我們研究了其在水質(zhì)安全方面的應(yīng)用，使該技術(shù)能夠?yàn)樗|(zhì)的保護(hù)和改善提供合理有效的數(shù)據(jù)分析，讓GIS技術(shù)可以在水文領(lǐng)域發(fā)揮其最有價(jià)值的意義。

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作者:臧浩 楊冰潔 宋雪麗 吳倩敏 王家興 單位:山東科技大學(xué)