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摘 要：目前，流域式水文模型成为了水文重点关注的热点，而现在也研发出了一项新技术—GIS集成技术，它是解决跨平台、跨地域的远近程数据与系统相互操作的技术手段。本文将该两项技术结合起来，分析了流域水文模型的研究现状，并论述了这类模型在GIS集成技术操作下的应用前景。
关键词：流域水文模型；GIS集成技术；技术手段
1 流域水文模型和GIS集成技术的应用前提
流域水文模型，简单的来说就是通过数学的计算方式去解释并模拟重现水文循环的过程，通过数学函数对水文模式构造一种数学物理模型。目前水文现象存在许多的问题没有解决，GIS集成技术能够对相关的信息进行获取，存储和操作等，在一定程度上能解决水文的问题。
2 流域水文模型和GIS集成技术的探讨背景
2.1 流域水文模型的概念
这是一个对水文流域进行模拟的数学模型，简单的来说，就是利用了数学方法对水循环过程进行模拟。与此同时，流域水文模型生成流量过程线以及径流系列。例如对水文的计算，可以在计算机的辅助下，对径流进行模拟，从而生成日、月、年流量；水文预报可以进行实时预报，在国内外，其功能是使用最多的。对人类活动产生的影响进行估计也是其中功能之一，可以通过活动变化来适当的改变水文模型。最后它还能对水质的各种因素进行计算，从而对水质进行控制。
2.2 GIS集成技术概述
GIS集成技术拥有强大地空间数据和管理能力，是流域水文模型进行数据管理和处理的重要基础。所以当把流域水文模型和GIS集成技术结合起来时，流域水文模型的管理就更上了一层楼。但是在目前，将两者很好的结合起来也是个不小的挑战，甚至有时候会对资源造成不必要的浪费。流域水文模型的功能其实可以看作是一个服务性的功能，这恰巧跟GIS集成技术的计算服务宗旨相一致。现在就是需要相关研究人员充分利用GIS集成技术的优势，使流域水文模型更好的发展，从而更好的激发出流域水文模型的应用和管理潜力。
3 流域水文模型和GIS集成技术的发展现状
3.1 流域水文模型目前发展中的问题
流域水文方面一直是比较复杂的，即使现在科技发展如此先进，但是人们还是不能通过数学物理对其中的每个过程进行严格的描述。所以，在目前，很多流域水文模型都是很依赖传统的经典函数关系描述。但是这样就会出现水文模型包含的许多参数都没有具体的物理意义，对所求的数据有了一定的经验笼统性。
目前，就算流域水文模型与计算机技术发展不可分割，但是计算机系统总是以离散凡是仅从模拟流域径流的处理。虽然有效的计算方法很重要，但是流域汇流过程是一个连续的过程，即使是在数学模型的模拟下，还是会带来很多的离散误差。而且计算机的数字位数总量有限，这必然也会或多或少带来很多误差。当误差很严重时，会出现背离物理图景的计算结果。
3.2 流域水文模拟理论上的发展现状
目前的水文模型发展算是比较的成熟的，也对一些经典的模型的进行了广泛的应用，但是很多的特殊地区，还是缺乏了相应的模拟模型。大多数水文模型大多数是根据水文地质的条件来进行的模拟。
例如，大多数岩溶地下水都是通过大气降水来补给。因此水文模型就会采取灌入性的补给，或者渗入型的補给。但是岩溶地下水的变化比较迅速，而且反应时间也会滞后，所以往往会出现流域水量的峰值时间比真正降水的时候要延后。并且，岩溶地下水的介质有多重性的特点，管道流和裂隙流是并存的。因此，面对岩溶地区如此复杂的水文现象，对目前的水文模型来说，大部分水文模型只能考虑那些地区的渗透和地下径流的问题。而对岩溶地区的水文规律进行如实的反应目前还是很困难的。
4 流域水文模型和GIS集成技术的结合与应用
4.1 GIS概述
它是通过系统和科学的理论，对相关的地理数据进行综合的处理和分析。也是为相关的技术人员提供了他们所需的合理并且全面的数据。GIS集成技术在流域水文模型领域主要是对与模型相关的空间数据或优秀成果进行获取信息，操作和展示，借助GIS集成系统可以提取流域的垫面特征，水系等基本特征，并且进行网格化划分或者是子流域化的划分。这样能使传统的概念性和流域水文模型融合起来，对流域水文模型的基本数据信息进行分析和管理。
4.2 GIS在流域水文模型方面的应用
在当前的研究成果来看，流域水文模型与GIS集成技术的结合方式主要分为这三种：
4.2.1 GIS集成技术中嵌入水文模型
目前流行的水文流域模型软件多基于Windows平台，可视化程度较高。但是，这种方式的集成其空间数据处理分析功能有限，还需要借助其他GIS工具软件实现大规模数据的输入和前处理。
4.2.2 流域水文模型中嵌入GIS集成技术
目前流行的部分GIS平台嵌入了专业应用模块，方便了用户直接应用于专门流域的开发。
4.2.3 两个相互进行嵌套的模式
目前这种模式是通过各种工具软件，将二者连接起来，开发数据接口程序，通过共享数据库或数据文件交换的方式进行连接。通过GIS提供的宏语言或二次开发4GL高级语言，将水流数值模拟模型和GIS紧密连接的方式。一般情况下，GIS在后台运行，但模拟模型可充分利用GIS的空间数据和属性数据处理功能，并能够实现水流动态的实时模拟和演示。
在应用上，GIS集成技术主要是对水文流域的空间信息进行有效的管理。在气候和地理要素空间方面，它们这些气象地理因素，如气温、降水、湿度等，通常都市利用GIS集成技术的空间技术进行观测的。因此，近来GIS集成系统对多站点的降水数据进行空间技术的内插也引起了流域水文模型的重点关注。
地形也是控制流域水文模型的重要因素之一，所以GIS集成技术为了对其进行更好的分析，设立了以DEM为基础的数字地形分析。它能够确定水源单位的水流方向，流域边界和河网水系以及河流比降等一系列的地质参数。从而能获得水文流域的空间信息和数字化信息。但是虽然国内外以及做了大量的研究，但是能够对其流域空间特征信息进行准确获取，恐怕还需要很大的努力。但是不管怎样，以DEM为基础的数字地形分析系统还是在越来越完善的过程中。GIS集成技术还对水文模拟单位进行划分，并采用了目前较为成熟的FLUEL模式，利用GIS集成技术来进行较为深入的研究，虽然目前与HRU划分的标准有较大的差异，存在着很多的不确定性，但是随着FLUEL模式的快速兴起，这样的问题很快就会被解决。
5 结论与展望
流域水文模型一直是我国比较重要的水文处理模式，虽然目前广泛存在的水文模型绝大多数都仍然处于概念性的状态，它们具备一定的物理基础，对模型的适用性也很强，对水文模拟的发展起到了很大的作用。但是随着各种生态水文，人类活动和气候等因素的快速变化，水文流域也因此有了很大的变化。因此流域水文模型的问题就缺乏及时的解决方案，希望研究人员能进行进一步的完善。
流域水文模型与GIS集成技术相互嵌套的模式应用最为广泛。常见的水利设施调度就是在这种模式应用下实现的。不过，如今的水文信息采集传感器种类较多，生成的文件格式千差万别。这就导致很多技术相对区域化，不同地区的相关数据文件无法共用。这极大地影响了设施建设和水文模型的发展。所以在流域水文模型与GIS集成技术相结合应用的过程中，开放源代码，统一技术标准才是刻不容缓、急需解决的问题。
参考文献：
[1]何长高，董增川，陈卫宾.流域水文模型研究综述[J].江西水利科技，2008，34（4）：20-25.
[2]傅春，张强.流域水文模型综述[J].江西科学，2008，26（4）：588-638
[3]陈仁升，康尔泗，杨建平，张济世.水文模型研究综述[J].中国沙漠，2003，23（3）：221-228.
关键词：流域水文模型；GIS集成技术；技术手段
1 流域水文模型和GIS集成技术的应用前提
流域水文模型，简单的来说就是通过数学的计算方式去解释并模拟重现水文循环的过程，通过数学函数对水文模式构造一种数学物理模型。目前水文现象存在许多的问题没有解决，GIS集成技术能够对相关的信息进行获取，存储和操作等，在一定程度上能解决水文的问题。
2 流域水文模型和GIS集成技术的探讨背景
2.1 流域水文模型的概念
这是一个对水文流域进行模拟的数学模型，简单的来说，就是利用了数学方法对水循环过程进行模拟。与此同时，流域水文模型生成流量过程线以及径流系列。例如对水文的计算，可以在计算机的辅助下，对径流进行模拟，从而生成日、月、年流量；水文预报可以进行实时预报，在国内外，其功能是使用最多的。对人类活动产生的影响进行估计也是其中功能之一，可以通过活动变化来适当的改变水文模型。最后它还能对水质的各种因素进行计算，从而对水质进行控制。
2.2 GIS集成技术概述
GIS集成技术拥有强大地空间数据和管理能力，是流域水文模型进行数据管理和处理的重要基础。所以当把流域水文模型和GIS集成技术结合起来时，流域水文模型的管理就更上了一层楼。但是在目前，将两者很好的结合起来也是个不小的挑战，甚至有时候会对资源造成不必要的浪费。流域水文模型的功能其实可以看作是一个服务性的功能，这恰巧跟GIS集成技术的计算服务宗旨相一致。现在就是需要相关研究人员充分利用GIS集成技术的优势，使流域水文模型更好的发展，从而更好的激发出流域水文模型的应用和管理潜力。
3 流域水文模型和GIS集成技术的发展现状
3.1 流域水文模型目前发展中的问题
流域水文方面一直是比较复杂的，即使现在科技发展如此先进，但是人们还是不能通过数学物理对其中的每个过程进行严格的描述。所以，在目前，很多流域水文模型都是很依赖传统的经典函数关系描述。但是这样就会出现水文模型包含的许多参数都没有具体的物理意义，对所求的数据有了一定的经验笼统性。
目前，就算流域水文模型与计算机技术发展不可分割，但是计算机系统总是以离散凡是仅从模拟流域径流的处理。虽然有效的计算方法很重要，但是流域汇流过程是一个连续的过程，即使是在数学模型的模拟下，还是会带来很多的离散误差。而且计算机的数字位数总量有限，这必然也会或多或少带来很多误差。当误差很严重时，会出现背离物理图景的计算结果。
3.2 流域水文模拟理论上的发展现状
目前的水文模型发展算是比较的成熟的，也对一些经典的模型的进行了广泛的应用，但是很多的特殊地区，还是缺乏了相应的模拟模型。大多数水文模型大多数是根据水文地质的条件来进行的模拟。
例如，大多数岩溶地下水都是通过大气降水来补给。因此水文模型就会采取灌入性的补给，或者渗入型的補给。但是岩溶地下水的变化比较迅速，而且反应时间也会滞后，所以往往会出现流域水量的峰值时间比真正降水的时候要延后。并且，岩溶地下水的介质有多重性的特点，管道流和裂隙流是并存的。因此，面对岩溶地区如此复杂的水文现象，对目前的水文模型来说，大部分水文模型只能考虑那些地区的渗透和地下径流的问题。而对岩溶地区的水文规律进行如实的反应目前还是很困难的。
4 流域水文模型和GIS集成技术的结合与应用
4.1 GIS概述
它是通过系统和科学的理论，对相关的地理数据进行综合的处理和分析。也是为相关的技术人员提供了他们所需的合理并且全面的数据。GIS集成技术在流域水文模型领域主要是对与模型相关的空间数据或优秀成果进行获取信息，操作和展示，借助GIS集成系统可以提取流域的垫面特征，水系等基本特征，并且进行网格化划分或者是子流域化的划分。这样能使传统的概念性和流域水文模型融合起来，对流域水文模型的基本数据信息进行分析和管理。
4.2 GIS在流域水文模型方面的应用
在当前的研究成果来看，流域水文模型与GIS集成技术的结合方式主要分为这三种：
4.2.1 GIS集成技术中嵌入水文模型
目前流行的水文流域模型软件多基于Windows平台，可视化程度较高。但是，这种方式的集成其空间数据处理分析功能有限，还需要借助其他GIS工具软件实现大规模数据的输入和前处理。
4.2.2 流域水文模型中嵌入GIS集成技术
目前流行的部分GIS平台嵌入了专业应用模块，方便了用户直接应用于专门流域的开发。
4.2.3 两个相互进行嵌套的模式
目前这种模式是通过各种工具软件，将二者连接起来，开发数据接口程序，通过共享数据库或数据文件交换的方式进行连接。通过GIS提供的宏语言或二次开发4GL高级语言，将水流数值模拟模型和GIS紧密连接的方式。一般情况下，GIS在后台运行，但模拟模型可充分利用GIS的空间数据和属性数据处理功能，并能够实现水流动态的实时模拟和演示。
在应用上，GIS集成技术主要是对水文流域的空间信息进行有效的管理。在气候和地理要素空间方面，它们这些气象地理因素，如气温、降水、湿度等，通常都市利用GIS集成技术的空间技术进行观测的。因此，近来GIS集成系统对多站点的降水数据进行空间技术的内插也引起了流域水文模型的重点关注。
地形也是控制流域水文模型的重要因素之一，所以GIS集成技术为了对其进行更好的分析，设立了以DEM为基础的数字地形分析。它能够确定水源单位的水流方向，流域边界和河网水系以及河流比降等一系列的地质参数。从而能获得水文流域的空间信息和数字化信息。但是虽然国内外以及做了大量的研究，但是能够对其流域空间特征信息进行准确获取，恐怕还需要很大的努力。但是不管怎样，以DEM为基础的数字地形分析系统还是在越来越完善的过程中。GIS集成技术还对水文模拟单位进行划分，并采用了目前较为成熟的FLUEL模式，利用GIS集成技术来进行较为深入的研究，虽然目前与HRU划分的标准有较大的差异，存在着很多的不确定性，但是随着FLUEL模式的快速兴起，这样的问题很快就会被解决。
5 结论与展望
流域水文模型一直是我国比较重要的水文处理模式，虽然目前广泛存在的水文模型绝大多数都仍然处于概念性的状态，它们具备一定的物理基础，对模型的适用性也很强，对水文模拟的发展起到了很大的作用。但是随着各种生态水文，人类活动和气候等因素的快速变化，水文流域也因此有了很大的变化。因此流域水文模型的问题就缺乏及时的解决方案，希望研究人员能进行进一步的完善。
流域水文模型与GIS集成技术相互嵌套的模式应用最为广泛。常见的水利设施调度就是在这种模式应用下实现的。不过，如今的水文信息采集传感器种类较多，生成的文件格式千差万别。这就导致很多技术相对区域化，不同地区的相关数据文件无法共用。这极大地影响了设施建设和水文模型的发展。所以在流域水文模型与GIS集成技术相结合应用的过程中，开放源代码，统一技术标准才是刻不容缓、急需解决的问题。
参考文献：
[1]何长高，董增川，陈卫宾.流域水文模型研究综述[J].江西水利科技，2008，34（4）：20-25.
[2]傅春，张强.流域水文模型综述[J].江西科学，2008，26（4）：588-638
[3]陈仁升，康尔泗，杨建平，张济世.水文模型研究综述[J].中国沙漠，2003，23（3）：221-228.