薛艷東東北電力設(shè)計(jì)院

應(yīng)用GIS計(jì)算地面匯流方法的探索

薛艷東
東北電力設(shè)計(jì)院

GIS技術(shù)是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)雨量與地下水分進(jìn)行檢測的一種科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)某區(qū)域的水量的了解，通過對(duì)現(xiàn)實(shí)的情況進(jìn)行了解，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的收集與利用，在手機(jī)完成信息以后還要采用比較與分析方法結(jié)合的手段進(jìn)行分流域的水分的計(jì)算與研究。在計(jì)算過程中要把數(shù)據(jù)基礎(chǔ)當(dāng)成是重點(diǎn)的內(nèi)容，把氣象站、水電站以及其他設(shè)施建筑物的分布特點(diǎn)進(jìn)行一定的了解，以達(dá)到對(duì)分流域水分的監(jiān)測的一個(gè)目的，實(shí)現(xiàn)各種計(jì)算方法結(jié)合的方式進(jìn)行計(jì)算，取計(jì)算結(jié)果的平均數(shù)作為最后研究的結(jié)果。

GIS計(jì)算；水文；測量探究

我國的電網(wǎng)都是以一種分廠的形式存在的，對(duì)其的電力調(diào)度與水力發(fā)電是對(duì)該地區(qū)水流量的變化有重要影響效果的，水位與流量是進(jìn)行預(yù)報(bào)的根本內(nèi)容，根據(jù)對(duì)流域的水量的估計(jì)可以找出有關(guān)于水文的重要內(nèi)容，這樣做的目的是流域的雨量分布可以在一定程度上反應(yīng)該地區(qū)的降雨情況，它是水文科學(xué)的一項(xiàng)重要內(nèi)容或者參數(shù)，所以怎么才可以正確的對(duì)雨量進(jìn)行估值成為了測量的關(guān)鍵問題，要在此之前進(jìn)行一段時(shí)間的雨量監(jiān)控，把流域的邊界確定下來，并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對(duì)一些比較小面積的流域的劃分，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)分流域的雨量的計(jì)算與研究。

1.測量與水文的關(guān)系

1.1了解水文有利于對(duì)小流域進(jìn)行劃分

在對(duì)地面匯流的探討上，要以大流域的基本情況為主，以它們的水電站的建設(shè)位置為研究對(duì)象，使用一對(duì)五的地理研究進(jìn)行各流域的劃分與了解，在使用GIS時(shí)應(yīng)該根據(jù)實(shí)際的分水嶺頂峰的高度與等高線的數(shù)據(jù)，對(duì)水電站的流域水分的分布進(jìn)行一定的了解，以此為基礎(chǔ)對(duì)各流域的邊界、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)面積、各水分的匯集點(diǎn)等進(jìn)行了解，以充分的掌握其屬性，并可以實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域劃分的目的，把分界點(diǎn)在圖紙上或者其它參照物上面進(jìn)行標(biāo)注，在標(biāo)注完成后會(huì)形成若干個(gè)水電站的分流域效果圖或者具有視覺沖擊感的立體實(shí)物。

1.2有利于對(duì)空間結(jié)構(gòu)上的匯流信息的掌握

在利用GIS技術(shù)的基礎(chǔ)上可以實(shí)現(xiàn)對(duì)空間結(jié)構(gòu)狀態(tài)的分析與了解，并可以實(shí)現(xiàn)對(duì)已經(jīng)形成的流域、各重要水電站的位置、氣象觀測臺(tái)等其他建筑的在空間上的一個(gè)基本位置關(guān)系，把這些基本的建筑物進(jìn)行疊加實(shí)現(xiàn)拓?fù)涞哪康模M(jìn)而實(shí)現(xiàn)可以利用監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)空間數(shù)據(jù)的一個(gè)計(jì)算基礎(chǔ)，根據(jù)得到的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)流域內(nèi)部的氣象狀態(tài)與數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)。在此內(nèi)容中利用氣象觀測的方法是進(jìn)行了解數(shù)據(jù)的最好辦法，它能夠提供更好的條件對(duì)流域的雨量進(jìn)行掌握與了解。此外，根據(jù)水文觀測可以對(duì)地區(qū)的屬性進(jìn)行標(biāo)記與掛接，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象站點(diǎn)的字段的編輯與統(tǒng)計(jì)，把投影完成的坐標(biāo)體系融入到研究的文件當(dāng)中，然后可以根據(jù)實(shí)際的需要對(duì)屬性性質(zhì)的字段進(jìn)行編輯與整理工作，這里的屬性主要包括，氣象站點(diǎn)的位置與型號(hào)、所屬區(qū)域、名稱、觀測的數(shù)據(jù)要素以及省市區(qū)等內(nèi)容。

2.需要測量的基本內(nèi)容介紹

2.1對(duì)雨量的測量

我國對(duì)雨量的測量方法有很多，其中比較常用的就是平均算術(shù)方法、等雨量線測定法、網(wǎng)絡(luò)格子插入法、泰森多邊形法以及逐步定格點(diǎn)法等若干種，本文所研究的測量方法主要是平均算術(shù)法與多邊形法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較與分析，并找出真正適合測量雨量的一個(gè)計(jì)算方法。在此，我們可以以廣西為例，該省主要有6大流域，并且包含著66各流域的邊界，在5月份左右的雨量等級(jí)被分為了四個(gè)等級(jí)，當(dāng)雨量少于15毫米時(shí)應(yīng)該屬于小到中雨的情況，當(dāng)雨量為15厘米至30厘米之間時(shí)就屬于是大雨的情況，當(dāng)雨量在30厘米至60厘米時(shí)屬于暴雨，當(dāng)雨量大于60厘米時(shí)就屬于大暴雨以及更嚴(yán)重的雨了。在實(shí)際的觀察中，發(fā)現(xiàn)不同的流域使用不同的計(jì)算方法所得出來的誤差是小于等于0.6毫米、小于等于2.3毫米、小于等于3.7毫米以及小于等于6.5毫米，其中最小誤差的平均值是小于1.2毫米的，且主要流域的等級(jí)量誤差是10毫米以內(nèi)。根據(jù)結(jié)果可以知道，采用平均算術(shù)法計(jì)算的雨量總體的誤差是不大的，且不會(huì)受到流域大小的影響，但是當(dāng)出現(xiàn)暴雨的情況時(shí)會(huì)由于計(jì)算方法的不同而產(chǎn)生10毫米之內(nèi)的誤差，個(gè)別特殊的流域會(huì)有大于10毫米的誤差值，從中可以看出，在同一量級(jí)情況下，兩種計(jì)算說明流域的密集程度會(huì)影響站點(diǎn)的布局。利用平均算術(shù)法語多邊形法的差異在實(shí)際情況下是不大的，但總是會(huì)由于實(shí)際的原因讓前者的計(jì)算更加靈活簡單，這在一定程度上提高了它的運(yùn)算速度。

2.2收集與實(shí)際數(shù)據(jù)并且進(jìn)行它們間的計(jì)算

對(duì)于降雨量水平數(shù)據(jù)，要做到及時(shí)收集的特點(diǎn)，因?yàn)橹挥性诖嘶A(chǔ)上才可以更好的利用SQL語言對(duì)資料進(jìn)行查詢與了解，從氣象局的角度看，該種資料的共享是非常必要的，因?yàn)檫@會(huì)關(guān)系到其他相鄰地區(qū)的地面匯流情況，以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)不正常的情況，進(jìn)行提前的預(yù)防與保護(hù)財(cái)產(chǎn)安全。該種方式可以通過對(duì)數(shù)據(jù)集合進(jìn)行一定的歸納與整理，把各種重要的數(shù)據(jù)錄入到一個(gè)數(shù)據(jù)集合當(dāng)中去，把該數(shù)據(jù)庫作為原始的數(shù)據(jù)表來使用。此外，使用C語言也是可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的目的的，因?yàn)榫幹茢?shù)據(jù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的把控與處理，以達(dá)到及時(shí)更新及時(shí)了解的目的，可以對(duì)更新的頻次進(jìn)行設(shè)定，時(shí)間的范圍是無限制的，當(dāng)收集到了使用的數(shù)據(jù)時(shí)就可以提前把數(shù)據(jù)錄入到特定的數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)相鄰省份的降雨量數(shù)據(jù)在整點(diǎn)后的10分鐘或者50分鐘更新一次時(shí)，就一定要保證該數(shù)據(jù)的足夠完整與及時(shí)，以此來達(dá)到在整點(diǎn)可以錄入數(shù)據(jù)的目的。當(dāng)雨量的數(shù)據(jù)不能夠按時(shí)被錄入數(shù)據(jù)庫時(shí)，要使用語言的方式對(duì)信息處理程序進(jìn)行更改，把得到認(rèn)可的程序輸入到這里，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)降雨量的及時(shí)掌握的目的，把錄入的數(shù)據(jù)在變化時(shí)能夠及時(shí)的被發(fā)現(xiàn)，以此來實(shí)現(xiàn)更好的分流，進(jìn)而把各流域的信息進(jìn)行收集與利用，自動(dòng)的信息程序可以實(shí)現(xiàn)對(duì)降雨量數(shù)據(jù)的處理。

小結(jié)

綜上所述，GIS計(jì)算方法所解決的問題是很全面的，它可以對(duì)實(shí)際問題的幾何形式進(jìn)行代數(shù)式的計(jì)算，實(shí)現(xiàn)形式上的轉(zhuǎn)變進(jìn)而有利于表達(dá)求解的真正需要，實(shí)現(xiàn)計(jì)算的真正目的。集合代數(shù)式是對(duì)原有算法的一個(gè)升級(jí)與改造，通過對(duì)原有方法的分析，找到其不合適的地方，對(duì)其進(jìn)行一定的修改，以此來提出幾何求解模式的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而把其轉(zhuǎn)化為代數(shù)式的表達(dá)形式。在實(shí)際的運(yùn)算與測量過程中，要在充分的考慮運(yùn)算形式與表達(dá)式的統(tǒng)一性的前提下進(jìn)行各種計(jì)算工作。與此同時(shí)，還需要進(jìn)行幾何運(yùn)算的拓展工作，找到不同的維度，并注意對(duì)實(shí)際問題的求解過程的優(yōu)化與把握，進(jìn)而得到高效的計(jì)算方法，讓GIS更加的合理，利于對(duì)各流域與各省市地面匯流情況的確定。

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