ARCGIS在水務(wù)工程中的應(yīng)用

張鈺荃

【摘 要】ARCGIS作為一個(gè)功能性強(qiáng)大的軟件，在許多科學(xué)研究領(lǐng)域都能發(fā)揮一定作用，推動(dòng)了科學(xué)研究的進(jìn)一步發(fā)展。在本文中，我將闡述ARCGIS這一軟件在水務(wù)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用，并對(duì)其中的一些操作舉一些例子，并簡單討論如何學(xué)習(xí)使用這一軟件。

【關(guān)鍵詞】ARCGIS；水務(wù)工程；應(yīng)用

一、引言

隨著信息時(shí)代的到來，計(jì)算機(jī)技術(shù)，空間技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等各項(xiàng)前沿科學(xué)都在飛速發(fā)展，為科研帶來了非常大的便利，GIS就是其中一個(gè)例子。曾經(jīng)，地圖是需要手繪的，制圖者們要將一大片土地，甚至包括這片土地上的星星點(diǎn)點(diǎn)都一點(diǎn)一點(diǎn)的用筆呈現(xiàn)在一張紙上，這其中的誤差可想而知；曾經(jīng)，對(duì)圖像以及數(shù)據(jù)的處理要分開進(jìn)行的，因?yàn)楸姸嗟臄?shù)據(jù)無法和圖像一同呈現(xiàn)在一張紙上，而這些科研中所遇到的困難，都在ARCGIS中迎刃而解。

面對(duì)海量的信息，人們對(duì)信息的要求同樣發(fā)生了巨大的變化，對(duì)誤差的要求也越來越嚴(yán)格，對(duì)信息的廣泛性，精確性以及快速性和綜合性要求越來越高，GIS的優(yōu)點(diǎn)越來越凸顯出來。這一軟件的開發(fā)與應(yīng)用，給許多領(lǐng)域如測繪、資源管理、城鄉(xiāng)規(guī)劃、災(zāi)害監(jiān)測、交通運(yùn)輸?shù)鹊葞砹撕艽蟮谋憬?，并深入涉及社?huì)生產(chǎn)，生活各個(gè)方面。而在我們水務(wù)工程專業(yè)中，ARCGIS也同樣有很廣泛的應(yīng)用。

二、ARCGIS在水務(wù)工程中的應(yīng)用

水務(wù)工程是指一切涉水事務(wù)，這也就意味著學(xué)的東西多而雜，而與水務(wù)工程相關(guān)的研究領(lǐng)域，許多都能與ARCGIS掛上鉤。如城市規(guī)劃，洪水的模擬分析等。

比如在城市規(guī)劃方面，需要根據(jù)城市的地理環(huán)境，人文條件，經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等客觀條件制定適宜城市整體發(fā)展的計(jì)劃，從而協(xié)調(diào)城市各方面發(fā)展，并進(jìn)一步對(duì)城市的空間布局、土地利用、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等進(jìn)行綜合部署和統(tǒng)籌安排?？紤]到多方面的因素，那就需要一個(gè)軟件能夠把各因素的影響集中的體現(xiàn)出來，這就體現(xiàn)了GIS在城市規(guī)劃中的應(yīng)用。

地理信息系統(tǒng)對(duì)于城市規(guī)劃是一項(xiàng)重要的技術(shù)。它可以在城市規(guī)劃的各個(gè)階段發(fā)揮重要的作用，包括專題制圖（圖框、圖例、風(fēng)玫瑰）、空間疊加技術(shù)分析（現(xiàn)狀容積率統(tǒng)計(jì)、城市用地適宜性評(píng)價(jià)）、三維分析技術(shù)（三維場景模擬、地形分析和構(gòu)建、景觀視域分析）、交通網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)（交通網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建、設(shè)施服務(wù)區(qū)分析、設(shè)施優(yōu)化布局分析、交通可達(dá)性分析）、空間研究分析（空間句法、空間格局分析）、規(guī)劃信息管理技術(shù)（規(guī)劃管理信息系統(tǒng)、規(guī)劃信息資源管理）等，尤其在空間分析研究和規(guī)劃管理信息系統(tǒng)中甚至有著不可替代的作用。i

上課的時(shí)候做過一個(gè)選擇最佳擇房區(qū)的練習(xí)，將城市中的學(xué)校、商場、名勝古跡以及主干路用一個(gè)個(gè)點(diǎn)和線在圖上表現(xiàn)出來，通過建立緩沖區(qū)以及相交、擦除、聯(lián)合等一系列操作，這片區(qū)域的擇房條件按等級(jí)分類，并給以漸變顏色以區(qū)分，就能夠得到最佳的擇房區(qū)。而城市規(guī)劃也是這樣，當(dāng)需要選擇某個(gè)地方建設(shè)一家醫(yī)院，一所學(xué)校，一座大型商場甚至是規(guī)劃一條地鐵線路時(shí)，我們都可以采用同樣的方法，將與項(xiàng)目有關(guān)的有利因素相疊合，再去除掉不利因素，便可以得出最佳的那塊區(qū)域，與人工計(jì)算繪圖，應(yīng)用ARCGIS明顯提高了效率與準(zhǔn)確性，同時(shí)方便又快捷。

再比如水文分析這一塊，ArcGIS水文分析模塊是ArcGIS空間分析中的一個(gè)功能模塊，它的主要功能是通過DEM提取地表水徑流的水流方向、匯流量積累、水流長度、河流網(wǎng)絡(luò)以及對(duì)研究區(qū)的流域進(jìn)行分割等。

在運(yùn)用ARCGIS進(jìn)行水文分析的過程中，只需要將dem格式的文件輸入GIS中，許多操作如提取河網(wǎng)、生成集水流域、確定匯水區(qū)出水口以及提取等高線等等，都能在工具箱中直接找到，非常方便，圖像顯示的非常直觀，目的性明確。不僅如此，應(yīng)用ARCGIS還能提取所需要的高程等數(shù)據(jù)，只要在3D Anaylst工具箱中對(duì)tin文件進(jìn)行編輯，用interpolate line繪制出斷面線，最后用profile graph生成斷面，就可以顯示河流斷面的形狀，給河流的研究帶來極大便利。

要圍繞水文水資源等問題進(jìn)行綜合研究，那么對(duì)于水文資料的準(zhǔn)確、快速獲取以及空間信息的分析、圖形圖像的處理等就顯得尤為重要。由于GIS技術(shù)的空間特性，對(duì)于海量數(shù)據(jù)的管理與處理能力以及水的時(shí)空分布特性等，使得GIS技術(shù)必然能夠在水文水資源領(lǐng)域中發(fā)揮出重要的作用。在G1S應(yīng)用在水文水資源領(lǐng)域的過程中，相關(guān)的工作質(zhì)量和工作水平都有了非常大的提升，這樣一來也就為防洪減災(zāi)和水資源的合理利用提供了非常好的條件，在實(shí)際的應(yīng)用中，我們必須要采取有效的措施來不斷的提高其應(yīng)用的質(zhì)量和水平，為我國水資源的保護(hù)提供良好的條件，減少水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。

三、如何學(xué)習(xí)使用ARCGIS

當(dāng)然，在學(xué)習(xí)ARCGIS中也要注意許多問題。首先是理論與實(shí)踐要緊密結(jié)合，ARCGIS是一門實(shí)踐性非常實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，僅僅依靠老師講理論知識(shí)是不可能掌握好這個(gè)軟件的，一定要多多實(shí)踐操作，才能越用越熟練。ArcGIS從版本10開始，軟件中增加了大量的練習(xí)數(shù)據(jù)，而且在幫助文檔中也有相關(guān)的操作介紹。這些包括基礎(chǔ)的功能和綜合案例。我們?nèi)绻Y(jié)合這些數(shù)據(jù)勤加練習(xí)，那么自己的軟件操作能力一定會(huì)大幅度的提升。同時(shí)，我們?nèi)绻龅讲僮鞣矫娴牟欢?，也可以多查看幫助文檔。

其次，不能只是機(jī)械地按照書上的步驟來操作，要理解每一步的目的是什么，要做些什么，這樣做能得出的結(jié)果是怎樣的，多思考這些問題，才能真正掌握這門軟件。最后，還應(yīng)熟悉軟件中的各個(gè)單詞，這樣才能提高效率。當(dāng)然，任何一門學(xué)科都不是輕易就能學(xué)會(huì)的，ARCGIS中還有許多內(nèi)容等待我們?nèi)ネ诰?，只有腳踏實(shí)地，勇于探索，才能真正做到在這門軟件中游刃有余。

注釋：

i 《ArcGis在城市規(guī)劃中的應(yīng)用》