应用GIS技术进行分布式水文模型建模

1.地理信息系统

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）是一个“具有空间数据采集、存储、检索、分析和可视化的数据库管理系统”。它的研究应用，归纳概括起来有两种情况：一是利用GIS系统来处理用户的数据；二是在GIS的基础上，利用它的开发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软件。目前世界上常用的GIS软件已达400多种。它们大小不一，风格各异。国外较著名的有ARC/INFO，GENAMAP，MGE等；国内较著名的有MAP/GIS，Geostar和CITYSTAR等。GIS的主要作用包括：海量数据存储、管理、空间数据的快速查询与分析、RS和GPS的集成与应用等。

2.GIS在分布式水文模型中的应用

近年来，GIS在水文模拟中得到了广泛的应用。借助于GIS强大的空间数据分析处理功能，水文模型的研究手段得到了根本性的转变。(www.xing528.com)

（1）空间数据的集成环境。借助于GIS和数字高程模型（DEM），可以很方便地从流域高程信息中提取地貌指数等特征信息，然后通过流域特征信息来研究水文机制。通过数字地形分析的方法，利用栅格DEM实现流域离散化并从中提取分布式水文模型所需要的输入参数[116]。而DEM的水平分辨率对提取河网的精确性有影响[117]。

（2）空间分析的工具。空间分析是GIS的核心功能之一，主要包括空间查询与量算、缓冲区分析、叠加分析、路径分析、空间插值和统计分类等功能。采用GIS空间叠加方法可以很方便地构造分析单元，并且将各个专题图层在空间上联系起来。植被、土壤等下垫面信息通常是以空间分布的形式出现，但是它们的空间分布状态一般与子流域的边界并不重合。因此，对此类信息首先是利用GIS软件的图像分割功能（如Arcview中的Clip），基于划分的子流域边界切割得各模拟单元的植被土壤分布图。在此基础上，应用GIS的统计功能，求子流域内各不同类型植被或土壤所占的面积。