ArcGIS水文水资源水环境应用实战:从入门到精通!ArcGIS水文分析及流域特征提取;湖泊水库水环境监测及评价;河道水污染预测与水环境容量计算等

随着水资源日益紧缺和水环境问题日益突出,水文水资源领域面临着前所未有的挑战。ArcGIS 作为强大的地理信息系统平台,凭借其强大的空间分析、数据管理和可视化能力,在水文水资源领域发挥着越来越重要的作用。本文将结合最新技术,探讨 ArcGIS 在水文水资源领域的创新应用与实践,为水资源管理和决策提供科学依据。

一、 ArcGIS技术在水文水资源领域的应用现状

近年来,ArcGIS技术在水文水资源领域的应用越来越广泛,主要体现在以下几个方面:

●水文模拟与预报: ArcGIS 可以集成各种水文模型,如 SWAT、HEC-HMS 等,进行流域水文模拟和预报,预测未来水资源变化趋势,为水资源规划和管理提供决策支持。

●水资源评价与规划: ArcGIS 可以对水资源进行综合评价,包括水资源量、水质、水资源可利用量等,并结合社会经济数据,进行水资源供需平衡分析,为水资源规划提供科学依据。

●水环境监测与评价: ArcGIS 可以对水环境进行实时监测,并结合水质模型,对水环境质量进行评价,为水环境治理提供决策支持。

●防洪减灾: ArcGIS 可以构建洪水淹没模型,模拟洪水演进过程,评估洪水风险,为防洪减灾提供决策支持。

●水利工程管理: ArcGIS 可以对水利工程进行信息化管理,包括工程位置、规模、运行状态等,为水利工程运行维护提供便利。

二、 ArcGIS技术在水文水资源领域的创新应用

随着技术的不断发展,ArcGIS 技术在水文水资源领域的应用也在不断创新,主要体现在以下几个方面:

●大数据与人工智能技术的融合: 利用 ArcGIS 强大的空间分析能力和大数据处理能力,结合人工智能技术,可以对海量水文水资源数据进行深度挖掘和分析,发现数据背后的规律,为水资源管理和决策提供更加精准的预测和预警。

●云计算与物联网技术的应用: 利用云计算和物联网技术,可以实现水文水资源数据的实时采集、传输和处理,构建基于云平台的水文水资源信息管理系统,实现水资源的智能化管理。

●三维可视化与虚拟现实技术的应用: 利用 ArcGIS 的三维可视化和虚拟现实技术,可以构建逼真的水文水资源三维模型,实现水资源的可视化管理和虚拟仿真,为水资源管理和决策提供更加直观的体验。

水文水资源是关系到国计民生的重要领域,随着全球气候变化和人类活动的影响,水资源短缺、水环境污染等问题日益突出,对水文水资源的管理提出了更高的要求。ArcGIS 作为一款功能强大的地理信息系统平台,能够有效地整合、管理和分析水文水资源数据,为水资源管理和决策提供科学依据。

【学习目标】:

1.掌握GIS相关知识,熟悉ArcGIS软件

2.熟练应用ArcGIS软件进行水文水环境空间数据管理、编辑及分析

3.通过典型案例分析与实战模拟操作相结合提高各领域的应用

4.解答实际工作中遇到的有关技术问题

专题一 ArcGIS数据管理

1.ArcGIS界面及数据加载

2.ArcGIS常见数据格式

3.基于Geodatabase的数据库构建

4.环境信息的查询与输出

5.文档保存方式

专题二 ArcGIS数据转换

1.常用地图投影介绍

2.投影变换

3.地理坐标转换(北京54、西安80、WGS84及国家2000坐标转换)

4.数据结构转换

5.数据格式转换

6.数据类型转换

专题三 ArcGIS地图制作

1.GIS制图简介

2.制图符号设置

3.地图注记

4.专题图布局设计

5.专题地图的输出与保存

6.公里网制作及各种样式设置技巧

7.案例分析:GIS支持下的水文调查专题地图制作

专题四 水文水环境数据编辑与管理

1.常见数据来源介绍

2.空间数据采集方式

3.地图数据地理配准

4.地图数据矢量化

5.数据检查和拓扑处理

6.属性数据的输入、编辑

7.案例分析:全国水资源分区信息提取及编辑

专题五 水文水环境数据处理与分析

1.GIS空间分析及功能

2.矢量数据字段计算

3.矢量数据拼接、裁剪等处理

4.矢量数据叠置分析

5.矢量缓冲区分析

6.栅格数据拼接、裁剪等处理

7.栅格数据表面分析

8.栅格数据统计分析

9.案例分析:全国水资源空间分布特征分析

专题六 ArcGIS水文分析及流域特征提取

1.数字高程模型(DEM)简介

2.DEM数据获取及处理

3.ArcGIS水文分析:流域边界、子流域边界及河网划分

4.不同流域面积的河流条数统计

5.案例分析:水文站控制流域面积计算及分析

6.案例分析:水库水位-库容计算分析

专题七 湖泊水库水环境监测及评价

1.水环境监测采样设计

2.水环境监测数据的导入

3.基于监测的空间插值分析

4.插值结果等值线划分

5.案例分析:基于GIS的水环境重金属污染评价研究

6.案例分析:基于降雨站点信息的流域降雨等值线提取

专题八 河道水污染预测与水环境容量计算

1.水质模型介绍

2.河流监测断面等间距布设

3.河流监测断面沿河道距离计算

4.案例分析:结合GIS进行突发性污染估算

5.案例分析:基于考核断面的水质达标的水环境容量计算

专题九 综合案例分析

1.基于GIS的地下水脆弱性评价

2.基于GIS的流域非点源污染模拟

3.基于遥感和GIS的洪水淹没监测


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