– программный комплекс, предназначенный для ведения баз данных по основным гидрологическим характеристикам и выполнения гидрологических расчетов с помощью прикладных программ комплекса и многие другие [12].
В результате ГИС-анализа территории всегда получают серию качественных тематических карт, графиков и таблиц, которые доступны для понимания и с легкостью дают ответы на поставленные вопросы исследования. Поэтому визуализации уделяют большое внимание. Карты могут быть как двумерными, отражающими какое-то явление или синтез разных показателей, так и трехмерными, представляющими собой 3D-виртуальную модель местности; как статическими, так и в виде анимации.
Географические информационные системы находят все более широкое применение в гидрологии как для выполнения оперативных расчетов и оценки водных ресурсов, так и для изучения гидрологического режима водных объектов. Многие проблемы сбора, обработки и интерпретации данных, проектирования гидрологических сетей и подготовки предложений для принятия решений при широком использовании ГИС-технологии и персональных компьютеров могут разрешаться легче и эффективнее, чем это было до сих пор в гидрологической практике. Возможность ГИС-технологии оперативно представлять на цифровых или бумажных картах водные объекты совместно с их гидрографическими характеристиками, гидрологическими постами и данными измерений позволяет оперативно проводить автоматизированный комплексный анализ и интерпретацию материалов наблюдений для получения подробной картины происходящих процессов.
В условиях регулярного сокращения числа гидрологических станций и постов, как в России, так и во многих регионах мира информация о детальных наблюдениях на сети либо отсутствует, либо недоступна. В то же время существуют базы надежных цифровых географических и тематических данных. Используя эти базы, можно получить необходимые данные для расчета гидрологических характеристик.
ГИС-технологии используются практически для решения всех задач гидрологии.
Автоматизированное определение границ водосбора
является важнейшим этапом. От правильности проведения границ зависит точность многих последующих измерений и расчетов. Как правило, на большую часть рек России границы водосборов уже определены и нанесены на схемы в соответствующих справочных изданиях. Особенно это важно для равнинных территорий, где границы водоразделов определены с низкой точностью. В любом случае перед началом картометрических работ необходимо проверить точность нанесения водоразделов. ГИС-технология позволяет сделать это с большой точностью и в короткое время. Если векторная граница региона или водосбора уже имеется, она берется за основу, если нет, то определяется по цифровой карте.
Гидрологические станции и посты
изображаются на электронной карте в виде соответствующих внемасштабных условных знаков (символов). Несмотря на наличие в программном обеспечении множества условных знаков для изображения различных объектов на электронной карте, привычных символов для традиционного изображения гидрологических постов не существует. Поэтому был подготовлен проект палитры новых условных знаков, которыми, сохраняя традиционные начертания, можно отобразить все разнообразие гидрологических постов в зависимости от их ведомственной принадлежности, предназначения и широкого спектра выполняемых на них наблюдений.
Определение длин линий
(гидрологической сети, дорог и др.) выполняется с помощью набора команд, заложенных в программном обеспечении ГИС. Длина полилинии определяется как сумма длин всех входящих в нее отрезков. В частности, можно получить длину всей речной сети водосбора, каждого притока в отдельности или любого участка реки.
Измерение площадей
(водосборов, озер, водохранилищ, ледников, болот, населенных пунктов и других объектов местности) также выполняется с помощью специальных команд ГИС-программ. Одновременно определяются периметры этих объектов и их центры тяжести.
По данным длин и площадей рассчитываются густота речной или дорожной сети, средний уклон реки и ее отдельных участков, залесенность, заболоченность, озерность и другие характеристики водосборов.
Многие ГИС-программы имеют функции, позволяющие работать в трехмерном пространстве. С их помощью строятся цифровые модели рельефа местности. По ним определяются средняя высота водосбора, его уклон, площадь с учетом рельефа, продольные и поперечные разрезы, объемы водных объектов.
Матрица направлений потоков,
разделяющая водораздел на ячейки, показывает направления стока воды из каждой ячейки. Из восьми возможных направлений стока отбирается одно, имеющее максимальный уклон, которое и фиксируется в матрице направлений потоков.
Матрица аккумуляции потока. В матрице каждая ячейка представляет сумму весов всех ячеек, дающих к ней сток.
Матрицы направления и накопления потока часто используются для разработки моделей речных водосборов с распределенными параметрами.