GIS中的通用水文模型数据结构研究

卢家波，向小华，李 超，王志伟

(河海大学水文水资源学院，江苏 南京 210098)

模型作为水文研究工具的重要性已经得到广泛认可，针对水文过程的每个环节目前已经发展了大量模型。“数字流域”的目标是采用数字化手段刻画整个流域，在此基础上模拟流域水文现象、预测水文行为、揭示水文规律、最终服务于流域管理[1-2]。在现代信息技术基础上，对支撑流域水文多过程模型耦合互馈机制的数字流域体系和方法的研究，必将促进流域水文过程的研究，也能更好地促进“数字流域”这一理念的实践与完善。

由于水文模型所需要的大量信息本质上都与时间和空间相关，因此现代GIS成了水文模型资料管理、分析以及存储的最佳工具[3-4]。随着分布式水文模型的发展，GIS与水文模型的紧密集成受到关注[5-7]。理论层面上，王船海等[8]在其构建的双对象结构中引入共享体，解决水文模型与GIS对象数据交换效率低的问题。Bhatt等[9]开发出GIS与分布式水文模型耦合框架，提高模型数据集成程度。应用层面上，Bruins等[10]基于GIS建立水文模型估计古农业梯田的径流量；Rahmati等[11]提出子流域自动精确划分GIS工具；朱亮等[12]运用GIS技术研究面源污染控制方案；李兰等[13]利用DEM、土地利用等地理信息数据构建数字流域水文模型，增强了模型的实用性。水文模型和GIS结合能极大提高模型的效率和精度，因此也能够提高水文研究和决策的能力[14-17]。

水文模型和GIS耦合面临的一个最大难题是双方之间的数据传递和交换。……