内容提要：GIS是水文工作中的一个重要组成部分，从小处讲它只是一个软件，从大处讲，它可自成一个系统。在水文事业向自动化、信息化突飞猛进的今天，GIS已越来越突显出其巨大的作用。本文在总结GIS发展方向的基础上，着重分析了GIS在水文行业的应用中所面临的一些问题，并就这些问题的解决提出一些建议，供有关人士参考。
关键词：地理信息系统   水文 问题
1、 问题的提出
水文事业是我国各项水利、水务事业的基础，承担着水利工程、水资源调度、水资源论证、水环境保护、防汛抗旱等的前期论证和可行性研究工作，虽然水文工作在很多方面很难直接体现其经济效益，但它的基础作用和社会效益却不容忽视。
随着现代科学技术的飞速发展，以计算机和通信为核心的信息技术在水文工作中的作用显得日益重要，具体表现在水文、水质信息的自动采集与分析，水文资料的自动整编与数字传输，成果的图形表现与多维动态演示等多个方面。信息技术的发展一方面为水文工作的发展注入了新的活力，另一方面也对水文工作提出了新的更高的要求，水文工作面临着新的挑战。不论是国内还是国外，以计算机信息技术为基础的现代化水文都在蓬勃发展，水文工作的信息化将成为今后水文事业发展的一个重要组成部分。
地理信息系统是在计算机软、硬件平台支撑下，以采集、存贮、管理、分析描述地球表面（包括大气层） 与空间分布有关的数据的空间信息系统[1]。地理信息系统具有地图输入与编辑，空间信息查询与分析，报表生成，地图输出，以及数据库管理等功能。这一新技术在水文工作中已经发挥了非常重要的作用，在水文信息化中也扮演着越来越重要的角色。不过，随着GIS在水文上的应用，也暴露出了一些问题，对这些问题进行深入研究并设法予以解决，将促使GIS与水文更加有机地结合，为水文的新一轮发展发挥更大的作用。
2、 GIS的发展动向
GIS技术发展速度很快，在短短十几年里就完成了从传统的单机运行模式向系统化、网络化方向的转变。下面介绍GIS发展的几个新的方向。
2.1 网络GIS
网络GIS[2]以计算机网络技术为基础（主要是局域网），通过客户机/服务器模式（C/S）工作，其中在服务器上安装服务器版GIS软件的服务器部分，客户机安装软件的客户端。
网络GIS在总体上分为C/S两层，以充分利用C/S模式的跨平台、易扩充、数据独立等优点。在客户端又分两层来进行设计——GIS功能层和数据请求层，GIS功能层是GIS的功能实现部分，数据请求层是GIS的数据实现部分，起到数据转换的作用，对上是具有GIS特点的数据文件，对下是标准的数据库记录。这种分层设计的形式一方面充分利用了现有的单机版本GIS研究成果；另一方面，GIS功能层和数据请求层的开发可同时进行，只要接口标准不变，本层的变动不会影响到另一层。

                     图1  C/S模式下GIS访问数据库的框架

2.2  Web GIS
GIS技术也随着Internet的出现而发展成为互联网地理信息系统[3]（Web GIS）。目前基于Web的GIS技术已经成为GIS研究的一个热点课题。全球各大GIS厂商也相应地推出自己的Web GIS解决方案，如ESRI公司的ArcIMS。
2.2.1  CGI（通用网关接口）模式
CGI灵活性较强，可以用任何一种能运行在服务器上的语言如VB、C＋＋、Perl等编写。客户端无需安装任何插件，基本上没有任何负担，所有操作和分析都是由服务器端完成，充分利用了服务器的资源。但由于CGI本身效率不高，加上此类Web GIS传到客户端的地图为栅格数据，因此每次客户端的操作，如放大、缩小、漫游等都必须由服务器来完成，网络和服务器的负担较沉重，因此对服务器性能和网络带宽的要求较高。

图2  基于CGI模式的Web GIS示意图

2.2.2  Plug-In（插件）模式
它的优点是传送到客户端的结果为矢量数据，充分利用了客户端的计算能力，可在客户端实现缩放、漫游等基本操作，运行效率最高。但有一点，即客户端需下载并安装插件，因此这种方式与平台和操作系统有相关。
2.2.3  JAVA Applet(JAVA小程序)模式
其原理是，Applet由服务器下载到客户端，负责图形的放大、缩小、漫游等功能，通过CGI、RMI、IDL与应用服务器通信。Web服务器负责WWW服务，处理和分发请求。应用服务器负责处理并发请求，实例化状态，交易处理，安全管理，数据库连接池管理等。应用构件用于完成不同的用户应用功能。这种方式最大的优点是它与平台和操作系统无关，但由于JAVA Applet本身效率比ActiveX慢好几倍，因此基于此类的Web GIS运行效率不是很高。

图3  基于JAVA模式的Web GIS示意图