基于GIS技术下水文地质领域的研究
杜瑞杰
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杜瑞杰 ,. 基于GIS技术下水文地质领域的研究[J]. 地球科学探索,202312. DOI:10.12721/ccn.2023.157180.
摘要: 随着社会的进步和经济发展,人们对地下水源的需求越来越大,而地下水源又是国家农业灌溉用水的重要水源。我国地下水资源因其特殊的性质及超量开发,在开发利用中存在着大量的沼泽化、盐渍化等问题。在我国,由于对地下水资源的开发利用程度较高,直接导致地面沉降等问题,不利于生态环境的保护和国家经济的稳定发展。在水文地质工作中,GIS技术的运用和革新,将极大地推动国家水文地质学的发展。为此,本文对GIS技术在水文地质领域中的运用进行了研究,以相关研究人员参考。
关键词: GIS技术;水文地质;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157180
基金资助:

1.GIS技术概述

GIS空间信息系统是一个由地理学、计算机科学、遥感学等多个领域组成的交叉科学,是一个基于计算机系统,对数据信息进行采集、编辑、分析和管理的综合性技术体系。GIS技术是20世纪70年代初期开始在国内开展的一项新技术,它的使用大幅缩短了水文地质学的研究周期,极大地提升了水文地质学的准确性,促进了该学科的迅速发展。

GIS技术在水文地质方面的运用,其目的就是通过计算机系统,对卫星遥感的监测数据进行分析,从而达到对水文信息的搜集、汇总、分类和分析的目的,实现对地下水资源的整体把握,并对其发展趋势进行预测,从而使地下水资源规划更加科学。GIS技术的运用,既能有效地解决常规水文监测管理中所面临的各类瓶颈问题,又能为GIS的改进提供一定的理论支撑,这对于全面提高水资源的开发利用与综合保护有着非常重大的作用[1]

2.GIS技术在水文地质领域中的应用

2.1水文信息监测中的应用

由于GIS技术具备时空数据整合特性,其不但能够对各个地区的水文信息进行实时监控,而且还能够对这些水文信息进行处理与利用,从而为水文信息的监控工作提供基础。例如,运用GIS技术对水文设计模型中的各种参数进行预测,从而获得精确的数据,提升了水文模型的应用质量。在数字高程模型中中,将水力学相关技术与GIS技术进行有机融合,增强水文信息监测工作的真实性和针对性。

2.2地下水资源管理中的应用

地下水资源的管理较为麻烦,往往会存在农户私通水井的问题,因此,采用常规的监控方式难以保证地下水资源的安全运行。GIS技术系统是一种以计算机为基础和信息技术为基础的一种全新管理手段。在进行地下水资源管理时,能够对地下水空间进行有效地分析,并与GIS相结合,对地下水资源的应用进行更好的规划,不仅能够保证工作的效率和质量,而且能够很好地保证地下水与地表水之间的调度。

2.3地面沉降监测中的应用

由于地下资源过度开采造成的地面下沉问题越来越引起了社会的重视,而GIS技术的运用对地面下沉的研究有了帮助,可以看出,地面沉降监测也是GIS技术在水文地质领域的典型应用之一。在现有的地面沉降监测体系中,GIS技术的运用主要表现在沉降预测、沉降预防方案构建等各个环节上。比如,地质部门使用的预防地面沉降的信息化系统,可以帮助工作人员对地面沉降的幅度和趋势进行预测。此类系统以Arc平台和Map-basic语言开发为基础,可以对未来一段时间内地面沉降的发展趋势做出合理的预测,并可以成为制定预防地面沉降方案的一个重要依据。通过与GIS技术相结合,可以使沉降防治体系具有可视化的作用,技术人员可以借助专业的软件平台,对地表的防治状况进行科学的仿真,并准确判定出对地表和地表的主控因子,从而在构建健全的地表防治体系的基础上,对地面沉降现象进行有效的介入。

2.4水灾预防中的应用

目前,GIS技术在防洪预测工作中得到了越来越多的应用,并已经成为防洪预测的重要技术方法。在水灾防治中,运用GIS技术,可以构建一个信息化的管理平台,对水文空间数据进行信息收集、查询、检索,从而大大提高各种信息资源的使用率。

GIS技术已成为灾害风险评估和地区规划的重要工具。运用GIS技术进行排水设施的规划与设计,能迅速做出相应的对策,并能直观地辅助城市排涝。另外,利用GIS技术可以对洪涝灾害的发生概率和强度进行仿真,从而对洪涝灾害的危险性进行评价,并对各种损失进行精确地统计,从而进一步完善GIS对洪涝灾害的评价机理,为防洪减灾提供决策参考。

2.5地下水保护中的应用

目前,GIS技术在监测地下水质量上已较为成熟,对地下水体的保护已成为国家水资源开发利用的重点。GIS技术是一种既能对地下水排水量进行实时监控,又能对地下水环境进行实时监控的技术[2]。在水文地质学方面,利用GIS技术构建了比较完备的可涵盖国家大多数区域的监测网。同时,GIS技术在地下水环境质量评估中的应用,更是为我国地下水环境质量评估作出了重要的贡献。所以,GIS技术已被越来越多地用于我国的地下水资源的保护中。

结语

综上所述,GIS技术在水文地质工作中的运用仍有很大的改进余地,可以通过增强可视化效果、与遥感技术相结合、集成建模等多种方式来改善现有GIS技术在水文地质工作中的缺陷,从而让GIS技术能够更好地运用到水文地质工作中,从而让GIS技术能够更好地为水利部门的水文地质工作提供帮助。

参考文献

[1] 任伟. 研究GIS技术在水文地质领域的应用进展[J]. 中国金属通报,2022(18):164-166.

[2] 张嵩月,张文超,张双双. GIS技术在水文地质领域的应用研究[J]. 世界有色金属,2019(3):212,214.