探究GIS技术在水文地质领域的应用进展

探究GIS技术在水文地质领域的应用进展

黑龙江省有色金属地质勘查研究总院黑龙江哈尔滨150046

摘要:GIS(GeographicInformationSystem)即地理信息系统,作为一种特定且重要的地理空间信息系统,它目前已经被应用于多个行业领域,发挥了极大的价值作用。本文所探究的是GIS系统技术在水文地质领域中的应用进展,主要介绍了它在地下水水文地质领域中的不同技术应用,并对该系统技术的未来应用加以展望分析。

关键词:GIS系统技术;水文地质;地下水;数据库;人工智能;应用前景

GIS是基于软硬件基础上的新型数据管理系统平台,它会对地球表层中的地理空间数据获取、分析、编辑、存储、计算、管理、制图与处理等等进行综合化应用解构。在GIS技术系统中就存在计算机系统、测绘技术系统、地理信息搜集系统以及综合数据处理系统等等。

一、GIS系统的基本内涵特征分析

GIS系统本身就融合了多项技术内容,例如计算机技术、信息化技术、地理学习技术等等,所以它属于综合性信息系统。目前,我国的GIS系统主要被应用于生态环境系统工程与信息科学技术领域中,能够满足对大量地理数据信息的有效性搜集与整合。比如说它就拥有一套健全完善的地理信息追溯系统,可被应用于地理环境数据搜集与检测过程中,构建基于计算机硬件、软件、地理空间数据库、专业化管理系统在内的四大技术应用分支,通过这些即可实现对二次数据的再次挖掘开发过程。

纵观GIS系统规划全局,它所表现出的技术优势就分布于3个层面:首先,它能够实现对工作区间的大幅度扩展,结合系统技术应用对环境影响因素进行综合评估分析。在GIS技术支持下,该数据工作空间可获得最大限度拓展。

其次,它可大幅度强化工作成效,结合GIS技术实现对相关数据的广泛搜集、存储与管理。在该过程中,系统会相对完善的评估生态环境品质与环境状态,GIS技术本身就基于整个环境状态,希望从整体上推动GIS技术本身与当代地理学、计算机技术以及信息技术的多点融合,从整体上提高GIS的辨析判断能力,同时实现对数据动态化仿真过程的良好优化。

二、GIS系统在水文地质领域的应用现状

在GIS系统中分别集合了空间科学与信息科学两项内容,它们都是以数据库为基础展开结合设计的。但是,GIS本身有独立的计算机技术平台,它就能够实现基于数据库基础的计算机技术平台构建过程,完成对大量空间数据的有效收集、整理、存储与综合分析过程,最后进行检索和输出。作为一种属性数据管理与空间数据管理的综合体,它所构建的系统性水文地质空间数据库可相对直观、形象的分析地区水文地质空间数据库数据,并建立相对直观且形象的水文地质数据分析、评价基础。在这一基础平台中就包含了图形管理、空间分析、数据库管理、决策以及评价系统等等[1]。

三、GIS系统在水文地质领域中的应用要点

GIS系统在我国水文地质领域中的应用还是相当广泛的,特别是在地下水领域中的研究应用与技术推广非常之多,下文就结合地下水的水资源管理、地下水位等位线图绘制、地面沉降、地下水水质评价、地下水保护等多个层面分析了GIS系统在其中的技术应用要点。

(一)对地下水资源的宏观管理技术应用要点

在地下水资源系统的GIS技术应用管理就主要体现在对其系统的开发与应用层面,希望通过先进技术有效推动地下水空间分析模型与地理信息模型的构建与发展进程,如此一来,便形成了地下水资源管理与GIS系统技术应用管理的双重联合系统。为了更好促进地下水资源的有效管理和应用,还应该建立GIS信息化调度系统,对地下水与地表水进行合理调度,进一步体现GIS的技术优势,确保水资源管理的现实价值意义提升。

(二)对地下水水位等位线图的绘制技术应用要点

在水文地质领域中要利用到GIS技术建立TIN(TriangulatedIrregularNetwork,不规则三角网模型)模型和GRD(GeophysicsResearchDirectorate,地理物理研究模型)模型,通过它们绘制完成地下水位等值线图。这其中TIN模型主要将原始数据所有点按照一定要求进行转化,形成三角形部分,构建邻接拓扑关系,而结合模型的剖分特点则可以更进一步准确绘制等值线图,例如可对GRD模型中的原始数据内容进行格网化差值分析处理。这里所谓的格网化差值分析处理中就会体现出数学模型的数据点分布杂乱性,因此需要对不同分布点的数据插值进行分别处理,保证所获取的规则间距数据点都是安全有效的。

(三)对地面沉降的管理技术应用要点

在传统的MapbasicD工具应用中所主要进行的是可视化处理模块的技术处理应用,以此构建地面沉降预测系统。在该过程中GIS技术系统应用应该与地面沉降相互结合,形成全新的可视化研究系统。为此,要建立ArcGIS平台以及其所对应的地面沉降管理体系,实现科学化检测过程。在该技术应用中,可实现对地面沉降过程中水位检测影响的具象化分析,体现具象化管理技术优势。它其中就包括了围绕三维仿真技术所展开的地下水地理地理沉降管理系统。在系统中,主要将那些促进地面沉降的信息具象化,体现系统管理的科学合理性。

(四)对地下水水质评价与污染物分析的管理技术应用要点

针对某些地下水体系中所存在的重金属污染情况也要充分利用GIS技术内容,形成多元化的水质与污染成分检测过程,对地下水重金属污染程度进行综合评定。在该过程中主要采用到了GIS的数据管理与空间分析功能。其目的是区分和对比存在于地下水中的水质化学类型,并结合GIS的数据空间分析功能准确把握地下水水质质量评估,促进评价结果的快速产生。一言以蔽之,在地下水污染分析评价中必须更合理的应用GIS技术实现对地下水防污性能的实时检测[2]。

(五)对地下水的管理保护技术应用要点

针对地下水的管理保护技术应用主要存在一大技术应用方向,即要重点保护相对脆弱的地下水资源,实现划区域保护。在这里,GIS技术就能实现对不同区域水资源保护的不同定位,通过GIS地下水监测网络对非点源的水资源污染情况进行调查、分析与评价。

四、GIS系统在水文地质领域中的应用前景简析

在水文地质领域中,GIS系统的作用发挥不言而喻,它的未来发展前景也一片大好。比如说,它首先就大力推动了地下水数值模型与3S技术(RS、GIS、GPS)的有机融合过程。举个例子,RS遥感技术与GIS栅格数据就能有效联系起来,一方面实现动态化的数据信息管理,一方面满足构建基于一定形式的栅格计算单元分布式模型。就目前来看,WEBGIS技术就是这样一种受人关注且技术强大的地下水数据信息共享技术应用工程,它其中不但涵盖了3S技术,还构建了VR虚拟现实系统、ES专家系统、DSS决策系统。这些系统就共同构建成为未来综合水资源管理评价体系的核心体系内容,能够实现对某一流域水资源的统一化广范围管理,相比于现在的GIS技术更有优势,应用功能也更加丰富[3]。

总结:

综上所述,在未来,人们希望构建基于GIS技术的水文地质领域应用技术体系,从深层次挖掘技术应用内容,确保构建一套完善且功能机制丰富的水资源管理系统,更好为水文地质领域所服务。

参考文献:

[1]廖林.GIS技术在水文地质领域的应用进展[J].建筑工程技术与设计,2018(11):657.

[2]王万祯.基于GIS的石羊河流域地下水位变化情况分析[J].南方农业,2018,12(12):168-170.

[3]何亮,陈锁忠,齐慧,等.基于GIS的地下水水位红线管理方法研究[J].中国水利,2018(11):4-8.

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