GIS技术在水文地质领域的应用分析

GIS技术在水文地质领域的应用分析 内蒙古地质勘查有限责任公司 【摘 要】地理信息系统，即GIS技术以其自身的独特优势，备受水文地质领域青睐，早已成为此领域的重要技术手段，得以广泛应用，并获得了良好的应用效果，从而为水文地质领域工作的有序进行奠定了坚实的基础。因此，本文主要对GIS技术在水文地质领域的应用进行了详细分析。 【关键词】GIS技术；水文地质领域；应用 一、GIS技术 GIS技术属于空间科学和信息科学的有效结合，其通常是以数据库为基础，以计算机技术为平台来建立的，能够实现对空间数据的有效收集、整理、存储、综合分析、检索和输出，为工程施工和工程规划提供参数依据。实际上GIS技术具有非常强大的属性数据管理和空间数据管理功能，因此在各个领域中得到了广泛的应用。而水文地质是一门比较复杂的领域，引入GIS技术之后，可以对其进行全方位的分析和研究，其能够构建一套系统性的水文地质空间数据库，建立直观的、形象的水文地质数据模拟和分析模型，以更好的反映地下水的变化情况，为水文地质的分析和评价奠定良好的基础。而水文地质信息系统的建立一般是以GIS技术为基础的，该系统包括了图形管理、空间分析、数据库管理、决策和评价等系统，而且每一个系统中又包含了一系列的子系统，具体如图1所示。 二、GIS技术在水文地质领域的应用 （一）地下水资源管理 GIS技术应用在水资源科学管理上，主要体现在合理开发与应用上，还可以有效推动地下水资源的深入联合研究，加强地下水资源的科学管理。地下水空间分析模型和地理信息系统相联接，通过结合，促使GIS地下水资源管理间的相互促进、相互管理。通过对相关系统分析，可以进一步优化地下水资源管理系统，从而更好地促进水资源管理与利用。在地下水资源的开发和规划上，建立信息系统，相关管理模型，可以促使地下水资源管理工作更好进行，以此提高工作效率和质量，合理调度地下水与地表水，以此更好展现GIS技术的应用优势，这对水资源管理有着非常重要的现实意义。 （二）绘制地下水位等位线图 在水文地质领域，可以借助GIS技术的TIN模型或GRD模型，绘制地下水位等值线图。TIN模型通常是把原始数据点按照一定的还要求转化为三角形剖分，然后对其构建邻接拓扑关系，根据剖分特点来绘制等值线图。GRD模型需要对原始数据进行格网化插值处理，这里所提及到的格网化需要借助相关的数学模型来对那些杂乱分布的数据点进行插值处理，从而获取规则间距的数据点。 （三）地面沉降 伴随着GIS技术不断更新和发展，应用范围开始朝向地面沉降领域发展，以此更进一步提高了地位的重要性。在对MapbasicD工具应用过程中，通过护具查询，可视化处理模块应用，构建了地面沉降预测系统，以此让GIS技术与地面沉降有机结合，形成可视化研究系统。与此同时，在ArcGIS平台建立了相应的地面沉降管理体系，对此领域进行了科学检测，并优化管理过程，从而促使地面沉降对水位检测影响更具体化，以此呈现出具象化管理态势。还包括焦道振等依托三维仿真技术和地理信息系统，多种系统应用促使地面沉降信息更加体系化，让系统管理更科学合理。 （四）地下水水质评价及污染物分析 由于GIS具备良好的信息收集和处理能力，其在地下水水质评价和污染物分析中倍受青睐。国内对地下水水质评价和污染物分析具有比较好的效果，设计人员在GIS图形管理技术研究的基础上，综合评价所监控的地下水水质情况，并建立与之相应的评价模型，以此实现地下水综合评价方法和GIS技术的有机融合，提高水质评价及污染物分析的准确性，多元化水质及污染成分的检测手段，加强地质环境保护。另外，充分合理利用GIS技术，实现对地下水中重金属污染程度的综合评估，结合GIS的数据管理与空间分析功能，区分并对比地下水水质化学类型，以此准确掌握地下水水质质量，促进评价结果产生。在地下水污染分析评价中，切实应用GIS技术能够实时检测地下水防污性能。 （五）水文地质调查 水文地质调查涉猎范围十分广泛，其中水文地质测绘、物探、钻探等，都属于其范围，所以只有切实将GIS技术应用到水文地质调查中，才能够更好地实现综合应用。而为了充分发挥GIS技术的作用，必须合理处理和校准数据，建立稳定的数据录入和分析平台，以此确保在野外调查时，可以及时处理和分析数据信息，提高准确率和效率。在实际水文地质调查中，切实结合GIS的空间数据处理能力，可以深入探索，并进一步实现地表径流和矿区总体补径排关系的立体化，从而为地形复杂区域的水文地质调查提供更多的技术支持。 （六）地下水保护 地下水保护是我国科学研究的一大主要方向，对水源保护?域进行合理划分，重点保护比较脆弱的地下水资源备受重视。GIS技术在地下水资源保护中的作用十分明显，地下水监测网的应用效果十分突出，在非点源污染调查与评价方面也有更好的效益，正是如此，其得以在地下水保护中广泛应用。 三、GIS技术在水文地质领域的发展前景 首先，推动地下水数值模型与RS和GIS技术的有效融合。RS和GIS的栅格数据与地下水数值模型中采用的离散网格有很多的相似点，所以，可以适当采取一定手段实现有机结合。RS和GIS的栅格数据还具有丰富的数据信息，RS可以提供实时动态数据信息，具有明显的优势，所以，实现地下水数值模型与RS和GIS技术的融合，可以把计算模型按照一定的方式生成以栅格为计算单元的分布式模型。其次，随着信息化技术的发展，WEB GIS的发展备受关注。WEB GIS系统具备标准化的数据库，能够实现地下水数据信息共享，以确保相关部门及时、准确获取所需数据信息，了解各地区地下水数据信息，以便于开展相关工作。再次，将3S技术、专家系统（ES）、虚拟现实（VR）、决策支持（DSS）等技术引入到水文地质领域，构建一套综合水资源管理评价体系，可以实现对所有数据的多维可视化显示、输出和查询，还能够虚拟再现地表水系统和地下水系统的数据信息，实现流域水资源的统一管理。最后，将GIS技术、模拟技术和人工智能技术相结合，构建系统性水资源管理决策支持体系，这既是水文地质管理的重要组成部分，还可以为水资源管理决策提供有效参考。 四、结语 总而言之，GIS技术是得以在水文地质领域广泛应用，并切实发挥了良好作用，在地下水资源管理、绘制地下水位等位线图、地下水水质评价、地下水保护等中应用，获得了显著效果。由此可见，在水文地质领域切实应用GIS技术具有非常重要的现实意义。在以后的发展过程中，可以加强地下水模型与GIS技术的有机结合，并加大对网络地理信息系统的研究与开发，构建一套完善的水资源管理体系，从而更好地为水文地质工作提供服务。 参考文献： 1吴光伟.论GIS技术