地理信息系统技术在岩溶环境学领域的应用

1/5地理信息系统技术在岩溶环境学领域的应用地理信息系统技术在岩溶环境学领域的应用进入21世纪以来，GIS技术及3S技术做为新兴技术，被广泛的应用于和地理位置相关的各领域。我国岩溶区面积广大，且蕴含多种矿产资源，同时又分布在两个人口密集带，岩溶区也面临人口资源与脆弱环境符合地带的贫困问题。尤为是在西南地区，且多处于山区地带，数据收集工作与经济支持较小，也为岩溶区地理信息系统的建立带来不少难题。本文旨在综述现今GIS技术在岩溶学中的应用，并对未来我国岩溶GIS建立进行尝试性探讨。1脆弱性评价利用模型和GIS工具对岩溶区进行脆弱性评价的研究有很多，其主要的研究目的不仅仅局限于得到一个区域的固有脆弱性评价，也为污染物的特殊脆弱性评价和确定地下水资源保护区作为基础，并且讨论模型使本文由论文联盟HTTP/收集整理用的范围和局限性。如利用EPIK和GIS工具确定地下水保护区的研究，利用DRASTIC模型和GIS工具对HAJEBJELMA的含水层进行的脆弱性与风险评价，利用SINTACS模型对JORDANVALLEY的冲积平原含水层脆2/5弱性的评价。而单一模型的应用往往也不能很好的模拟一个研究区域的地理过程，因此在基础数据较为齐全且有多个模型可供选择使用时，研究者们往往将多个模型结合起来使用，已得到更精确的模拟结果，如利用EPIK方法中提到的K因子并将其概念扩展为岩溶水饱和区，以进行垂直方向上地下水运移路径的脆弱性评价，并结合COP方法进行固有脆弱性评价进行从资源到源头的系统的脆弱性评价。将岩溶学，GIS，RS，脆弱性评价模型和同位素研究结果的地域分布情况结合以获得准确的脆弱性评价结果，将GIS技术与传统研究方法结合也取得了一定进展，由此可以看出脆弱性评价由于其学科交叉的特性，其研究思维是十分活跃的。在这些研究中GIS工具往往作为最终结果的展示，以及空间叠加分析，也正是因为GIS中图层概念的引入，才使得利用多图层来得到脆弱性评价最终结果的思路得以产生。而脆弱性评价对于岩溶区水资源的保护及岩溶区资源开发利用规划的指导意义是毋庸置疑的，但同时，进行详尽可靠的脆弱性评价离不开大量的基础数据收集，如果没有足够详尽的数据，其结果的可靠性和可信度将受到影响，也不能很好的对岩溶区经济建设发展规划起到指导作用，因此采用的较少参数的折中办法更多的是起到号召和警示的作用，以期争取更多的社会关注和资金投入，从而3/5推动进一步的深入研究。GIS在石漠化治理上的应用石漠化作为岩溶区环境恶化的一个重要表现，极大的影响了岩溶区的经济发展与生活条件。因此岩溶环境治理的很多研究都围绕着石漠化在开展，而GIS由于其对大区域范围的系统分析具有优势，因此在石漠化治理和预防上也有较多应用。如对水土流失的研究，岩溶区水土流失是造成石漠化的原因之一，利用修订的土壤流失方程与GIS结合，并根据土地利用数据进行了水土流失分析。还有些学者设计了石漠化动态监测和可视化信息管理系统，结合了3S技术对地表植被变化和土地利用类型变化进行了监测，以及对石漠化区域的扩大进行监测的研究。GIS技术对岩溶区石漠化研究提供了管理，显示，监测，及空间分析预测的技术支持。相比传统的研究方法，具备了宏观性，即时性，系统性和预见性。通过GIS和RS的结合，方便研究石漠化的动态发展并通过系统分级根据不同级别制定不同分案，因地制宜的治理岩溶区石漠化问题。GIS在岩溶学其他领域的应用GIS作为工具，也被广泛的应用于与岩溶学研究相关的其他领域。在利用孢粉研究古气候方面，在东哥伦比亚，4/5利用孢粉数据和逻辑回归方法得出气象变量来分辩热带稀树草原和森林的边界，然后利用GIS的插值技术将这些数据进行地表植被类型制图，得到地表类型与气象变量之间的关系，并与传统方法对比有较高的准确度，可以应用于对未来的预测和对研究过去的气候现象，其适用性与孢粉采样点的数量，分布情况和孢粉年龄分布情况相关。在研究地质灾害方面，在俄罗斯的DZERZHINSK岩溶区，对岩溶含水层的潜水层变化数据、土壤强度数据利用GIS系统将数据整合并制图得到潜蚀引起的地面塌陷的分布预测结果。在西班牙的EBRO盆地的ZARAGOZA地区，岩溶过程在发育于第三纪蒸发岩上的河流阶地上的潜伏层岩溶区进行的尤其剧烈，自第四纪以来，这一过程导致了坍塌和塌陷天坑的形成，因此利用地貌数据，灌溉和地下水潜水面数据采用逻辑回归和地理信息系统得出天坑预测图，从而减少地质灾害造成的经济影响和安全危机。GIS技术未来在岩溶研究中的应用基于GIS技术目前发展的方向，对于地物和地理现象的表达越来越接近于实际，而GIS也作为计算机技术与地理学科之间的桥梁，正因此将计算机的前沿技术引入当今的地学研究领域，从而将繁重复杂的数据管理和海量数据分析过程交给计算机处理，使研究人员将注意力更集中于研究内容上。GIS技术的应用同时对数据的获取提出了更5/5高的要求，当今地理数据的采集和整理在国内不是十分完善，也不能做到很好的共享，因此存在很多重复性工作，同时