GIS技术在水文地质领域中的应用

发表时间:2021/4/22   来源:《科学与技术》2020年第32期   作者:段巍
[导读] 地理信息系统简称GIS,以计算机技术为应用核心
        段巍  
        深圳市地质局  广东深圳  518000
        摘要:地理信息系统简称GIS,以计算机技术为应用核心,是应用性极强的空间信息系统,借助软硬件支持,可高效服务于水文地质领域,该技术不仅支持数据采集和存储,而且可进行后续分析和描述,是实用性较强的技术系统。为了更加方便地研究地质学,地质学家会对于整个地球的地质进行实时的监控,在此基础上,也出现了新的地理信息系统,也称为GIS,通过这个系统,可以完善原有的监控信息。在不同的领域,地理信息系统对人们起到了非常大的帮助,特别是在水文地质研究上,运用地理信息系统为地质学家的水文地质研究起到了巨大的帮助。基于此,本文详细分析了GIS技术在水文地质领域中的应用策略。
        关键词:GIS技术;水文地质;应用
引言
        GIS结合多学科知识,以地理、地图学为基础学科,基于计算机科学,综合遥感技术,在多个领域可见其应用。利用GIS可高效率处理地理相关数据,完成对数据的分析和展示等。伴随着时间的发展以及研究方式的不断改进,地质学家发现在地质研究中对地质数据起到巨大的作用,通过地理信息系统能够与对相关的地质数据进行准确的研究,从而帮助地质学家彻底地了解水文地质环境。
        1地理信息系统基本内涵
        地质学家对水文地质进行深入研究的过程中,由于收集的信息量越来越大,并且不同信息之间的构成关系也相对复杂,在这种情况之下,就使得水文地质学家在获取信息数据前需要耗费大量的时间对收集的信息进行整理以及分析。在地理信息系统出现以后,地质学家运用地理信息系统对于地质学家的水文地质研究工作提供了极大的帮助。因为地理信息系统是在计算机信息技术的基础上研究出来的,因此,可以对于地质学家想要研究领域的信息进行收集以及数据分析,不仅节约了时间,还提高了地质研究工作的效率[1]。
        2GIS技术概述
        2.1概念
        GIS技术是利用专业软件和计算机硬件,获取空间地理信息,编辑并存储数据,供需要时随时调取查询,支持计算和管理所存储信息,还可通过制图处理显示信息,并可分析和应用相关数据,为地质水文工作提供支持。1960年左右,GIS概念便已经出现,在该时期,GIS通常被应用于管理自然资源,或规划特定领域。当前技术水平下,GIS得以多维度发展,且进展迅速。GIS技术被应用于城市规划、土木工程、地理测绘等,国土资源管理也会应用GIS的测绘遥感技术。
        2.2发展现状
        水文地质研究受多维度因素影响,地球运动影响水文地质,地质地貌对其有干预作用,土壤状态、地表植物覆盖都是客观影响因素,此外,人类活动也对水文地质研究产生影响作用,以上因素皆为实际影响因素。想要发展水文地质研究,创新相关技术,要求便捷高效、实用性强的技术支持,在既往研究中,研究者进行多方向尝试寻求技术创新,数学建模和计算机技术皆包含在内。技术发展以后,水文地质研究开始应用GIS技术,水文地质研究者者利用GIS的技术集成优势,收集、处理、存储、分析地理信息数据,并支持信息传输共享等管理操作,在水文地质领域,GIS技术得到发展和创新,应用水平增强,并反作用于水文地质研究,为相关研究提供更优质的技术支持[2]。
        3GIS技术在水文地质领域中的具体应用
        3.1GIS技术在地下水资源评价中的应用
        由于GIS技术是基于计算机技术开发的管理系统,具备较强的空间分析能力,而对于空间环境复杂的地下水勘查工作,往往能够提供效率与质量的双重保障。由于GIS技术的空间信息处理能力较好,在水资源评价方面提供了一定的帮助,GIS技术在进行地下水资源评价工作时,通常会结合统计学等方法,对地下水资源进行分析,得到埋深的统计模型,并对地下水空间状态进行预报。


        3.2GIS技术在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,而传统的监测模式往往不能良好地保障地下水资源的管理工作。不同于传统监管模式,GIS技术系统是基于计算技术开发的新型管理技术。在进行地下水资源管理的过程中,可以有效分析地下水空间,并与地理信息系统相互衔接,更好地规划地下水资源的应用,不但可以保障工作效率和质量,还可以让地下水与地表水之间的调度得到良好保障[3]。
        3.3GIS技术在地面沉降中的应用
        地下水资源使用的不科学往往会出现地面沉降等问题,这不但会导致地下水资源受到污染,同时也会破坏地面经济,因此必须加强对地面沉降的预测工作。GIS技术经过长期发展,主要利用MapbasicD工具开发出相应的地面沉降预测系统,该套系统可以直观地观察到地面沉降问题的诱因,并构建出完善的预测系统,保障整个地下水资源和地面沉降在人们掌控的范围内。不仅如此,科研人员还将GIS技术与地面沉降预测技术进行融合,让整个地面沉降预测趋向明朗化,保障地面沉降问题的科学检测。
        3.4地下水水质评价及污染物分析
        由于地下水资源的自我再生能力较差,导致地下水资源一旦被污染,很难自我调节。但是人为地调节地下水污染物也会导致地下水资源受到其余问题的干扰,因此加强地下水污染物的分析和监控就成了地下水管理工作中的重要内容。目前,GIS技术拥有良好的信息储存技术和信息分析技术,因此在进行地下水水质评测时,可以在较短时间内完成评测,并提供准确的检测结果。同时,GIS技术也可以针对地下水水质构建专门的评价模型,保障地下水水质评测工作的准确度。同时,GIS技术还可以有效地检测地下水中富含的矿物质和矿物质含量,对水中含有的重金属也能及时给予风险评估,并结合GIS技术的数据管理能力和数据分析功能,将各个地区的地下水水质进行对比,进而精确地掌握每一处地下水质量的状况[4]。
        3.5GIS技术与水文地质调查
        水文地质工作包括水文地质测绘、物探、钻探以及其他内容,而GIS技术的高效率可以满足大量工作内容的需求,并保障地下水调查工作的顺利进行。为了充分发挥GIS技术在岩浆水文地质工作中的作用,工作人员必须对数据进行仔细比对,保证GIS技术在岩浆水文地质工作中的良好应用。同时,GIS技术还可以对野外调查的数据进行及时分析,如实记录分析过程,从而保证整个系统运行过程的准确性和客观性。
        3.6基于GIS技术的地下水保护
        GIS系统在地下水水质探测方面比较完善,地下水保护工作是我国水资源利用的重要任务之一。GIS技术在地下水资源保护中发挥着重要作用,其不仅可以有效地监测地下水流量,而且可以检测地下水资源的污染程度。在水文地质工作中,GIS技术建立了较为完善的监测网络,覆盖了全国大部分地区。同时,GIS技术在地下水资源水质评价方面也具有显著的作用,为地下水资源污染的调查与评价做出了突出贡献。因此,GIS技术在我国地下水资源保护中得到了广泛应用[5]。
        结束语
        综上所述,地理信息系统出现以后,国家在水文地质研究方面也取得了非常大的研究成果,随着时间的推移,地理信息系统也需要进行优化改进,从而适应不同的水文情况,更好地帮助水文地质学家进行研究。
        参考文献
        [1]李晓东.浅析GIS技术在水文地质领域的应用[J].农业科技与信息,2019(22):67-68.
        [2]王洁,周庆国.水文地质勘查技术在岩土工程中的应用分析[J].低碳世界,2019,9(05):64-65.
        [3]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(03):212+214.
        [4]黄坚生.GIS技术在水文地质领域的应用探究[J].住宅与房地产,2019(06):241+245.
        [5]鲁勇.浅谈GIS技术在水文地质领域方面的发展[J].民营科技,2018(11):64.
       
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