浅析GIS技术在水文地质领域的应用

陈小伟

（身份证号码： 61242219830909**** ）

摘要：在现代化地质水文工作中深入应用GIS技术，既能提升工作效率，又能实现数据的实时上传共享，使勘查工作变得更加简单。为了提高GIS技术在水文地质调查的应用能力，本文详细分析了GIS技术在当下水文地质领域的应用以及未来的发展前景。

关键词：GIS技术 水文地质 应用

前言

GIS系统是一种新兴的地理信息系统，它主要应用电子数据手段，计算机科学处理手段和空间地理处理手段，可以收集，解析，组织，储存和查询地球空间的大数据，它是综合处理水文地质调查的通用技术。

1. GIS技术概述

地理信息系统(GIS)是在计算机硬件和软件的基础上研发的新型数据管理系统，对整个地球表层的地理空间进行数据的获取、分析、编辑、存储、计算、管理、制图等处理的综合性技术系统。这个系统把计算机系统、地理技术和测绘技术相结的综合处理系统。把这些采集的地理相关信息进行分析处理之后传递到地球为人民提供更有效的科学信息，目前，GIS技术应用于科学考察、资源处理、规划设计等工作中，还可以应用到其他许多国土资源管理领域。在水文地质领域发挥着很大的作用，GIS技术有很大优势就是具备强大的数据管理和处理功能，正好应用于水文地质工作当中，借助GIS技术为水文地质工作提供科学有效的数据信息，便于相关工作者进行深入研究工作。因此，要加深对GIS技术的深一步研究，为更好发挥其更多的利用价值。

2. 水文地质领域中GIS技术的应用现状

水文地质领域中的GIS技术经过不断的实践与创新已经逐渐完善，并且实现了管理系统化的目标，从而保障了水文地质工作的决策可靠性。水资源管理工作是长久性的工作，其中相对利益较多。GIS技术的应用可以确保水文地质工作的有效性，并对水文地质的管理工作提供技术上的支持与帮助。信息数据不准确以及不充分的问题在应用GIS技术后都得到了解决，这为相关部门的决策工作提供了参考依据。

在水文地质领域中，GIS技术的应用在勘探及评测等方面都取得了显著效果。由专业人员进行图纸的设计，GIS技术模型与网络模型以相互结合的模式应用到水文地质工作中，能够进一步提高水文地质评测的效率性和可靠性，和MapGIS连接能够更加准确的观察水质的优劣变化情况，这样测量出的结果可以作为参考数据，从而提高数据的准确性。

3. GIS技术在水文地质领域的应用

3.1在地下水资源管理中的应用

GIS技术能辅助工作人员规划地下水资源的开采和利用。在水资源的保护等方面，进行合理开发与应用的同时，还能促进对地下水资源的深入研究和分析，加强对地下水资源科学有效管理。地理信息系统中引用GIS技术，让其与地下水空间分析工作相互联系，促进地下水资源管理工作和GIS更好的结合，实现对水资源的有效管理。在进行地下水资源的具体工作时，建立完善的信息管理系统，确保地下水资管理工作顺利进行，提高管理人员对地下水资源的管理质量，实现对地下水和地表水合理调度运用，更好体现运用GIS技术的价值和优势，实现对地下水资源的有效管理。

3.2在绘制地下水位等位线图中的应用

对于地下水位等位线图的绘制，利用GIS中的GRD模型或TIN模型可有效实施。其中，GRD模型是以相关数学模型为借助对杂乱分布的原始数据进行格网化插值处理，以此获取间距规则的数据点；而TIN模型则是按照一定要求将原始数据点转化为三角形剖分，其后对其构建邻接拓扑关系，从而依据剖分特点实施等位线图的绘制；另外，通过GIS中DEM模型的运用，还可任意提取水文地质属性数据库中的数据参数，并经离散数据格网化处理后，系统便会将对应范围的地下水位等位线图自动生成，从而有效模拟地下水域流场情况，同还可具有针对性的从中选取注记参数、等值线层值与标示线型等信息，以此更好地满足实际需求；除此之外，通过GIS技术的运用，还可绘制具有离散特征的地下水温度场和化学场。

3.3在研究地面沉降中的应用

随着时代发展，GIS技术也在越来越快地发展，同时，应用在多个领域当中。目前，人们对地面沉降积极研究。大部分学者建立的模型往往在不同的环境下进行的，其中，一部分人运用了Mapinfo的二次开发工具，即Mapbasic，对地面的沉降进行可视化预测，基于这一系统，能够查询和可视化的处理这些数据，基于此，把GIS技术应用到三维可视化的研究领域当中，促进地面沉降相关研究的进一步发展。

3.4建立水文水资源地理空间数据库的应用

利用GIS技术为水文水资源管理建立完善的数据库是非常重要的工作。所以，要合理利用GIS用工应用的标准和规范，加强对基础数据库的建设，数据库建设要具有水温水资源方面的功能特点，系统能实时监测雨量情况和水资源数据库情况和水旱灾请数据库等具体情况，还要及时监测到自然流域内所有自然资源和社会经济环境发展变化的所有数据信息，保障水资源数据库能获取实时准确的资料。

3.5在地下水水质与污染物分析和评价中的应用

对于地下水水质与污染物的分析与评价，GIS技术的应用功能主要表现为：①对于区域性水质分布特征的评价，通过GIS图形管理技术与时态监测数据库的结合所建立的地下水水质综合评价模型可有效实现；②通过DRASTIC模型与GIS技术的结合，可对地下水重金属污染情况实时分析的同时评价其综合风险；③针对浅层地下水防污情况，利用GIS技术所具有的空间分析、信息输出以及制图功能，可有效实现分区评价。

3.6在地下水资源勘察中的应用

为了知道地下水的详细分布，促进不同地区水资源的分配和管理，有必要开展相应的勘探工作。使用GIS技术能够得到含水层的地质构造，空间分布，水电导率，含水层边界和水力连接。在实际的使用过程中，可以通过GIS技术获得地表水补给，地下水埋深和储量信息，这些可以作为建立地理空间模型的依据，在模型中更加详细，整体地表达数据，知晓地下水资源的规律和特征，提供更精确和全面的决策支持，并确保地下水资源开采使用的合理性和科学性，这样可以防止地下水的过度消耗。此外，利用GIS技术可以建立基础水文地质数据，地下水分布数据，地下水动态数据等空间数据库系统。为了方便员工查询和搜索，它也可以可视化。同时，使用现有数据修正和猜测地下水的发展变化，最大程度的发挥其空间决策支持的功能，增高地下水资源的勘探有效性。

4. GIS技术在水文地质领域的未来前景

（1）促进地下水数值模型与RS和GIS技术的高度结合。事实上，RS和GIS的栅格数据与地下水数值模型中使用的离散网格有非常多的相同之处，所以可以通过某种方式有效地结合。与此同时，RS和GIS的栅格数据有着大量的数据信息，RS还可以提供实时和动态的信息，在土壤潮湿度，植物用水量预测等方面有着显眼的优点。所以，地下水模型与RS和GIS技术的高度结合能够以特定的方法整成各种计算模型，这样的模型是以光栅为计算单元的分布式模型。可以更好地达到水文地质研究的目的，成为未来水文地质学研究的关注点。

（2）基于GIS技术的地区性和流动性。水文地质空间模拟和整体数据模型的研发和使用将是未来的十分重要的研究方向。它可以有效地指导水资源的科学合理利用，也可以使水文地质的生态平衡得到有效地保护保。现在，伴随着网络技术的飞速发展，基于Internet的生态环境和地下水资源研究引起了各界的广泛关注。

（3）伴随着网络技术的使用，WEBGIS（网络地理信息系统）的发展引起了水文地质学家的广泛重视。WEBGIS系统拥有规范化的数据库，可以和地下水数据充分共享，以保证工作人员和有关部门可以及时准确地得到所需的数据和信息，熟悉和把握每个地域的地下水信息数据，以促进各项工作的高效开展。

（4）将3S（GIS、GPS、RS）技术，ES、VR、DSS技术引入水文地质调查工作中去，搭建整体水资源管理评价系统，实现信息数据的多元可视化显示，输出和查询。也可以将地表水系统和地下水系统的数据信息引入水文地质领域，在计算机上实现虚拟再现，达到流域水资源整体管理的目的。

5. 结语

GIS技术在水文地质领域的应用可提高水文地质现代化生产水平，将GIS技术与其他先进技术相结合，能够提高工作效率和工作质量。今后应通过一定的研究进一步完善GIS技术，使GIS技术广泛使用于水文地质领域，提高经济效益。

参考文献：

[1]迟鹏飞.GIS技术在水文地质领域的应用研究[J].世界有色金属,2018(18)

[2]胡冲.GIS技术在水文地质领域的应用[J].工程技术研究,2019(16)