GIS技术在水文地质调查领域的应用

王亮 范威 李寅 江越潇

摘要：在科学技术不断发展的背景下，GIS技术的应用范围也越来越广，目前它在水文地质调查领域也发挥出了越来越重要的应用价值，为水文地质调查工作的开展提供了有效的技术支持。为了有效提升水文地质调查工作对于GIS技术的应用水平，本文首先针对GIS进行简单介绍，然后针对GIS技术在水文地质调查领域中的有效应用和未来的发展趋势进行了探究，希望能够为水文地质调查工作的开展提供有效的参考。

关键词：GIS技术;水文地质调查;发展趋势

引言

水文地质调查工作具有一定的复杂性和综合性特点。GIS技术的有效应用在一定程度上降低了水文地质调查的难度，提高了水文地质调查工作的效果和质量。它通过地下水规划、管理、勘察系统的有效构建，实现了地下水资源的最大化利用，降低了地下水资源被污染的概率，同时也为水文地质相关工作以及科研工作的开展提供了有效的数据支持。

1 GIS简述

GIS是以计算机为载体建立的一种新型数据管理系统，它也被称为地理信息系统，具有很强的综合性，可以针对地球表面整个地理空间实现相关数据模型的构建。首先此系统会对相关的地理信息进行收集，然后对其进行分析和处理，最后将有效的信息传输到终端，为相关工作的开展提供有效的数据支持。目前GIS技术的应用范围越来越广泛，它在水文地质中的应用也突显出了越来越重要的价值。GIS技术在应用的过程中有两大突出优势，一是数据管理能力，二是数据处理能力[1]。它凭借着自身的优势能够为水文地質相关工作的开展提供科学有效的数据支持，为相关研究工作的开展奠定有效的数据资料。因此为了最大限度发挥GIS技术的应用优势和应用价值，还需要进一步深化研究，不断提高GIS技术在水文地质方面的应用水平，为水文地质相关工作的顺利有效开展提供更多的技术支持。

2 GIS技术在水文地质调查领域中的有效应用

2.1 GIS技术在地下水资源管理中的有效应用

在地下水资源管理工作开展过程中，GIS技术的有效应用主要表现在以下三个方面：一是地下水资源的规划，二是地下水资源的开发，三是地下水资源的联合调度。通过决策管理系统的构建，科学管理地下水资源，同时还可以利用GIS技术构建地下水空间分析模型，并将其与地理信息系统相互结合，实现GIS技术与地下水资源管理的相互融合，通过分析相关关系对地下水资源管理系统进行进一步优化，提高水资源利用的效果和水资源管理的实效性。此外，在地下水资源开发和规划的过程中，还可以通过信息系统和管理模型的构建，为地下水资源管理工作的开展提供有效的技术支持，不断提高地下水资源管理的工作效率和质量，实现地下水与地表水的合理调度，有效提高GIS技术的应用水平，促进水资源管理工作顺利高效有序开展。

2.2 GIS在地下水位等位线图绘制中的有效应用

在开展地下水位等位线图绘制的过程中可以发挥GIS技术优势对TIN模型和GRD模型进行充分利用。TIN模型在应用过程中主要是实现了原始数据点向三角形剖分的转化，并通过连接拓扑关系的构建以剖分特点为依据来绘制等位线图。GRD模型在应用的过程中主要是以数学模型为基础通过网格化插值方法来对分布比较杂乱的原始数据进行有效处理，并得到间距分布比较规则的数据点，从而实现等位线图的绘制。同时GIS技术在应用过程中还可以发挥DEM模型的优势，根据实际需求在水文地质属性数据库中实现相关数据参数的任意提取，并采用离散数据格网化的方法对调取的数据参数进行有效处理，以此在系统中生成地下水位等位线图，实现对地下水域流场情况的有效模拟，它还可以对相关的信息进行针对性的选取，比如标示线型、标注参数等，为实际工作的开展提供有效的数据参考。当然工作人员还可以发挥GIS技术的优势实现离散特征的化学场和地下水温度场的有效绘制。

2.3 GIS技术在地面沉降方面的有效应用

随着GIS技术的不断发展和应用，目前其应用范围也逐渐扩展到了地面沉降领域。通过MapbasicD工具中可视化处理模块以及护具查询等功能的有效应用实现地面沉降预测系统的有效构建，并在GIS技术的支持下实现可视化研究系统的构建。同时还可以发挥ArcGIS平台的优势进行地面沉降管理体系的有效构建，从而具体化地呈现出水位检测受地面沉降的影响，有效实现具象化管理。此外还可以在地理信息系统和三维仿真技术的支持下，获取更加体系化的地面沉降信息，促进地面沉降系统管理更加合理化和科学化。

2.4 GIS技术在地下水水质评价和污染物分析中的有效应用

GIS技术最大的应用优势就是能够实现信息的有效收集和信息的有效处理。它的这种应用优势在地下水水质评价和污染物分析中发挥着巨大的价值，工作人员可以在GIS图形管理技术应用的基础上对监控的地下水水质情况进行综合评价，实现地下水综合评价方法的不断优化和完善，一方面可优化水质评价结果，促进污染物分析更加准确;另一方面还可以对多元化水质及污染成分进行准确检测，从而提高地质环境保护的效果，同时发挥GIS技术的应用优势，还可以综合评估地下水中重金属的污染程度[2]。利用GIS技术的空间分析优势和数据管理优势，对地下水水质化学类型进行有效区分和对比，从而对地下水水质质量进行准确掌握，进而获得更加准确的评价结果。此外，GIS技术在地下水污染分析评价中的有效应用还能够实现地下水防污性能的实时检测。

2.5 GIS技术在水文地质调查中的有效应用

水文地质调查工作在开展过程中涉及的范围比较广，它不仅涉及到水文地质物探、水文地质测绘，而且还涉及到了水文地质钻探等相关内容，因此在水文地质调查工作开展的过程中可以充分发挥GIS技术的应用优势，对数据进行合理处理，实现数据的有效校准。通过数据录入和数据分析平台的有效构建，为野外调查工作的开展提供有效的信息平台，工作人员可以在野外调查的过程中，在信息平台上对数据信息进行及时处理和分析，不断提高数据信息的准确率。同时还可以利用GIS技术在空间数据处理方面的优势，对相关的水文地质情况进行深入探索，立体化的呈现出矿区总体补径排与地表径流之间的关系，为水文地质调查工作在地形复杂区域的顺利有效开展提供一定的技术支持，不断提高水文地质调查的准确性。

2.6 GIS技术在地下水保护方面的有效应用

目前随着水资源越来越短缺，地下水保护也成为了社会广泛关注的一个重要话题，它是科学研究的一个重要方向。想要实现地下水资源的有效保护，首先要科学合理的划分水源保护区，尤其要加大对脆弱地下水资源的重视力度，并采取相关的措施进行重点保护。GIS技术在保护地下水资源过程中发挥着重要的价值和作用，尤其是通过GIS技术构建的地下水监测网，目前在地下水保护方面有着非常显著的效果。同时GIS技术的有效应用还有助于非点源污染调查和评价工作的有效开展，有效的提高了地下水保护工作的效益，在未来随着GIS技术的不断研究和应用其在地下水保护方面会得到更加广泛的应用。

3 GIS技术在水文地质调查领域的发展趋势

其一，GIS技术在水文地质调查方面的发展和应用要以空间动态特性为基础加大对空间显示以及分析技术的研究力度。在水文地质工作开展过程中需要实时准确地掌握地下水的动态变化特征和分布情况，并以此为基础开展有关于地下水方面的数据分析工作。虽然目前在数据分析中采用了先进的三维模拟技术，但是并不能将相关区域地下水的空间动态变化特点完整的体现出来，这样就不能准确的分析出地下水的动态发展情况。基于此，未来水文地质对于GIS技术的有效应用一方面要投入大量的人力，加大对四维数字模拟技术的研究力度，在构建数据模型的过程中不断强化四维参数，另一方面要着重针对地下水动态发展情况以及地下水分支分布情况加大勘查分析的力度，为工作人员提供更加详细、全面、准确的地下水资源信息。当然要想构建四维数据模型，单纯依靠GIS技术的优势是很难实现的，还需要加大其它辅助技术的支持力度，对GIS技术的应用起到一定的补充和优化作用，促进GIS技术与其它技术进行有效融合，从而快速有效的实现四维数据模型的有效構建。

其二，GIS技术在水文地质调查方面的应用还需要实现多方平台数据模型的有效共享。GIS技术在水文地质应用的过程中会产生很多的数据模型，这些数据模型主要呈现了各地区在水文地质方面的调查分析结果，这些数据资料是水文地质工作开展的重要数据基础。为了提高水文地质调查结果的准确性，给水文地质工作的开展提供更加有利的数据支持，可以通过数据模型平台的构建实现不同单位数据资源的整合，并共享一些公共勘察数据资料。不同的数据分析模型所具有的数据分析能力是不同的，工作人员可以通过分析模型的有效共享来不断优化自己的工作质量和工作效果[3]。因此在未来一定要加大分析模型平台的共享力度，为平台数据分析工作的顺利有效开展提供更多的选择。

其三，GIS技术在地质调查方面的应用还需要进一步加强区域性GIS技术平台的应用和开发力度。要想不断提升区域性水文地质工作的效率和质量，在未来要不断加强区域性GIS技术平台的建设力度。比如区域性的GIS水文地质勘察分析平台或者流域性的GIS水文地质勘察分析平台，并且在开展不同流域和不同地区水文地质工作的过程中，工作人员还可以针对获取的相关数据以及分析结果在平台上实现同步共享，并以此为基础进行区域性数据平台的有效建立，这也是未来大范围数据共享实现的重要基础。同时还要加大数据的整合存储力度，有效保存相关的成果性资料。此外，还要以相关的规定为依据在平台分析的过程中进行统一标准的构建，这样才能进一步促进大范围数据共享的有效实现。

4 结语

综上所述，在水文地质调查工作开展过程中GIS技术的有效应用，实现了GIS技术与水文地质调查数据的有效融合，通过GIS技术和GIS附加技术的有效应用建立相关的数据模型实现对水质的整体评价。目前它在水资源管理、水位等位线图绘制、地面沉降领域、地下水水质评价和污染物分析、水文地质调查、地下水保护等方面都有着非常重要的应用价值。不过GIS技术在未来还有很大的发展空间，需要加大研究力度，不断提升GIS技术在水文地质方面的应用水平和应用效果。

参考文献：

[1]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，2019：247+251.

[2]王诗语.水文地质中GIS技术的运用研究[J].西部皮革，2019：112.

[3]李演.关于GIS技术在水文地质领域的应用进展[J].绿色环保建材，2018：176.

作者简介：王亮（1980-），男，汉族，湖北武汉人，工程师，本科，从事水资源调查监测、水文地质调查等工作。