基于地理国情普查的地下水监测应用平台设计与实现

伴随着北京"智慧城市"的建设和发展,北京市浅层地下水动态监测网的范围不断扩大,传统的监测与管理手段已无法满足日益发展的需求,传统水文行业要响应智慧城市运行的新要求,必须顺应智慧浪潮,借助新兴的物联网、大数据技术、建设"智慧水务"才能应对挑战。本文将GIS技术融于浅层地下水监测应用中,与传统的地下水监测方法进行有机融合,研制开发浅层地下水监测应用平台,实现浅层地下水监测的动态管理,为"互联网+"下的浅层地下水监测提供共享应用平台和技术支撑。     

基于GIS的浅层地下水系统的设计与实现

针对复杂的浅层地下水信息,基于．net框架、利用Super Map Objects二次开发组件,将GIS空间信息统计分析手段应用于浅层地下水的监测,设计开发浅层地下水管理信息系统。重点讨论该系统的设计思想、设计目标、软件结构与功能,以及在软件实现时的一些关键技术及对策。该系统智能灵活,功能齐全,实际应用表明在浅层地下水的数据计算与管理、直观显示、制图输出等方面具有很好的实用价值。     

应用遥感资料进行流域地表水及浅层地下水资源评价的方法

本文提出了利用遥感资料进行流域地表水及浅层地下水评价的方法。利用遥感图像分析了流域下垫面结构,建立了适于遥感资料的下垫面分类系统,提出了以流域景观特征值为参数的流域地表水及浅层地下水资源评价模式。根据遥感资料和该模式,分别计算了验证流域地表水及浅层地下水资源,其相对误差分别为4.3％和5.1％;年径流计算相对误差8.8％,并获得了该流域水资源分布图。为利用遥感资料推求水资源,特别是浅层地下水资源及其在时、空上的分布,提供了新的方法,可作为无资料地区水资源评价的依据。     

联合重力卫星和水井资料监测华北平原地下水储量变化

华北平原作为人口最多的平原地区,其地下水资源开采十分严重,常态对该地区地下水储量（ground water storage,GWS）变化的精确监测具有重要的生态意义。利用重力卫星数据反演了华北平原的GWS变化,并与水文模型、降水资料、南水北调调水量和地下水井资料进行对比分析,提出融合浅层GWS变化和深层地下水变化方法,得到总地下水的贡献。研究结果表明,重力卫星与全球陆地数据同化系统模型估计的水储量变化均表现出明显的季节性特征;重力卫星反演的GWS变化与浅层地下水井资料估计结果一致性较好;考虑深层地下水的贡献,融合浅层和深层地下水井资料估计结果和重力卫星反演结果吻合更好,相较于仅使用浅层地下水估计结果吻合度更高,并表明浅层地下水为GWS变化的主要变化量;2003—2017年,华北平原地下水处于长期亏损趋势（-1.3±0.6 cm/a）;2018—2020年,重力卫星反演结果与同时段内顾及深层地下水井资料的总GWS亏损速率几乎一致;2021年,重力卫星和地下水井资料与前期观测结果形成鲜明的U型反转,GWS均呈增长趋势;降雨和南水北调对华北平原的水储量变化具有直接影响,对缓解GWS亏损和地下...     

基于AHP和GIS的扬泰地区浅层地下水脆弱性评价

地下水脆弱性评价是保护地下水资源的重要手段,本文根据扬泰地区浅层地下水的水文地质条件,对DRASTIC模型进行了修改。选取地下水位埋深、大气降水入渗净补给量、含水层介质、含水层厚度、地形坡度、包气带介质影响、含水层富水性7个因子作为评价因子,利用层次分析法确定各因子的权重值,建立了符合扬泰地区浅层地下水脆弱性评价模型;利用ArcGIS10．0软件的空间叠加分析功能,编制了扬泰地区浅层地下水脆弱性评价等级图,评价结果与该地区实际水文地质条件基本吻合,对扬泰地区的地下水资源保护和区域规划具有一定的参考价值。     

基于数据融合的浅层地下水提取技术研究

为提高浅层地下水遥感探测的准确性和效率,开辟遥感找水新思路,首次将空间分辨率为30 m的Landsat-7ETM多光谱数据和空间分辨率为150 m(Wide Swath模式)的Envisat-1 ASAR先进合成孔径雷达数据进行了融合,并利用基于主成分变换(PCA)和小波变换(WT)的融合算法成功地找到了浅层地下水信息异常带。通过实地调查和物探、钻探验证,I、II、III级找水靶区的富水性情况与预测结果基本一致,并在上述靶区找到了丰富的浅层地下水,证实了该方法的可行性和实用性,可为今后地下水快速勘察提供新的技术手段。     

航天飞机SIR—C数据对内蒙古额济纳旗北部浅层地下水的探测分析

利用航天飞机3号SIR-C数据对额济纳旗北部中-蒙交界处浅层地下水的分布与形成原因进行研究，分析了在SIR-C图像上呈亮条带的机理，研究得出如下结论：（1）浅层地下水区能被ISR-C图像特别是L-HV以及L-HH极化以亮黄色强烈显示，这是与该带地下水位浅，植被长势好，植被固沙形成沙垄等因素造成雷达波体散射以及后向散射强烈所致；（2）在研究区的中-蒙交界段正是地形由缓向陡转折处，这是与拉张正断层原因导致中方上盘相对下降，并在此处具备储水条件有关。（3）雷达遥感能敏感地探测到微地形的变化，可很好地反映地表植被分布和地表及次地表水分，使其在干旱区应用研究具有极大的优势，此研究可能为西部干旱区寻找浅层地下水提供一条快捷，实用的方法。     

环境遥感信息分析法在干旱区找水中的应用——以内蒙锡林浩特地区为例

从研究干旱区域地下水与植被关系入手,通过植被遥感信息分析,推断出浅层地下水的富水区;根据干旱区地表水主要受地下水补给这一规律,应用多时相遥感资料通过对区内巴彦布拉格湖水水域面积的动态分析,指出呼吉尔湖水接受深层地下水补给。上述解译成果为本区找水提供了方向,已得到后续物探、钻探工程证实。     

Landsat ETM数据在黄土丘陵区对浅层地下水信息的提取

本文利用热红外遥感技术在对影像进行几何校正、数据融合等预处理工作的基础上,进行主成分分析、最优化密度分割等处理,有效提取了研究区的浅层地下水信息,并结合资料分析和野外实地勘查,验证了结果的正确性,同时也为快速、宏观地寻找地下水资源提供了技术和方法参考。     

京津唐都市经济圈浅层地下水三氮含量评价的协克里格法

对京津唐地区浅层地下水240个样本点的氨氮和硝酸盐氮含量进行了测定,应用地统计学方法对数据进行了分析,结果表明地下水中氨氮和硝酸盐氮含量符合对数正态分布。采用简单协克里格方法对未观察点进行了估值,并绘制了氨氮和硝酸盐氮含量空间分布图。将氨氮和硝酸盐氮含量分成8个等级,利用GIS空间分析方法分别统计了各个等级的面积。结果...     

地热能源

地热能源的利用在全世界正以不太快但却稳定的速度增长。地热发电主要集中在第四纪火山活动区,反映出浅层岩浆或热深成岩体的存在(或二者皆有),使浅层地壳中的地下水升温。对地热的直接应用遍布于所有大洲(南极洲除外),其所反映的事实表明,即使是地球上低于沸点的温泉和“正常”温度区也可应用于有经济实效的项目。最新数字显示,目前全球地热发电装机容量超过9000兆瓦。直接应用地热的项目(农业、矿泉疗养、建筑物供暖和供冷和渔业等)     

八面来风

80％以上癌症与环境有关；青海湖正分裂成湖泊群；20种不能混吃的食物；全国一半浅层地下水遭污染；中国图书人均藏量低于国际标准；全国房地产商囤积土地70万亩；     

基于GRACE的中国区域水储量变化研究

水是人类生活中广泛使用的重要资源,一旦开发利用不当,不仅会制约国民经济发展、破坏生态环境,还会引起水位持续下降、水质恶化和地面沉降等现象.而运用GRACE卫星时变重力场模型可以有效计算出陆地总水储量变化,同时结合相应水文模型还可以反演出地下水储量的变化,其相对于传统监测地下水方法具有简便、可以大范围进行监测以及预防由水储量变化引起的灾害等优势.针对水储量变化问题,采用GRACE重力卫星数据进行反演监测,将处理后的GRACE数据与GLDAS水文模型相结合,以反演中国地区的地下水储量变化趋势,结果表明:地下水储量变化与陆地总水储量变化趋势较为一致,且中国一半地区的地下水储量处于下降趋势,其中下降严重的有河北南部、新疆北部和云南北部等地区,最大变化速率分别达到了-1.72 cm/a、-2.44 cm/a和-3.01 cm/a.最后以陕西省与四川省的实测地下水数据来检验反演地下水变化的准确性,并分析降水与地下水变化的关系.     

SBAS时序分析技术监测现代黄河三角洲地面沉降

本文将SBAS(small baseline subset)时序分析技术应用于现代黄河三角洲地面沉降监测。选取覆盖研究区的39景ERS1/2SAR数据,提取了1992至2000年现代黄河三角洲地面沉降速率,结果与水准观测数据基本保持一致,研究发现胜利油田中心开采区最大地面沉降速率可达-33.2mm/a。研究表明,黄河三角洲地面沉降主要由石油开采(采油和抽取浅层地下水用于回注)、地下水抽取、地表载荷增加、沉积物固结压实引发,沉积物固结压实和石油开采对现代黄河三角洲地面沉降的贡献显著。     

利用GIS评价得克萨斯中部Paluxy含水层地下水污染敏感性的预测性模拟方法

1 引言 1996年“美国联邦安全饮用水法修正案”要求各州政府制定进一步保护饮用水水质的计划。该计划就是人们所知的“源水评价计划(SWAP)”,它要求每个州要调查对公共供水水源的现有和潜在的威胁。在美国,地下水是公共供水的主要水源,占全国用水的53％左右。地下水在任何地点对污     

法国南部拉尔扎克高原的岩溶水资源保护

1 引言 岩溶含水层占法国领土面积的35％以上,提供着30％的饮用水,由于岩溶含水层脆弱性高,所以常常发生水和土地利用方面的冲突。然而,在法国的岩溶地区,大多数时间中,人类活动不象在其他地区那么显著。因此,岩溶地下水一般水质很好,硝酸盐、杀虫剂和可溶性碳氢化合物的浓度要比法定     

浅议冲积平原水源地资源量计算

本文系统地阐述了冲积平原水源地地下水资源量计算的内容及要求,并结合河南省永城市冲积平原小李庄水源地对地下水资源量进行了实例计算,指出其在水源地勘察中的重要性。     

GRACE和GLDAS数据的京津冀地区地下水储量变化及其影响因子分析

针对京津冀地区地下水储量快速减少,影响了地下水资源的可持续利用和生态环境保护的问题,急需系统研究掌握地下水储量变化趋势,该文利用基于2010—2020年GRACE和GLDAS连续观测数据,运用趋势分析和偏相关分析等方法探讨了京津冀地区地下水储量时空变化规律,分析了其与相关要素时空变化的关联特征。结果表明：2010—2020年京津冀地区地下水储量变化整体上呈下降趋势,空间上呈现出东北向西南下降程度逐渐加深的态势,且大部分区域下降趋势极为显著;关联分析结果显示,地下水储量变化与NDVI在一定程度上表现为负相关,说明农业生产与植被恢复在一定程度上以地下水储量减少为代价;与年总降水量在一定程度上表现为正相关,降水能够对地下水储量起到一定的补给作用;与地表温度表现为负相关性,地表温度的升高不利于地下水储量的恢复。相关成果为京津冀地区地下水监测与管理提供一定的信息支撑。     

联合GRACE和水文数据探测松花江流域地下水时空变化

松花江流域地处高纬度地区,是中国重要的粮食产地之一,开展该地区地下水变化的探测和分析工作对揭示区域地下水变化特征、保障社会经济可持续发展、保护区域生态环境有重要意义。采用美国德克萨斯大学空间研究中心发布的重力场恢复与气候实验卫星重力数据,联合全球陆地数据同化模型和全球降水测量计划卫星降水数据反演了松花江流域2002—2017年地下水时空变化,引入可持续性指数定量探测了该区域地下水时空可持续性,并与降水、温度数据及实测水井数据进行对比。研究表明：松花江流域在研究时段内地下水以0.34 cm/a的速率持续增加,空间上从南到北地下水恢复速率依次增大;研究时段内流域地下水系统呈现出严重不可持续性;地下水与降水、温度数据存在明显滞后关系,其变化受降水影响显著;卫星手段反演结果与测井数据在重合时段具有相同的地下水恢复趋势,并存在一定的滞后现象。     

黄河三角洲地区地下水埋深遥感反演

黄河三角洲地区地理位置特殊,水资源供需矛盾尖锐,为了研究其地下水分布状况,使用MODIS遥感数据、实测土壤相对含水量和地下水埋深数据,利用温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,TVDI)和表观热惯量法(apparent thermal inertia,ATI)对研究区土壤相对含水量进行遥感估算;通过分析不同深度处土壤相对含水量与地下水埋深的相关性,建立了反演地下水埋深的线性方程,得到了研究区地下水埋深分布状况图.结果表明:利用地表10 cm深度处测得的土壤相对含水量反演地下水埋深的结果较为合理;在缺少土壤相对含水量数据时,可以用反映土壤相对含水量高低的因子估算地下水的埋深.