遥感技术在基岩山区地下水勘查中的应用——以太行山区为例

本文在分析工作区水文地质条件的基础上,应用遥感技术从基础图像制作、岩性及水系等专题信息提取、岩层产状判定、构造解译及力学性质分析等多个方面对基岩山区地下水进行勘查研究,最终在重点工作区圈定3个富水靶区,并结合野外勘查对结果的正确性进行了验证。实践证明,利用遥感技术在基岩山区进行地下水勘查,能够为快速、有效地寻找地下水资源提供技术支持,减少基岩山区地下水勘查中的盲目性,对改变基岩山区严重缺水状况有重要的社会经济意义。     

利用时变重力数据反演地下水储量变化

为了反映中国陆地区域地下水储量的变化情况,该文利用2003—2019年间GRACE、GRACE-FO重力卫星数据,对8个典型区域地下水储量变化情况进行了研究,并结合气象资料从相关性上分析各区域地下水储量显著变化的原因。结果表明,中国东南大部分地区地下水储量逐年增加,地下水主要靠降水补给;华北平原等人口稠密区地下水亏损严重,研究时段内持续呈下降趋势,降水仅能缓解地下水储量的亏损速度;天山山脉、念青唐古拉山脉等冰川区质量变化和温度异常的相关性较好,这些地区的质量亏损可能是冰川消融引起的。     

贵州省地下水数据管理与评价分析系统研究

针对贵州省地下水水文地质条件复杂,难以开展地下水资源的管理与评价分析工作的问题,本文首先介绍了水均衡法和GRACE卫星重力法等两种地下水资源量的计算方法及流程;然后,基于此从系统架构、功能体系等方面对贵州省地下水数据管理与评价分析系统进行了详细设计,并开发出了应用系统;最后,以贵州省区域内地下水基础数据、33个站观测资料和多种遥感数据等作为实验数据,实现贵州省地下水数据资源的集成管理以及基于GRACE卫星重力法与水均衡法等两种方法的水资源量计算,并得到GRACE卫星重力法计算结果与实测结果具有更高拟合度。实验表明:该系统中的GRACE重力卫星法能监测省级中等尺度岩溶地下水资源变化且较水均衡法有更好的可行性、适用性。此外,该系统不仅有利于贵州省地下水数据资源的存储与管理,同时对于贵州省地下水数据资源的共享与服务也起到了一定的促进作用。     

基于SurperMap iPortal的泉州市地下水信息系统设计与实现

互联网的发展,促进了WebGIS技术迅速发展,本文基于SurperMap iPortal技术平台实现了泉州市地下水信息系统。该系统具有用户管理、基本GIS操作、地下水信息查询、地下水数据可视化和数据洞察分析等功能,能为管理人员及时掌握地下水动态变化和辅助水资源专家为地下水资源合理开发利用做决策提供科学依据。此开发模式具有缩短系统的开发周期、方便后期的维护和使用等优点,可作为WebGIS开发的另一种选择。     

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.     

地下水信息发布系统的设计与实现

为及时了解地下水资源的动态变化情况,设计并实现了包含地下水动态调查、动态监测信息和地下水动态调查评价成果的地下水信息发布系统.该系统运用单点登录、消息中间件等技术,实现了对系统的地下水数据存储、地下水信息发布、成果管理、系统管理等功能,为用户提供地下水资源信息,对全面掌握地下水资源的状况具有重要意义.     

利用GRACE数据分析中国区域地下水变化

利用GRACE和GLDAS数据计算了2003年1月-2012年12月我国长江中下游平原、西南地区、华北平原的地下水储量变化.长江中下游平原与西南地区地下水储量最低值在冬季、最高值在9月,华北平原地下水储量最低值在6月、最高值在12月,结合3个区域降水与农业耕作模式对地下水储量变化进行分析.西南地区地下水储量变化最显著的为云南省,可能与云南省的气温和喀斯特地貌有关.冬季华北平原冬小麦存在越冬期,灌溉需水量减少,地下水储量上升;春末处于冬小麦和夏玉米的轮作期,农业灌溉需水量增加地下水储量减少,达到一年中的最低值.     

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。     

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。     

城市地面沉降与地下水动态监测信息管理系统的建立与研究

地面沉降与地下水资源是深受关注的城市环境问题。借助计算机技术、GIS技术及虚拟现实技术对大量的多元的地面沉降与地下水动态监测数据进行科学化的管理、模拟预测和可视化分析是非常重要的。本文论述了建立城市地面沉降与地下水动态监测信息分析系统的基本框架、主要功能和特点。     

Evaluation of Ground Water Potential Zones Using Remote Sensing Data -A Case Study of Gaimukh Watershed, Bhandara District, Maharashtra

In the present study efforts have been made to evaluate ground water potential zones for ground water targeting using IRS-IC LISS-II1 geo-coded data on 1:50,000 scale. The drainage, geology, geomorpholgoy and lineament information has been generated and integrated to evaluate hydro-geomorphological characteristics of the Gairnukh watershed, Bhandara district, Maharashtra for delineation of ground water potential zones. The analysis reveals that the deep valley fills with thick alluvium have excellent, shallow valley tills and deeply weathered pediplains with thin alluvium have very good and moderately weathered pediplains in the geological formations of Tirodi Gneiss and Sausar Groups have god ground water potential and these units are highly favourable for ground water exploration and development. Shallow weathered pediments in geological formations of Tirodi Gnesis and Sausar Groups are marked under moderate ground water potential zone. Shallow weathered pediplains in geological formations of Tiridi Gneiss and Sausor Groups are grouped under limited ground water potential category, except along the fractures/lineaments. Structural hills in geological formations of Tirodi Gneiss and Sausar Groups have poor ground water prospects. Inselbergs and Linear ridges in geological formations of Tirodi Gneiss are grouped under very poor ground water prospects zone. The good inter-relationship was found among the geological units, geomorphological units, lineament density, hydro-geomorphological zones and ground water yield data.     

基于遥感技术的开滦煤矿地面塌陷积水动态监测

利用MSS、TM/ETM及CBERS-2数据，对开滦煤矿地面塌陷积水进行了动态监测。通过对4个时相遥感信息的提取，得到了28 a 来开滦煤矿地面塌陷积水的动态信息。结果表明，遥感技术是对矿区地面塌陷积水进行监测的一种很好的方法，在矿区积水信息的 提取中采用CBERS-2数据，可以取得较好的效果。     

土壤盐渍化量化的遥感与GIS实验

为对土壤盐渍化程度做更为科学的定量分析，该文重点研究了地下水埋深，地下水矿化度和地貌因子对土壤盐渍化影响以及这种影响的定量化，研究区为吉林省长岭县实验区。利用地理信息系统作为支持工具，结合遥感数据和专家经验，建立数学模型，进行综合分析，获得了较好的结果，这种方法为分析土壤盐渍化问题的有效途径之一。     

综合地表与深部位移监测数据的滑坡多目标加权位移反分析方法

针对滑坡参数反演存在的多目标优化问题,同时为弥补滑坡深部位移监测点位稀疏的不足,提出了一种综合地表与深部位移监测数据的滑坡多目标加权位移反分析方法。该方法利用地表与深部位移监测数据构建多目标位移反分析模型,采用抗差Helmert方差分量估计法计算各类位移观测量的抗差验后随机模型,优化反演模型的权参数。试验结果表明:深部位移信息量不足会导致位移反分析结果出现严重偏差,综合地表与深部位移信息的反演结果更为准确;基于抗差Helmert方差分量估计的多目标加权位移反分析方法不仅可以合理确定不同类型观测数据的权重,还能够有效抵制异常粗差对反演结果的影响,提高了反演计算精度。     

基于GF-1遥感数据的城市水体信息提取方法研究

水体信息的高精度提取是水资源监测、调查与管理等研究领域的关键问题。本文选取国产GF-1卫星影像作为数据源,根据影像中典型地物光谱特征采用归一化水体指数法(NDWI)、多波段谱间关系法对研究区进行了水体提取,并通过结果分析提出了基于主成分分析与多尺度分割技术的综合水体信息提取方法。对以上4种方法进行对比分析,验证结果表明:归一化水体指数法易受阴影信息影响;改进的多波段谱间关系法能较为完整地提取水体信息,但受小范围阴影信息影响;主成分分析综合法总体精度较高;多尺度分割提取法能有效地分离水体信息与非水体信息,水体信息提取的效果最佳。     

Remote sensing techniques to locate ground water potential zones in upper Urmil River Basin, district Chhatarpur — Central India

In the present study efforts have been made to locate favourable zones for ground water targeting using IRS-USS-II data, Hydromorphogeological lineament, lineament density and ground water prospect maps have been prepared through visual interpretation of geocoded images on 1:50,000 scale and Survey of India topographical maps of the same scale. The resulting base line information has been integrated for evaluating ground water potential of mapping units. The alluvial plain, flood plain, infilled valley and deeply buried pediplain ace the prospective zones of ground water exploration and development. Fractures and faults parallel to drainage courses constitute priority zones for ground water targetting.     

Use of Remote Sensing and Geographical Information System in the delineation and characterization of ground water prospect zones

The present study was carried out to delineate and characterize ground water prospect zones using IRS-ID LISS-III geocoded data on 1:50,000 scale. The information on lithology, structure, geomorphology and hydrology were generated and integrated to prepare ground water prospect map for a region in western Rajasthan. The information on nature and type of aquifer, type of wells, depth range, yield range, success rate and sustainability were supplemented to form a good database for identification of favourable zone. Geographical Information system (GIS) was used to prepare database on the above layers, analysis of relationship and integrated map preparation. The study area has a complex geomorphology. The geology is dominated by rocks of post Delhi Intrusive and Quaternary sediments. On the basis of hydrogeology and geomorphic characteristics, four categories of ground water prospect zones: high, moderate, low and very low ere delineated. The high prospect zones are alluvial plains and valley fills mainly influenced by quaternary formations with yield expectation between 100-200 lpm. The moderate zone has pediment surfaces covered by shallow soil cover in addition to weathered and fractured aquifer material with expected yield of water between 50-100 lpm. The low potential zones mainly comprise inselbergs and rocky surface with expected discharge below 50 lpm. The very low prospect zones act as run-off generating zones.     

An effective thin cloud removal procedure for visible remote sensing images

Clouds are obstructions for land-surface observation, which result in the regional information being blurred or even lost. Thin clouds are transparent, and images of regions covered by thin clouds contain information about both the atmosphere and the ground. Therefore, thin cloud removal is a challenging task as the ground information is easily affected when the thin cloud removal is performed. An efficient and effective thin cloud removal method is proposed for visible remote sensing images in this paper, with the aim being to remove the thin clouds and also restore the ground information. Since thin cloud is considered as low-frequency information, the proposed method is based on the classic homomorphic filter and is executed in the frequency domain. The optimal cut-off frequency for each channel is determined semi-automatically. In order to preserve the clear pixels and ensure the high fidelity of the result, cloudy pixels are detected and handled separately. As a particular kind of low-frequency information, cloud-free water surfaces are specially treated and corrected. Since only cloudy pixels are involved in the calculation, the method is highly efficient and is suited for large remote sensing scenes. Scenes including different land-cover types were selected to validate the proposed method, and a comparison analysis with other methods was also performed. The experimental results confirm that the proposed method is effective in correcting thin cloud contaminated images while preserving the true spectral information.     

基于ASTER数据的归一化差异水体指数的建立及其应用

在分析归一化差异水体指数的基础上,根据ASTER数据不同地物的光谱特征,提出了基于ASTER数据的归一化差异化水体指数NDWIASTER1、4。并且利用这一指数进行水体信息的提取,发现这是一种简单易行结果客观有效的提取水体的方法。     

基于DEM的洪涝灾害信息提取与损失估算

数字高程模型(DEM)作为洪涝灾害遥感研究的辅助信息源可以提供两类信息,一是地面点的高程和所处地形部位以及与邻域的相互关系等方面的背景数据,二是研究区高程-面积关系、高程-容积关系及面积-容积关系等基本关系信息。利用这些背景数据和基本关系信息,结合洪水期遥感图像的解译,可以获取洪水淹没范围、淹没区积水量、水深、淹没历时以及作物受灾程度等灾情信息。本文阐述了这种研究的原理和方法。