基于GIS的地下水及其环境问题分析

以地下水及其环境评价模型体系为支撑的、基于GIS的水文地质空间信息系统（HSIS）,由空间数据管理、应用模型管理、空间分析、数据转换、空间数据查询与检索、系统管理6大模块组成。应用于河西走廊地下水及环境评价,实现了对地下水及其环境信息的动态管理,得到了区域地下水化学成分的形成及分布规律。计算、分析了区域地下水资源量及开采潜力与地下水数值模拟模型集成,实现了计算过程的自动化、计算结果的可视化。利用HSIS提供的综合评价模型评价了黑河流域地质生态环境质量。评价结果显示：黑河中、上游环境质量较好,下游额济纳盆地环境质量较差,基本反映了区内地质生态环境现状。     

虚拟地理信息技术的地下水动态模拟分析应用

针对现有地下水流模拟软件在数据预处理、三维可视化效果等方面的不足,以Visual C⁺⁺ 6.0为主要开发环境、OpenGL为三维图形显示与渲染工具,以地下水及其赋存地质体观测记录为主要数据源,实现了数据处理、建模、存储、调度、查询以及真三维可视化,在此基础上完成了地下水动态模拟分析功能,实现了虚拟地理信息技术在地下水工作中的系统应用,具有功能开放、丰富、灵活的特点。     

第二松花江干流区地下水信息管理数据库系统开发与研制

介绍了第二松花江干流区地下水信息管理数据库系统的开发环境及总体设计。在分析与地下水有关的数据信息的基础上,提出了较为合理的地下水信息管理数据库系统的结构。将该系统按其功能分为5个子系统基础子系统、数据信息管理子系统、区域信息管理子系统、动态绘图子系统、水资源评价子系统,并对5个子系统的功能进行了详细阐述。     

辽河油田地下水资源管理决策支持系统的设计

针对辽河油田地区地下水开采引起的降落漏斗形成及扩展、咸水入侵与水质污染等问题,已开展了大量研究。提出利用VB编程软件、MO组件在ArcView GIS和Access数据库的基础上建立一个集数据库管理、水质评价、水位和水量预测、空间分析等功能于一体的地下水资源管理决策支持系统的总体开发思路。该系统将信息管理与决策支持有效融合,在运用GIS功能的同时,嵌入专业模型,实现人机交互、信息共享。     

GIS技术在区域地下水资源信息系统中的应用研究

作为GIS技术应用的一个方向,基于MAPGIS地理信息系统的二次开发,利用强大的空间分析和空间数据库管理能力,实现了区域地下水资源信息管理系统。充分利用GIS的空间信息管理的优势,以西藏重要经济和农业综合开发区——“一江两河”地区年楚河流域的江孜县为例,首次对区域地下水资源信息管理进行了研究应用。     

GW -Base 地下水管理系统软件的应用

地下水管理系统设计是了解和掌握地下水动态变化规律及趋势的必要手段。德国GW-Base软件是一套功能强大、能够有效、简易、快捷进行系统分析、报告制作的地下水管理系统软件。以肥城盆地地下水管理为例,系统地介绍GW-Base软件的模块组成,地下水信息统计、分析,数据和采样管理,图像自动生成以及可视化展示等功能。 GW-Base系统的运行提供地下水资源管理的新形式,降低水务工作人员的劳动强度,保证地下水信息的准确性、实时性。     

龙口市地下水信息化管理系统的应用研究

系统采用B/S模式,以远程监测和自动化控制为基础,建设龙口市地下水信息化管理系统,实现地下水数据的在线管理和发布。对系统的结构功能进行了分析,利用计算机技术、自动控制技术、通信技术,探索地下水信息化的管理模式。     

北京平原地下水水位监测网优化

文章在北京市地下水水位监测现状基础上,分潜水和承压水对北京平原地下水监测网的监测密度和监测频率进行了优化设计。主要采用编制地下水动态类型图的方法进行了地下水水位监测网的优化,克里金插值法能定量评价依据监测网观测值绘制的地下水水位等高线的精度,因而可以用来评价监测优化结果。并根据时间序列分析和统计检验提供的定量标准优化了地下水水位监测频率。优化后,北京平原共有监测孔400眼,其中利用原有监测孔300眼,新设计监测孔100眼,手工监测频率由原来的每月6次优化为每月1次,专项高频率监测可以由地下水自动监测仪实现。文中还对地下水自动监测仪(DIVER)的监测结果和手工监测结果进行了对比评价,提出了地下水水位监测网的维护、管理措施和信息发布方式。     

基于遥感卫星和北斗卫星的野外地质调查服务与管理系统设计综述

综合应用国产遥感卫星和北斗导航定位卫星技术,研发符合野外工作需求和特点的地质调查服务与管理系统。该系统通过野外调查手持终端实现了对野外地质调查人员的定位跟踪和实时通讯,保障野外人员的生命安全;通过野外工作态势分析、作业路线管理和空间信息展示平台实现了对野外地质调查工作的一张图管理、指挥调度和应急救援。系统针对野外地质调查工作的管理特点,基于网格模式设计,建立了作业管理中心节点、遥感数据服务中心节点、专业应用中心节点、大区中心节点、野外工作站节点及移动节点等6大类节点,除作业管理中心节点及遥感数据服务中心节点唯一外,其余均为多节点设计,并建立了各类节点的建设标准,利于后续推广应用。该系统在提高地质调查业务工作效率、加强野外地质工作安全保障及提高地质工作信息化管理水平方面具有良好的应用前景。      

基于GIS的滑坡监测信息管理与分析系统

滑坡监测的信息量非常庞大,而传统的滑坡监测信息管理系统都是基于关系型数据库的管理、查询和分析,处理空间信息就显得力不从心。采用MO（Map Objects）集成开发的基于GIS的滑坡监测信息管理与分析系统,把滑坡的空间信息和监测信息通过GIS技术联系起来,实现系统管理、快速查询和多种可视化分析。系统不依赖任何GIS平台,可独立运行,并可根据具体的滑坡和监测项目定制,保证了系统的通用性,为滑坡灾害研究提供了系统的工具。介绍了该系统的结构设计和实现方法,并以三峡库区泄滩滑坡为例,介绍了该系统的应用。     

地下水动态监测的三维可视化初步研究

本文针对构建地下水资源动态监测管理信息系统的需要,详细介绍了在系统构建中如何利用离散控制点建立不规则三角格网(TIN)及采用混合体绘制技术对地下水水位、水温、流场等动态监测数据进行三维可视化的初步研究和实现方法。     

乌鲁木齐河流域地下水水位监测网设计

文章阐述了乌鲁木齐河流域区域地下水水位监测网的优化设计。基于ARCGIS技术,运用水文地质学方法在叠加合成地下水动态类型分区图的基础上优化设计了区域地下水水位监测网密度;采用时间序列分析方法确定了地下水水位监测频率。首期施工安装了11个新的长期专门监测孔;对73个现有监测孔进行了维修并安装了孔口保护装置,安装了28套水位自动监测仪,初步实现了地下水水位的自动监测。     

基于MapGIS的巷道地质素描图绘制系统设计与实现

根据金属矿山地测数据管理业务需求,首先剖析了巷道地质素描图组成要素,设计了基于MapGIS的巷道地质素描图的绘制流程以及绘制系统的组成模块。巷道地质素描图组成要素主要由基本信息、地层信息、构造信息、水文地质信息、刻槽样轨信息与样品化验信息组成。巷道地质素描图绘制系统主要由数据管理、坐标转换、巷道素描图模板自动生成、组成要素绘制、矿岩类型与面状构造、刻槽样轨自动生成、自动注记、巷道综合地质素描图生成等8个模块组成。接着,采用面向对象的方法,分析组成巷道地质素描图空间实体对象及其实体对象之间的拓扑关系,建立了支持巷道地质素描图自动绘制的逻辑与空间数据模型。最后,基于MapGIS平台及其组件式开发技术,实现了巷道地质素描图绘制系统,绘制了上海宝钢集团梅山铁矿巷道地质素描图,取得了良好效果,为矿山地质图件的信息化建设提供了应用的依据和实践经验。     

运用GIS技术研制石化管线管理系统

石化企业中运输各类原料和产品的管道种类繁多、空间关系复杂、安全管理要求高，因而需要应用GIS技术对石化管线实施信息化管理，于是研制了一个专门用于大型石化企业的管线管理系统。该系统在MAPGIS上开发，运用层次化的数据模型，包括图库管理、管网输入编辑、管网维护、WEB发布、辅助设计等多个子系统，采用了三维空间数据分析、虚拟现实、基于ASP和组件的管线信息WEB发布、断面图自动实时生成等新技术。该系统已在上海石化安装运行，并被证明稳定可靠。同时还介绍了系统的数据模型和总体结构、关键技术及应用前景。     

GM（1，1）动态模型在吴江市地下水水位预测中的应用

以吴江市地下水水位预测为例,详细阐述了地下水水位时间序列的GM（1,1）动态模型的原理和建立过程,并根据模型的预测值和实测值,对模型的精度进行了检验,结果表明,模型的预测精度达到了99．27％,等级属于Ⅰ级,具有实际的应用价值,为地下水资源的科学管理提供了依据。     

GIS技术在地热资源管理中应用的历史与现状

地理信息系统（GIS）历经多年的发展,应用领域不断的拓展,逐步应用到地下水、石油和地热的管理中。本文回顾和总结了针对GIS技术在地热领域的应用,分析了热储空间分析系统从两维到三维的发展历程及未来发展趋势,探讨了今后地热资源管理信息系统的建设发展趋势,讨论了热储资源评价分析工具和相关算法的演变。     

重大工程地下环境信息系统的设计与实现

地下环境信息系统是运用岩土工程、地理学、计算机图形学、计算数学等多学科理论和方法，以GIS技术为基础，结合数据库处理、C 语言编程、OpenGL编程技术、三维图像处理技术建立的对地下环境信息进行数据综合管理和分析的大型信息管理系统。结合笔者开发的广东省东深供水改造工程地下环境信息系统特点，阐述了重大工程地下环境信息系统的功能特征：探讨了GIS二次开发的主要技术，包括：SQL Server数据库处理技术、OpenGL三维图形编程技术、C Builder面向对象编程技术、MAPGIS二次开发技术等；建立了地层三维模型，并提出了映射变换和插值技术相结合的地层切剖原理，以及在地层三维显示和分析中实用的径向基函数插值、滑动最小二乘插值、分片Lagrange插值等方法；开发了数字制图与分析、地基基础设计计算与稳定性分析、三维空间分析的主要功能；提出了地面结构景观和地下空间一体化分析的研究方向，并初步实现其分析功能。最后，在东深供水改造工程中进行了成功应用。     

城市管网数据模型与网络逻辑拓扑关系

城市市政网络系统是城市地理信息的重要组成部分, 基于ArcGIS地理信息系统平台, 运用Catalog, Geodatabase中间件技术, 构造十堰市燃气管网数据库, 将GIS外部的关系数据库管理系统(RGBMS) 与燃气管网调度管理系统(DMS) 有机地集成在基于GIS空间数据的可视化管理平台上, 实现了对管线几何关系数据、逻辑关系数据和实时动态监测数据的统一管理.通过管线要素类和要素集建立市政管网空间数据的几何拓扑关系, 通过Catalog和Geodatabase建立管网的逻辑拓扑规则和准确表征专业管道物理网络的各种连接关系及其流动系统的动力学关系, 在实时监控网络数据接口的支持下, 通过SKADA和RTU系统获取管道流体的物理特征实时数据, 为燃气调度和事故预警提供动态监测空间位置信息和管道维护检修的决策支持信息.系统集成基于C/S和B/S体系结构, 具有实际应用价值.      

基于ArcGIS Engine的地下水资源及其地质环境信息系统设计与实现

针对研究区内需要处理的数据量大、数据种类与格式复杂的特点,利用国际上最先进的ArcGIS Engine技术和Visual Basic．NET开发平台,建立了东北地区地下水资源及其地质环境信息系统,将空间数据库与属性数据库联合集成,实现了空间数据分析、图文双向查询、图表自动生成、多媒体链接以及数据库管理等多种功能,能够为区域地学、水资源、环境生态等领域的研究、管理和决策提供空间信息和统计信息等综合信息服务。     

Spatial variability estimation and risk assessment of the aquifer level at sparsely gauged basins using geostatistical methodologies

The spatial variability evaluation of the water table level of an aquifer provides useful information in water resources management plans. Three different approaches are applied to estimate the spatial variability of the water table in the study basin. All of them are based on the Kriging methodology. The first is the classical Ordinary Kriging approach, while the second involves information from a secondary variable (surface elevation) and the application of Residual Kriging. The third calculates the probability to lie below a certain groundwater level limit that could cause significant problems in groundwater resources availability. The latter is achieved by means of Indicator Kriging. A recently developed non-linear normalization method is used to transform both data and residuals closer to normal distribution for improved prediction results. In addition, the recently developed Spartan variogram model is applied to determine the spatial dependence of the measurements. The latter proves to be the optimal model, compared to a series of models tested, which provides in combination with the Kriging methodologies the most accurate cross validation estimations. The variogram form is explained with respect to the radius of influence of the pumping wells representing the spatial impact of the pumping activity. Groundwater level and probability maps are developed providing the ability to assess the spatial variability of the groundwater level in the basin and the risk that certain locations have in terms of a safe groundwater level limit that has been set for the sustainability of the groundwater resources of the basin.