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。     

地下水化学类型分区的GIS空间分析模型

为了简化地下水化学类型分区的流程,客观地反映地下水化学类型的空间分布特征,基于GIS技术设计了地下水化学类型分区空间分析模型,利用K++Na+、Ca2+、Mg2+、HCO₃-、SO₄₂-、Cl-毫克当量百分数栅格数据,对阴阳离子进行组合排序编码,自动完成水化学类型的识别与空间分区,并使用ArcGIS的ModelBuilder实现了模型构建。以实际样本数据为例对该模型进行了验证,对地下水化学类型分区结果与传统方法进行了对比分析。结果表明,采用空间分析模型进行地下水化学类型分区的方法高效可行,水化学分区整体效果与传统方法基本一致,空间分析模型方法能够更好地反映地下水化学类型的空间演化特征。     

基于水稻高光谱遥感数据的PLS波长选择研究

对武汉地区不同生长状况下的水稻冠层进行了遥感监测,采用偏最小二乘(PLS)分析方法分别对水稻叶面氮含量、叶绿素含量进行了波长选择研究,并通过构建8种波长组合进行PLS水稻叶面氮含量反演分析和比较,选择出最合适的反演波长。多种波长(波段)组合进行叶面氮含量反演的验证表明,采用552 nm、675 nm7、52 nm7、76 nm的4波长组合是最适合叶面氮含量反演的波长选择结果,同时,采用光谱能量空间变换的形式能较好地改善波长选择的反演效果。     

基于Hyperion影像的水稻冠层生化参量反演

采用小区实验与大田应用相结合的方法, 依据扬州实验小区地面实测拔节期、抽穗期及灌浆期的水稻叶片、冠层光谱及氮和叶绿素含量, 采用光谱吸收特征和植被指数分析方法, 得到估算水稻氮和叶绿素含量的最佳光谱特征参数; 结合覆盖江苏姜堰地区大田的Hyperion高光谱遥感影像, 建立反演水稻冠层氮和叶绿素含量的模型, 对研究区大田水稻冠层氮和叶绿素含量进行了反演及制图。结果表明: 经波深中心归一化方法分析, 发现以670nm为中心的光谱吸收特征面积与水稻氮含量呈显著相关性; 基于反转归一化光谱, 结合560nm和670nm两个波段, 建立的植被指数NDVI560_670能很好地反演水稻叶绿素含量。     

基于低空多光谱遥感的城市水质监测方法研究

提出了一种地面建模与地空定标相结合的低空多光谱遥感观测方法,可准确、动态地监测城市水质状况。通过采集地面水样水质的浊度、pH值、COD、硝氮、总磷和氨氮等6类水质参数以及水样水体的光谱信息,建立二者的关联关系,同时进行低空多光谱遥感观测,验证低空多光谱遥感观测数据与地面水体水质参数的相关性。结果表明,低空多光谱遥感数据与总磷、氨氮、pH值和浊度的相关性均超过60%,与总磷、氨氮、浊度的相关性超过70%;且不同水质水体在低空遥感影像中有明显区别,因此低空遥感技术具备定性水质分析的能力,且在定量水质分析中具有较强的发展空间。     

城市地理空间数据粒度的比较与确定方法研究

本文以空间数据多边形的平均等面积圆直径作为粒度特征尺度,将城市地理空间数据分成六个关键空间层次,并对各空间层次数据进行了粒度分析,建立了空间粒度与空间层次的数学模型。基于本研究确立的关键空间层次,以城市问题的研究精度作为选择条件,讨论了按粒度等级选择适当空间层次的方法。同时详细描述了利用GIS软件提取、制作各空间层次数据的具体技术步骤和方法。     

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。     

利用GRACE数据进行京津冀地区地面沉降与地下水耦合分析

地下水的过量开采已导致京津冀地区出现严重的地面沉降,为了分析地下水与地面沉降之间的耦合关系,首先利用GRACE-FO数据与GLDAS数据反演出京津冀地区2016—2019年地下水变化时序;然后利用MCTSB-InSAR技术反演出该地区同时段的沉降变化时序。通过试验分别获取地下水与地面沉降的差分变化序列和变化趋势线,并引入非弹性存储系数分析地下水对地面沉降影响力的变化规律。结果表明:①当地下水迅速升高或降低时,地面沉降速率减小或增大;当地下水持续升高时,地面沉降接近停止。②沉降越严重的区域,地下水与地面沉降变化趋势的相关性越强。③由地下水变化引起沉降的能力,随沉降等级升高而变大,且该能力在不同沉降等级中随时间变化的趋势也不同。     

川江经济带国土空间开发适宜性评价

从川江地区生态、环境、资源、经济等角度,基于资源环境承载力、现有开发强度和发展潜力3个层面,构建了国土空间开发适宜性综合评价系统,探索性地提出了川江经济带空间开发适宜性研究方法。以宜宾市为例,分析评价了市域国土空间开发现状,确立了国土空间开发适宜性等级和预期开发方向,对宜宾市政府优化国土空间布局、出台空间管制决策具有重要的指导意义。     

利用高光谱遥感图像估算小麦氮含量

利用2001—04—26实用型模块化成像光谱仪(0MIS)在北京小汤山地区获取的航空高光谱遥感图像，对图像进行了精确的几何纠正和反射率转换，提取出43条小麦图像光谱与地面叶片全氮含量数据相对应，运用红边、光谱吸收特征分析方法和逐步回归算法，选择和设计了叶片全氮反演的特征波段和特征参数，并进行了全氮含量境图。实验结果表明：由吸收特征光谱(590-756nm，1096—1295nm，1295—1642nm)确定的特征深度与面积能够很好地对叶片全氮含量进行反演；NDVI(NRCA1175.8，NRCA733.9)和NDVI(dr745，dr699．2)与TN的关系最好(R^2分别为0．8145，0．769)；全氮含量填图的值域和分布与地面调查和测量结果一致。     

绿洲—荒漠交错带地下水位分布的遥感模型研究

以利用卫星遥感数据评价干旱区绿洲－荒漠交错带地下水位的分布作为主要研究目的，使用波段Landsat-7ETM 图像，用遥感－数学－模型学融合的研究方法，在实地考察地下水位，土壤水分和其他辅助资料的基础上，建立土壤水分和地下水位的实验方程，提出了评价地下水位分布的遥感模型－GLDRS模型。利用GLDRS模型对新疆策勒绿洲－荒漠交错带进行了实地验证，结果表明，研究结果符合实际，GLDRS多波段模型优越单波段模型，理论地下水位和实测地下水位之间的相关系数为0．901。     

An Integrated GIS Based Statistical Model to Compute Groundwater Vulnerability Index for Decision Maker in Agricultural Area

The conservation areas in a plain are affected by the groundwater contamination from intense application of the fertilizers. The vulnerability of groundwater can be tested by using the DRASTIC model for the pollutants. The groundwater susceptibility to pollution in the various areas is mapped through DRASTIC model. However, the effects of pollution types and its characteristics are not considered, as this model is used without any modifications. This technique must be standardized for usage in the various aquifers and specific pollution types. The rates of DRASTIC parameters are corrected to obtain the potential for a more accurate analysis of the vulnerability pollution. The relationships between the parameters are identified with respect to the nitrate concentration in the groundwater by calculating the new rates. The methodology was applied to the selected area situated in the south eastern region of Iran at Kerman plain. Twenty-seven different locations were selected to test and analyse the nitrate concentration in the water from underground wells. The pollution in the aquifer was associated and correlated with the DRASTIC index by using the measured nitrate concentrations. The relationship between the index and the measured pollution in the Kerman plain was determined by applying the Wilcoxon rank-sum nonparametric statistical tests and the rates were calculated. It was found specifically in the agricultural areas that the modified DRASTIC model performed more efficiently than the traditional method for nonpoint source pollution, as indicated by the results. After modifications, the regression coefficients revealed that the relationship between the vulnerability index and the nitrate concentration was 77 %, while it was 37 % before the modifications were used. These statistics show that the modified DRASTIC performed far more efficiently than the original version.     

京津城际铁路沿线不均匀地面沉降演化特征

北京-天津（京津）城际铁路经过地面沉降漏斗边缘,其安全运营随着不均匀沉降的增加而威胁增加。采用时序干涉测量技术监测铁路沿线地表形变,结合剖面分析与时序分析方法探讨其与影响因素之间的响应特征,揭示铁路沿线不均匀地面沉降空间分布与演化特征。结果表明,梯度可以很好地体现区域地面沉降不均匀性,研究区可压缩层厚度、地下水开发利用情况、铁路运行等均与地面沉降呈现正相关关系。可压缩层的存在为沉降发生的基础条件,地下水开发利用与铁路运营为沉降产生的主导条件,二者的时空分布情况共同决定不均匀地面沉降的发展演化。     

联合GRACE和GLDAS数据的河南省地下水储量反演与时空变化分析

针对利用传统监测手段难以高效获取地下水储量观测数据的问题,基于GRACE重力卫星的大尺度水资源储量反演已成为当前水资源调查的研究热点。本文利用2012-2016年CSR机构发布的GRACE RL06月解数据,通过等效水高反演得到河南省陆地水储量时序结果,扣除由同期GLDAS水文模型计算得到的地表水储量时序数据,从而得到河南省地下水储量时序变化数据结果。经与地下水位监测井实测数据进行对比验证,相关系数显著性水平达0.01,表明本文算法流程具有较高的可靠性。进一步的统计分析结果表明,河南省北部地区的地下水储量呈亏损态势,最大变化率超过26 mm/a;河南省中部和东部地区地下水储量有一定盈余,最大变化率超过16 mm/a,相关结果数据与河南省水利局公布的全省主要地下水超采区范围吻合。本文旨在利用GRACE重力卫星数据与GLDAS水文模型反演获取河南省地下水储量空间分布差异及演变趋势,相关算法流程可为广域地下水储量调查监测提供技术支撑;研究数据可为该区域地下水资源的合理利用与保护提供参考。     

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。     

Remote Sensing and GIS Approach for Delineation of Groundwater Potential and Groundwater Quality Zones of Western Doon Valley, Uttarakhand, India

Groundwater exploration in the Western Doon valley has been carried out to delineate the groundwater potential and groundwater quality zones suitable for domestic purposes based on the integrated use of Remote Sensing and Geographical Information Systems (GIS). The Western Doon Valley, occupying broad synclinal troughs in the evolving fold-thrust system of sub-Himalaya, which is filled by post-Siwalik fluvial and debris flow deposits in the late Quaternary-Holocene. The Western Doon Valley area is bounded by the Mussoorie range in the north with 1800–2800 m elevation and in the south by young topographic relief of the frontal Siwalik range with ~800 m average elevation. Groundwater quality of Western Doon valley through pictorially representation in the GIS environment, it is inferred that calcium, magnesium, total hardness and nitrate at some locations above the desirable limit. The groundwater prospects map has been prepared by integrating the hydrogeomorphologic, land use/land cover from satellite data (IRS-ID, LISS-III data) slope, soil, drainage density, depth to water table of pre-monsoon and post-monsoon periods (unconfined aquifer), water table fluctuation, static water level (confined to semi-confined aquifers), specific capacity, discharge and drawdown maps using index overlay method in the GIS environment. The groundwater prospects are depicted in five categories Very high, high, moderate, low and very low (runoff zone) integrated with the groundwater quality zones which have been prepared from hydrochemical data. The results indicated that 16.82 % of the area is under Very high potential zone category with 16.11 % and 0.71 % of desirable and undesirable quality of groundwater and 18.65 %, 42.06 %, 6.96 % and 15.46 % classified as high, moderate, low and very low potential zones with desirable and undesirable quality of groundwater for domestic purposes. This study be useful for designing the groundwater prospects and management plan for the sustainable development of study area.     

郑徐高铁开封段地面沉降分层监测方法

高铁沿线施工期间引起地面沉降的因素错综复杂、相互影响,本文提出通过对沉降区域地下水位、孔隙水压力等进行分层观测,根据分层观测得到地下水位变化、孔隙水压力变化等数据,并采用回归分析法构建了沉降区域地面沉降与诸影响因子的关联模型,通过对郑徐客运专线开封段进行的地面沉降监测量与同时采用二等精密水准测量得到的监测点沉降量进行对比分析,结果表明本方法的有效性和可靠性。     

多重指标体系下的京津冀城市群地质环境质量综合评价

地质环境质量是影响区域规划建设的重要因素,目前单一评价指标体系无法对多地貌类型区域的地质环境质量进行合理有效的评价。为了研究适用于多地貌类型的区域地质环境质量评价方法,本文建立了基于山区和平原区两种地貌类型的地质环境质量评价体系,利用层次分析法和综合指数法获取了评价指标权重,建立了地质环境质量评价模型,通过空间分析技术开展了京津冀城市群地质环境质量综合评价研究。评价结果表明,京津冀地区的地质环境质量空间分布差异较大,平原区地质环境质量分布受地面沉降、地下水超采及地下水污染的影响突出,山区地质环境质量分布受活动断裂、地形条件及地质灾害的影响明显。可见,多重指标评价体系下的地质环境质量评价能够降低不同地貌类型地质环境质量主要评价指标间的相互影响,评价结果能够更加合理准确地体现区域地质环境质量分布特征。     

冬小麦冠层氮素的垂直分布及光谱响应

考察了田间条件下冬小麦主要生育阶段冠层氮素、叶绿素的垂直分布及其光谱响应。不同叶层的叶片含氮量按上 (冠层顶部向下至 1 / 3株高处 )、中、下层的顺序呈明显下降的梯度 ,全生育期不同土壤施氮处理平均 ,上、中层间相差 1 3 3% ,中、下层间相差 2 9 5 %。在生育前期 ,各层叶片的含氮量随土壤供氮水平增高而增加 ,但不同叶层间氮素的梯度相对稳定。到生育中后期 ,中、下层叶片间氮素含量梯度增大 ,且随土壤供氮水平增高而加剧 ,最大时可相差 4 5 3% ;冠层内叶绿素 (a b)含量的垂直分布规律与氮素含量的垂直分布相类似 ,但对土壤供氮水平的反应上表现出与氮素不尽一致的趋势。不同叶层的光谱特征表现为 ,在土壤低氮水平下 ,不同叶层间在红光波段、短波红外波段 (1 4 0 0nm— 1 80 0nm及 1 95 0nm— 2 30 0nm)的反射率差异显著 ,下部叶层的反射率显著高于上、中叶层 ,但在土壤高氮水平下 ,上述差异消失 ;在近红外平台处 ,不同叶层间反射率按上、中、下顺序降低 ,梯度分布特征明显。利用近红外波段的冠层反射光谱能够很好地反演中下层叶片的叶绿素含量