地质信息可视化的应用——城市环境地质研究之发展方向

随着21世纪人类城市化建设的发展，城市环境地质研究成为水工环地质研究领域的一个重要组成部分，城市建设中的最主要问题是水资源问题和环境地质问题。城市水资源问题有：城市后备水源地的研究，以及应急水资源地和地下水库的研究。城市环境地质问题主要包括：（1）围绕城市建设和发展的一般性资源、地质环境问题；（2）城市地质作用产生的地质环境问题；（3）城市人口密集区及工业区的土壤和水体有机污染问题。解决城市环境地质问题的关键是对地下空间地层岩性及构造条件的研究，通过这些基础条件研究分析城市地质环境和地下水资源问题。可视化研究技术通过对城市地质体在地下空间的相对位置、形态、物化特征等三维构模处理，使这些城市赖以存在的地质基础条件可为非专业的决策层所理解，并在城市发展的规划中体现这些大自然所赋予人类的地下空间资源的价值。应用三维可视化技术对城市环境地质研究是一个全新的研究领域，目前尚没有系统完整的应用先例。三维可视化技术将在城市化环境地质研究中，开拓一个崭新的环境地质研究时代，成为城市环境地质研究的发展方向。     

人工神经网络在天津市区地面沉降预测中的应用

在分析天津市区地面沉降特点的基础上，结合人工神经网络原理，选择1961-1980年的天津市区降水量、地下水开采量、前年沉降量、固结度作为训练样本的输入量，以这20年的地面沉降量作为输出量，用贝叶斯正则化算法训练BP网络，得到沉降的仿真模型。并把1981-1993年的资料用来进行预测检验，结果表明这是一种比较理想的地面沉降预测方法。最后在不同的降水量保证率下，预测了到2010年天津市区地面沉降的情况。     

ModfloW在华北平原区地下水库模拟中的应用

通过分析华北平原地下水系统的动态特征及其含水层的分布特点，应用Modflow软件，建立了华北平原地下水系统数学模型。根据对该模型的识别分析结果，得出华北平原由于地下水超采，地下水位降低，增加包气带的厚度，从而腾出了地下水库容。据此提出充分利用含水层的地下空间，修建地下水库，调蓄外来水资源的设想。     

实现资源信息GIS辅助决策系统方案的探讨

GIS技术和网络技术的发展，为资源信息海量数据管理、资源信息共享的社会化服务和综合利用提供了技术保障，建立一个以国家资源信息基础数据库建设为依托的，集海量资源信息管理、查询、应用、服务为一体的计算机应用系统，对全国或区域性资源信息进行管理和监控，提高处理效率，为多尺度、多类型的资源信息提供海量存储工具，为资源评价多目标综合分析和管理提供网络操作对资源信息的空间特征，阐述资源信息GIS系统运行机制、空间数据库数据模型、专业空间分析GIS集成技术、资源信息可视化的实现方案。     

SWAT/GMS联合模型在华北平原地下水库研究中的应用

应用SWAT／GMS联合模型对华北平原地下水系统进行联合模拟调参,根据最后调整的平均给水度值0．165,结合研究区2000年地下水位降落漏斗的空间位置,计算出华北平原山前浅层区地下调蓄库容是5．2～6．5亿m^3。得出在华北平原启用地下水库及修建人工漏水水库、生态河等必要的配套设施,具有一定的生态价值。     

中国地下水资源系统三级分区及其在海河流域的应用

地表水与地下水是水资源系统中的两个重要组成部分,由于水体在地表与地下介质中的运移和储存方式不同,在水资源评价中所采用的模型和计算方法各异。中国第一轮水资源评价中,仅全国地下水资源总量一项,不同部门评价计算的结果年资源总量差达1000×108m3/a[1](占全国地下水资源总量的1/8左右),这个数据相当于中国正在组织实施的南水北调工程的总调水量的一倍以上。作者认为在中国第一轮水资源评价中,地表水采用流域分区进行评价,地下水则采用水文地质单元的分区方法进行评价,是引起中国水资源总量误差问题的根本原因。由于自然界的四水转化关系十分复杂,分别采用地表水流域评价法或水文地质单元评价法,都无法避免水资源总量评价的误差问题。论文通过研究提出中国水资源三级评价分区方案,在地下水资源量评价中采用一二级按流域分区与地表水系统取得一致,三级按地下水单元分区的方法,解决中国新一轮水资源评价的误差问题。