地下水资源遥感评估技术研究进展

地下水的赋存和埋深是地下水资源勘察的重要内容。遥感技术具有数据获取快、综合成本低、观测尺度大等诸多优势。基于遥感的地下水资源评估技术一直受到研究人员的关注,也是遥感应用研究中的热点和难点。回顾总结了遥感技术在评估地下水赋存和埋深领域的应用与研究进展,根据不同评估技术的特点将其划分为单因子模型评估法、多因子综合模型评估法、重力卫星数据评估法3种。得出以下结论: ①地下水遥感评估技术经过多年发展,模型方法更加多样,精确度不断提高,可以作为传统地下水资源勘察的重要辅助手段; ②遥感评估地下水赋存的研究发展迅速,但针对地下水埋深信息的评估研究进展相对缓慢; ③高时空分辨率遥感技术和机器学习技术的结合运用、无人机遥感技术的应用是地下水资源遥感评估技术的未来发展方向。     

地下水资源遥感评估技术研究进展

地下水的赋存和埋深是地下水资源勘察的重要内容。遥感技术具有数据获取快、综合成本低、观测尺度大等诸多优势。基于遥感的地下水资源评估技术一直受到研究人员的关注,也是遥感应用研究中的热点和难点。回顾总结了遥感技术在评估地下水赋存和埋深领域的应用与研究进展,根据不同评估技术的特点将其划分为单因子模型评估法、多因子综合模型评估法、重力卫星数据评估法3种。得出以下结论①地下水遥感评估技术经过多年发展,模型方法更加多样,精确度不断提高,可以作为传统地下水资源勘察的重要辅助手段;②遥感评估地下水赋存的研究发展迅速,但针对地下水埋深信息的评估研究进展相对缓慢;③高时空分辨率遥感技术和机器学习技术的结合运用、无人机遥感技术的应用是地下水资源遥感评估技术的未来发展方向。     

基于遥感特征指数的地表水体自动提取技术研究

为了从海量遥感数据中有效地提取地表水体信息,并提高自动化提取效率,提出了一种基于遥感特征指数的地表水体自动提取方法.该方法选取归一化植被指数(NDVI)、归一化建筑指数(NDBI)和修正归一化水体指数(MNDWI)作为遥感特征指数集,并根据这些指数构建了遥感特征指数曲线.通过分析,发现地表水体在特征曲线中单调上升,植被在特征曲线中单调下降,而其它地物并无此特征.因此,根据这一规律,利用ERDAS IMAGINE软件建立了自动化提取模型.通过与其他方法对比,表明所建立的模型在精度和自动化方面都明显优于其他方法,可用于海量数据地表水体的自动提取.最后,在ARCGIS环境下,并通过决策树模型初步实现了地表水体的自动分类.     

基于遥感和GIS技术的朝阳地区浅层地下水富集性研究

利用遥感和GIS技术进行浅层地下水富集性快速评估,提取了与地下水赋存相关的断裂密度、地质类型、地形坡度和河流密度作为地下水赋存的影响因子,提取了土壤热惯量和植被覆盖度作为地下水赋存的指示因子,并利用层次分析法建立了浅层地下水富集性评估模型,对朝阳地区地下水富集性进行了评估。实地验证结果表明地下水富集性评估结果与实地调查出水量之间呈指数相关关系,说明利用该方法能够对研究区地下水富集性进行准确评估。     

基于TM和ETM~+数据的玛纳斯河流域积雪时空分布特征研究

为了进一步研究玛纳斯河流域积雪的时空分布特征以及影响因素,应用遥感技术,以Landsat TM(美国地球资源探测卫星系统上加载的专题绘图资料)以及ETM+(增强型专题绘图资料)为数据源,利用雪盖指数法对研究区进行了积雪信息提取。通过对提取积雪信息的研究,分析了研究区的积雪时空分布的特征,并详细分析了高程、坡度、坡向以及其他因素对于积雪分布的影响。结果表明研究区积雪空间分布随高度和地形变化非常明显,积雪主要分布高海拔地区,而山间河谷地带则相对较少,同时积雪受季节影响较大,主要集中在秋、冬、春3个季节;并得出高程、坡向对积雪分布影响比较大,而坡度对积雪分布影响则相对较小的规律特征。     

地下水遥感模糊评估指数的构建与研究

为提高地下水定量遥感的评估精度,完善评估内容,扩大评估模型的适用范围,本文从水文地质的角度出发对地下水赋存空间、补给条件和地表指示进行研究,确定以地层岩性、断裂密度、地形坡度、地貌类型、汇流累积量、地表温度、土壤湿度作为地下水富集性评估的7个指标.选择具有代表性和典型性的丹东为研究区,利用ALOS、SPOT、TM和DEM数据对7个指标进行提取和解译,通过分析各指标对地下水富集性的影响特性,首次建立模糊隶属度函数对各指标进行模糊评判.利用层次分析法分别计算孔隙型地下水和裂隙型地下水各指标的权重,采用加权合成算法首次建立了地下水遥感模糊评估指数GRSFAI.研究区实地调查的钻井和泉眼数据表明:GRSFAI与孔隙水出水量的决定系数为0.82,与裂隙水出水量的决定系数为0.57.依据研究区GRSFAI的分布特点对地下水富集性进行评估分级,分级结果与实际情况一致,与地下水分布规律相符.分析认为:GRSFAI能准确反映地下水富集程度,评估结果可靠,具有良好的适用性和推广应用能力.     

基岩岛屿地下水数值模拟发展研究现状

基岩岛屿占我国岛屿的90%以上,且岛屿上的淡水资源十分珍贵。目前,岛屿上的供水(船运、雨水收集、海水淡化等)存在成本高、设备易坏等缺点。因此,岛屿的地下水资源无疑是优质、可靠、稳定的供水源。为了更好地开发基岩岛屿地下水资源,认为针对基岩岛屿地下水模拟,从地下水理论、地下水模拟的国内外研究现状和模拟模型等方面进行了综述。总结认为: 基岩岛屿的地下水多以“淡水蘑菇体”的形式储存,有别于沙质岛屿; 模拟模型应概化为横向各项同性的达西流或非达西流,或二者的耦合模型,并归纳了相应的地下水流运动方程; 基岩岛屿地下水模拟模型应分为孔隙型、裂隙型和孔隙-裂隙型3种类型; 在岛屿边界设定上,基岩海岸应设为隔水边界,沙质海岸应设为定水头边界。综述研究认为: 基岩岛屿地下水模拟模型应尽可能精细、完整、精准地刻画基岩岛屿的地质地貌,设置完整的岛屿补径排项; 模拟时,应准确对应基岩岛屿的地下水类型,选准模拟方法与模拟软件; 模型验证工作也是十分重要,需多次与岛屿水量均衡,且与实测水量和水位作对照,不断地修善模型。以上综述成果为我国今后开展基岩岛屿地下水数据模拟提供了理论依据。     

基岩岛屿地下水数值模拟发展研究现状

基岩岛屿占我国岛屿的90%以上,且岛屿上的淡水资源十分珍贵。目前,岛屿上的供水(船运、雨水收集、海水淡化等)存在成本高、设备易坏等缺点。因此,岛屿的地下水资源无疑是优质、可靠、稳定的供水源。为了更好地开发基岩岛屿地下水资源,认为针对基岩岛屿地下水模拟,从地下水理论、地下水模拟的国内外研究现状和模拟模型等方面进行了综述。总结认为:基岩岛屿的地下水多以"淡水蘑菇体"的形式储存,有别于沙质岛屿;模拟模型应概化为横向各项同性的达西流或非达西流,或二者的耦合模型,并归纳了相应的地下水流运动方程;基岩岛屿地下水模拟模型应分为孔隙型、裂隙型和孔隙-裂隙型3种类型;在岛屿边界设定上,基岩海岸应设为隔水边界,沙质海岸应设为定水头边界。综述研究认为:基岩岛屿地下水模拟模型应尽可能精细、完整、精准地刻画基岩岛屿的地质地貌,设置完整的岛屿补径排项;模拟时,应准确对应基岩岛屿的地下水类型,选准模拟方法与模拟软件;模型验证工作也是十分重要,需多次与岛屿水量均衡,且与实测水量和水位作对照,不断地修善模型。以上综述成果为我国今后开展基岩岛屿地下水数据模拟提供了理论依据。     

遥感多指标评价模型在高原地区给水站选址中的应用

为满足藏北高原地区给水站快速选址的需求,从该区气象水文、地质环境和地貌条件出发,对给水站选址的遥感多指标评价模型进行了优化,减小了模型复杂度和遥感信息提取的工作量。采用模糊评价算法对各指标进行规范化,构建高原地区给水站选址多指标评价模型; 采用加权合成算法计算给水站选址评估指数。研究区实地勘查表明,选址评估指数的验证结果与理论分析结果一致,该模型在高原地区给水站选址中具有较好的应用效果。     

基岩岛屿地下水数值模拟发展研究现状

基岩岛屿占我国岛屿的90%以上,且岛屿上的淡水资源十分珍贵。目前,岛屿上的供水(船运、雨水收集、海水淡化等)存在成本高、设备易坏等缺点。因此,岛屿的地下水资源无疑是优质、可靠、稳定的供水源。为了更好地开发基岩岛屿地下水资源,认为针对基岩岛屿地下水模拟,从地下水理论、地下水模拟的国内外研究现状和模拟模型等方面进行了综述。总结认为: 基岩岛屿的地下水多以“淡水蘑菇体”的形式储存,有别于沙质岛屿; 模拟模型应概化为横向各项同性的达西流或非达西流,或二者的耦合模型,并归纳了相应的地下水流运动方程; 基岩岛屿地下水模拟模型应分为孔隙型、裂隙型和孔隙-裂隙型3种类型; 在岛屿边界设定上,基岩海岸应设为隔水边界,沙质海岸应设为定水头边界。综述研究认为: 基岩岛屿地下水模拟模型应尽可能精细、完整、精准地刻画基岩岛屿的地质地貌,设置完整的岛屿补径排项; 模拟时,应准确对应基岩岛屿的地下水类型,选准模拟方法与模拟软件; 模型验证工作也是十分重要,需多次与岛屿水量均衡,且与实测水量和水位作对照,不断地修善模型。以上综述成果为我国今后开展基岩岛屿地下水数据模拟提供了理论依据。