地下水資源監(jiān)控管理信息平臺(tái)技術(shù)應(yīng)用分析

高 嵩

（甘肅省張掖市甘州區(qū)大滿(mǎn)水利電力管理處，甘肅 張掖 734000）

在地下水資源的監(jiān)測(cè)管理方面，由于地下水深埋地下，受到諸多因素的影響，在監(jiān)測(cè)過(guò)程中會(huì)受到很多阻礙，需要利用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)管理。信息平臺(tái)技術(shù)就是指將相關(guān)人員收集到的信息統(tǒng)一整理和保存，然后利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)設(shè)備，建立起一個(gè)可以承載這些信息的平臺(tái)，通過(guò)這個(gè)平臺(tái)，有需求的人可以了解到專(zhuān)業(yè)性的信息，具有強(qiáng)大的交互性和方便性。信息平臺(tái)技術(shù)在地下水資源的管理過(guò)程中，通過(guò)遙感技術(shù)將收集到的地下水資源分布和規(guī)模上傳到互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，方便統(tǒng)一管理；也可以利用全球定位系統(tǒng)對(duì)地下水資源進(jìn)行位置的確定，再將收集到的信息上傳到內(nèi)部網(wǎng)站平臺(tái)中，為地下水的開(kāi)發(fā)和治理提供依據(jù)，極大地提高了地下水資源的利用效率，對(duì)地下水利用工程的開(kāi)展具有重要意義。但由于地下水情況復(fù)雜，信息平臺(tái)技術(shù)在對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控管理的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一系列問(wèn)題，需要相關(guān)人員進(jìn)行解決。

1 地下水監(jiān)控管理的重要性

1.1 有利于區(qū)域內(nèi)水資源的調(diào)整

地下水在現(xiàn)代水資源的規(guī)劃體系中占據(jù)著重要地位，是保證居民生產(chǎn)生活用水的重要來(lái)源。為了正確評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)地下水的分布，制定出合理的水資源開(kāi)發(fā)利用方案，需利用信息平臺(tái)技術(shù)對(duì)區(qū)內(nèi)地下水資源進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)查研究和監(jiān)控管理。要制定一個(gè)完善的水資源管理方案，首先要查明區(qū)域內(nèi)地下水資源的分布和規(guī)模；其次必須結(jié)合區(qū)域內(nèi)用水實(shí)際進(jìn)行地下水的開(kāi)采，并實(shí)時(shí)監(jiān)控地下水位的變化；最后在開(kāi)發(fā)利用中必須要有統(tǒng)籌兼顧、綜合平衡的觀點(diǎn)。未來(lái)地下水的開(kāi)發(fā)、保護(hù)和管理是地下水監(jiān)控管理的重點(diǎn)[1]。地下水資源的開(kāi)發(fā)必須依賴(lài)信息平臺(tái)技術(shù)的應(yīng)用。

1.2 解決水資源供需之間的矛盾

雖然全球水資源十分豐富，但是可供人類(lèi)飲用的淡水資源卻十分稀缺。近年來(lái)，隨著人口規(guī)模的不斷擴(kuò)大和工業(yè)化的發(fā)展，對(duì)水資源的需求量將越來(lái)越大。因此，在水資源利用上應(yīng)根據(jù)工農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)水質(zhì)的要求，實(shí)行分質(zhì)供水、優(yōu)質(zhì)優(yōu)用，用來(lái)解決社會(huì)生產(chǎn)過(guò)程中的用水緊缺問(wèn)題。生活用水應(yīng)盡量使用優(yōu)質(zhì)地下水；工業(yè)用水可利用回用水。對(duì)于生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的廢水，質(zhì)量達(dá)標(biāo)的可以進(jìn)行農(nóng)田灌溉，以補(bǔ)充農(nóng)業(yè)用水不足問(wèn)題。行業(yè)間用水也應(yīng)統(tǒng)籌安排，循環(huán)使用。利用信息平臺(tái)技術(shù)可對(duì)地下水資源的分布和規(guī)模以及性質(zhì)進(jìn)行掌握，進(jìn)而合理分配地下水資源，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用[2-4]。

1.3 加速城市化進(jìn)程

通過(guò)開(kāi)展地下水監(jiān)控管理工作，能夠有效加速城市化進(jìn)程，對(duì)于國(guó)民的生活質(zhì)量及發(fā)展有著極為重要的作用。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)人口數(shù)量的不斷遞增，有關(guān)地下水的管控工作便顯得極為重要。以前由于技術(shù)層面的影響，加上環(huán)保力度低，使得部分地區(qū)的地下管道建設(shè)存在著較為明顯的問(wèn)題，保養(yǎng)不足的同時(shí)，也會(huì)使得整個(gè)地下水系統(tǒng)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問(wèn)題，水體污染嚴(yán)重使得整個(gè)城市用水受到一定程度的影響。同時(shí)，工業(yè)垃圾的存在也會(huì)使地下水系統(tǒng)受到污染，嚴(yán)重影響了國(guó)民的生活，對(duì)城市建設(shè)產(chǎn)生較為不利的影響。為了避免類(lèi)似的情況出現(xiàn)，需要相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)對(duì)地下水資源的監(jiān)控管理工作，通過(guò)信息化手段開(kāi)展相關(guān)工作，提高管理效率，防止地下水污染帶來(lái)的不利影響[5]。

1.4 緩解水源污染

地下水污染會(huì)使我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展受到較為不利的影響，導(dǎo)致這一情況發(fā)生的原因種類(lèi)相對(duì)較多，無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)還是化肥過(guò)量施用都會(huì)對(duì)土壤產(chǎn)生較為巨大的破壞。當(dāng)農(nóng)藥化肥沒(méi)有被農(nóng)作物完全吸收便會(huì)逐漸滲入到土壤之中，對(duì)地下水資源產(chǎn)生較為嚴(yán)重的污染，水體質(zhì)量大幅度下降的同時(shí)，也會(huì)對(duì)國(guó)民的生活質(zhì)量產(chǎn)生較為不利的影響。正因如此，為了避免這一現(xiàn)象的發(fā)生，需要相關(guān)部門(mén)加強(qiáng)對(duì)地下水資源的監(jiān)控與管理。利用較為先進(jìn)的管理手段增強(qiáng)信息收集能力，降低水體污染所帶來(lái)的不利影響。同時(shí)，能夠緩解生態(tài)平衡所面臨的巨大壓力，對(duì)于我國(guó)可持續(xù)發(fā)展起到極為重要的作用。

2 地下水資源監(jiān)控管理信息平臺(tái)技術(shù)應(yīng)用

2.1 遙感技術(shù)在地下水資源監(jiān)控管理中的應(yīng)用

遙感技術(shù)主要是利用電磁波的理論，利用各種儀器發(fā)射電磁波，并通過(guò)接收裝置將物體反射回來(lái)的電磁波進(jìn)行收集，然后進(jìn)行研究、收集、處理，最后成像，從而對(duì)各種景物進(jìn)行探測(cè)和識(shí)別的一種綜合技術(shù)[6]。通過(guò)遙感技術(shù)可對(duì)需要的目標(biāo)進(jìn)行成像處理，將各種信息直觀化的加以展現(xiàn)。在地下水監(jiān)控管理工作中利用遙感技術(shù)，可以通過(guò)電磁波對(duì)地下水的深度和位置等信息進(jìn)行掌握。由于地下水一般深埋地下，常規(guī)手段難以對(duì)地下水進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，深入挖掘的方法太過(guò)老舊，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。利用電磁波技術(shù)可輕松地通過(guò)電磁波的反射情況對(duì)地下水進(jìn)行監(jiān)控，降低了地下水監(jiān)控的操作難度，對(duì)地下水的開(kāi)發(fā)利用具有重要作用。

2.2 定位系統(tǒng)對(duì)于地下水資源監(jiān)控管理的作用

在地下水的監(jiān)控管理方面需要建設(shè)相當(dāng)數(shù)量的地下檢測(cè)中心以及地下水開(kāi)采設(shè)施等工程，地下水的監(jiān)控不僅包括對(duì)地下水規(guī)模和位置的管理，還要對(duì)地下水進(jìn)行質(zhì)量管理和開(kāi)采管理。地下水檢測(cè)中心等設(shè)施的建立，需要運(yùn)用到全球定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)是一種利用人造衛(wèi)星進(jìn)行定位的技術(shù)，主要是通過(guò)向太空發(fā)射人造衛(wèi)星，然后通過(guò)衛(wèi)星對(duì)地面的物體進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)，由于衛(wèi)星視野的廣泛性，衛(wèi)星定位系統(tǒng)對(duì)相關(guān)信息具有極高的準(zhǔn)確性，可以將物體分布的三維定位進(jìn)行精準(zhǔn)的展現(xiàn)，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時(shí)等功能[7]。在地下水的管理中，全球定位系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對(duì)地下水檢測(cè)和開(kāi)采設(shè)施進(jìn)行定位，保證這些設(shè)施位置的準(zhǔn)確性，以方便地下水開(kāi)采作業(yè)的進(jìn)行。

2.3 地理信息系統(tǒng)在水資源監(jiān)控管理中的作用

地理信息系統(tǒng)是一種特定的、十分重要的空間信息系統(tǒng)。它是在計(jì)算機(jī)硬件、軟件系統(tǒng)支持下，對(duì)整個(gè)或部分地球表層（包括大氣層）空間中的有關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲(chǔ)存、管理、運(yùn)算、分析、顯示和描述的技術(shù)系統(tǒng)。在地下水資源的監(jiān)控管理中，地理信息系統(tǒng)主要起到信息的整合和連接作用。地理信息系統(tǒng)可以接受全球定位系統(tǒng)和遙感技術(shù)收集到的地下水分布規(guī)模情況和地下水監(jiān)測(cè)開(kāi)采設(shè)施位置等相關(guān)信息，然后將信息進(jìn)行整合，對(duì)地下水監(jiān)控管理的整個(gè)流程進(jìn)行展現(xiàn)，并且地理信息系統(tǒng)還可以通過(guò)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)，將收集到的信息發(fā)布在專(zhuān)門(mén)的網(wǎng)站上，為地下水的監(jiān)控管理人員提供數(shù)據(jù)參考，幫助其更好地對(duì)地下水進(jìn)行監(jiān)控管理[8]。

3 地下水監(jiān)控管理中信息平臺(tái)技術(shù)應(yīng)用存在的難題

對(duì)于地下水監(jiān)控管理來(lái)說(shuō)，信息平臺(tái)技術(shù)雖然將地下水詳細(xì)信息進(jìn)行整合，并作為地下水監(jiān)控管理的事實(shí)性依據(jù)，但信息的收集環(huán)節(jié)依舊存在一些問(wèn)題。地下水一般埋藏在地下或者是巖洞中，雖然可以利用電磁波技術(shù)對(duì)地下水進(jìn)行位置和規(guī)模的確定，但卻無(wú)法對(duì)地下水的質(zhì)量和成分進(jìn)行監(jiān)測(cè)，有時(shí)還會(huì)將其他液體當(dāng)作水資源，嚴(yán)重制約了地下水的監(jiān)控作業(yè)[9]。而且地下水儲(chǔ)量豐富，監(jiān)測(cè)中心和開(kāi)采中心數(shù)量眾多，導(dǎo)致人手不足的問(wèn)題，對(duì)于地下水的質(zhì)量檢查來(lái)說(shuō)，需要專(zhuān)業(yè)人員利用專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行研究，地下水信息的收集、整理、儲(chǔ)存和發(fā)布等操作也需要一定的技術(shù)支持，部分工作人員水平不高，會(huì)影響地下水的監(jiān)測(cè)管理。

目前我國(guó)有關(guān)以下水監(jiān)測(cè)所選用的設(shè)備儀器不夠先進(jìn)，所開(kāi)展的技術(shù)水平相對(duì)較低，信息監(jiān)測(cè)精度無(wú)法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，仍然還是以傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段開(kāi)展相應(yīng)的測(cè)量，進(jìn)而導(dǎo)致所獲得的數(shù)據(jù)在可靠性與真實(shí)性方面尚無(wú)法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)。比如說(shuō)在進(jìn)行加水、水溫檢測(cè)時(shí)，仍然是以傳統(tǒng)的溫度計(jì)為主，很多實(shí)驗(yàn)室在設(shè)備上相對(duì)簡(jiǎn)陋，檢測(cè)內(nèi)容也不具備可靠性，分析效果也會(huì)大打折扣，導(dǎo)致使用情況無(wú)法得到提升，對(duì)信息的時(shí)效性產(chǎn)生一定程度的影響。另外，在進(jìn)行壓水監(jiān)督管理時(shí)所選用的信息化手段，與當(dāng)前城市建設(shè)存在著較為明顯的差異，所對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品信息化能力無(wú)法滿(mǎn)足正常檢測(cè)需求，實(shí)用性較差。同時(shí)，無(wú)法對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行大面積檢測(cè)。加上人員自身的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)因素，無(wú)法達(dá)到預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)地下水監(jiān)控信息化建設(shè)落實(shí)效果不盡如人意，整體規(guī)范性不足，兼容性較差，信息所具備的流暢性也會(huì)因此受到一定程度的影響，引發(fā)“信息孤島”現(xiàn)象，使得后續(xù)工作無(wú)法順利開(kāi)展。

4 加強(qiáng)地下水監(jiān)控管理的方法

由于地下水資源的流動(dòng)性，導(dǎo)致地下水的狀態(tài)和規(guī)模會(huì)發(fā)生變化，造成地下水資源監(jiān)控管理方面的難題。需要利用信息平臺(tái)技術(shù)，通過(guò)遙感和其他技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地下水位置和規(guī)模的變化情況，為地下水開(kāi)采和監(jiān)控作業(yè)提供精準(zhǔn)的信息，方便對(duì)地下水進(jìn)行管理。還要加強(qiáng)相關(guān)網(wǎng)站平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，盡量定期對(duì)網(wǎng)站地下水信息進(jìn)行更新，保證信息的準(zhǔn)確性，為相關(guān)人員地下水作業(yè)提供資料支持[10]。另外，面向全國(guó)各地的水利部門(mén)人員開(kāi)展網(wǎng)上宣傳，加強(qiáng)對(duì)水利部門(mén)人員進(jìn)行信息化基礎(chǔ)和電腦操作技術(shù)的培訓(xùn)，提高地下水監(jiān)督管理工作的信息化水平，對(duì)我國(guó)的社會(huì)建設(shè)與發(fā)展而言有著非常重要的作用。同時(shí)，要建設(shè)和完善地下水水質(zhì)信息資源庫(kù)，規(guī)范數(shù)據(jù)的交流方式和方法，并對(duì)其進(jìn)行有效的管理，不僅可以有效的提升地下水監(jiān)測(cè)信息的時(shí)效性和準(zhǔn)確性，而且可以隨時(shí)了解水文信息，并大大提高系統(tǒng)的工作效能，增強(qiáng)企業(yè)對(duì)外信息服務(wù)水平，進(jìn)而確保國(guó)民的生活質(zhì)量能夠得到有效保障。

5 結(jié)語(yǔ)

地下水資源是重要的淡水來(lái)源，能夠極大程度地滿(mǎn)足居民生產(chǎn)生活用水。利用信息平臺(tái)技術(shù)，可以將地下水的詳細(xì)信息和實(shí)時(shí)變化進(jìn)行直觀地展現(xiàn)，幫助相關(guān)工作人員掌握地下水信息，方便對(duì)地下水資源進(jìn)行監(jiān)控管理。