一种预估无资料地区潜水位的方法技术

本发明专利技术公开了一种预估无资料地区潜水位的方法，包括以下步骤：收集研究区已有的水文地质资料；根据已收集的数据对研究区进行划分，将研究区划分为可靠区和预测区；使用ArcGIS分析工具对预测区的潜水含水层地下水水力坡度进行计算；使用ArcGIS分析工具对预测区的潜水位进行计算，通过近邻分析和构建最小边界几何，计算得到预测区渔网点的潜水位。本发明专利技术采用一种预估无资料地区潜水位的方法，与传统直接外延的方法相比具有准确性高、误差小、潜水位更接近真实空间分布的优点。潜水位更接近真实空间分布的优点。潜水位更接近真实空间分布的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种预估无资料地区潜水位的方法


[0001]本专利技术涉及地下水科学
，尤其是涉及一种预估无资料地区潜水位的方法。

技术介绍

[0002]地下水动态监测是掌握地下水基本情况，提取水文信息的有效方式，对我国淡水资源的合理利用意义重大。目前，由于自然地理条件和资金投入限制等原因，很多区域的地下水位监测站点分布仍存在空白，对该区域的地下水环境监测、地下水资源评价和水资源调控带来不便。目前常用的方法包括通过区域已知的地下水数据直接进行外延，进而得到无资料区的地下水位分布，虽然这种方法使用简便，但是通过直接外延的方法得到的地下水位分布误差较大，与实际不符，造成水资源评价不准确等问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种预估无资料地区潜水位的方法，克服当下无资料区地下水位监测存在的空白以及地下水位直接外延带来的预测误差较大的问题，结合已有水文地质资料对无资料区域的潜水位分布进行预估计算，具有准确性高、误差小、计算的潜水位更接近真实空间分布的优点。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了一种预估无资料地区潜水位的方法,包括以下步骤：
[0005]S1：收集研究区已有的水文地质资料，包括收集研究区地面高程(DEM)数据、已有观测孔的地下水位数据；
[0006]S2：根据已收集的数据对研究区进行划分，将研究区划分为可靠区和预测区；
[0007]S3：使用ArcGIS分析工具对预测区的潜水含水层地下水水力坡度进行计算；
[0008]S4：使用ArcGIS分析工具对预测区的潜水位进行计算。
[0009]优选的，所述步骤S2中，根据地下水位数据的空间插值结果划定可靠区，所述可靠区为由观测孔所包围的封闭区域，除可靠区外的其他区域为预测区。
[0010]优选的，所述步骤S3中，通过借助ArcGIS分析工具得到可靠区内的地表坡度和潜水含水层地下水水力坡度，计算得到可靠区内的坡度比栅格分布，采用可靠区计算得到的坡度比数据对研究区内的预测区(无观测孔分布区)进行坡度比空间插值，计算预测区的潜水含水层地下水水力坡度。
[0011]优选的，所述的坡度比为地表坡度与潜水含水层地下水水力坡度的比值。
[0012]优选的，所述步骤S4中，先对研究区进行渔网点设置，渔网点的密度可根据实际研究大小进行设置，然后通过近邻分析和构建最小边界几何，计算得到预测区渔网点的潜水位。
[0013]优选的，所述的近邻分析和构建最小边界几何，具体包括以下步骤：
[0014]S41：通过ArcGIS分析工具中的近邻分析，在可靠区内选择与预测区某一渔网点距
离近的多个渔网点；
[0015]S42:构建的最小边界几何范围内可靠区内的渔网点的潜水位、最小边界几何范围内的潜水含水层地下水水力坡度、预测区某一渔网点与位于可靠区内近的多个渔网点的距离均取平均值。
[0016]优选的，所述的预测区某一渔网点的潜水位＝[可靠区渔网点的潜水位平均值]+[最小边界几何范围内潜水含水层地下水水力坡度平均值]*[预测区某一渔网点与可靠区内近的多个渔网点的平均距离]。
[0017]因此，本专利技术采用上述一种预估无资料地区潜水位的方法，与现有技术相比，避免了无资料区域地下水位通过传统直接外延方法预估所造成的误差大、不确定性高及与实际水文地质条件不符的缺点，利用已知区域的水文地质资料，借助ArcGIS分析工具，对无资料区的潜水位进行计算，具有预测精度高、操作简便、计算的潜水位更接近真实空间分布的优点。
[0018]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一种预估无资料地区潜水位的方法实施例的方法流程示意图；
[0020]图2为本专利技术一种预估无资料地区潜水位的方法实施例的可靠区划定示意图；
[0021]图3为本专利技术一种预估无资料地区潜水位的方法实施例的最小边界几何构建示意图。
具体实施方式
[0022]实施例
[0023]参照图1
‑
图3，本专利技术提供了一种预估无资料地区潜水位的方法，包括以下步骤：
[0024]S1：收集研究区已有的水文地质资料，包括收集研究区地面高程(DEM)数据、已有观测孔的地下水位数据，观测孔的地下水位数据的时间序列需相同，DEM数据可选择公开的30m分辨率的数据；
[0025]S2：根据已收集的数据对研究区进行划分，将研究区划分为可靠区和预测区，根据地下水位数据的空间插值结果划定可靠区，可靠区为由观测孔所包围的封闭区域，除可靠区外的其他区域为预测区。
[0026]S3：使用ArcGIS分析工具对预测区的潜水含水层地下水水力坡度进行计算，通过借助ArcGIS分析工具中的地形坡度工具，输入已整理的可靠区的潜水位和研究区的DEM数据，得到可靠区内的地表坡度和潜水含水层地下水水力坡度，计算得到可靠区内的坡度比栅格分布，坡度比为地表坡度与潜水含水层地下水水力坡度的比值，设坡度比为α，即采用可靠区计算得到的坡度比α数据对研究区内的预测区(无观测孔分布区)进行坡度比空间插值，计算可得到预测区的
[0027]S4：使用ArcGIS分析工具对预测区的潜水位进行计算，包括先对研究区进行渔网
点设置，渔网点的密度可根据实际研究大小进行设置。通过近邻分析和构建最小边界几何，计算得到预测区渔网点的潜水位。
[0028]近邻分析和构建最小边界几何，具体包括以下步骤：
[0029]S41：通过ArcGIS分析工具中的近邻分析，在可靠区内选择与预测区某一渔网点距离近的多个渔网点；
[0030]S42:构建的最小边界几何范围内可靠区内的渔网点的潜水位、最小边界几何范围内的潜水含水层地下水水力坡度、预测区某一渔网点与位于可靠区内近的多个渔网点的距离均取平均值。
[0031]预测区某一渔网点的潜水位＝[可靠区渔网点的潜水位平均值]+[最小边界几何范围内潜水含水层地下水水力坡度平均值]*[预测区某一渔网点与可靠区内近的多个渔网点的平均距离]。
[0032]因此，本专利技术采用上述一种预估无资料地区潜水位的方法，与现有技术相比，具有预测精度高、操作简便、计算的潜水位更接近真实空间分布的优点。
[0033]最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本专利技术技术方案的精神和范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预估无资料地区潜水位的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：收集研究区已有的水文地质资料；S2：根据已收集的数据对研究区进行划分，将研究区划分为可靠区和预测区；S3：使用ArcGIS分析工具对预测区的潜水含水层地下水水力坡度进行计算；S4：使用ArcGIS分析工具对预测区的潜水位进行计算。2.根据权利要求1所述的一种预估无资料地区潜水位的方法，其特征在于：所述步骤S1中研究区已有的水文地质资料包括收集研究区地面高程数据、已有观测孔的地下水位数据。3.根据权利要求1所述的一种预估无资料地区潜水位的方法，其特征在于：所述步骤S2中，根据地下水位数据的空间插值结果划定可靠区，所述可靠区为由观测孔所包围的封闭区域。4.根据权利要求1所述的一种预估无资料地区潜水位的方法，其特征在于：所述步骤S3中，通过借助ArcGIS分析工具得到可靠区内的地表坡度和潜水含水层地下水水力坡度，计算得到可靠区内的坡度比栅格分布，采用可靠区计算得到的坡度比数据对研究区内的预测区进行坡度比空间插值，计算预测区的潜水含水层地下水水力坡度。5.根据权利要求4所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：束龙仓，李玉喜，殷晓然，吕超，徐丽丽，邱亚婷，鲁程鹏，刘波，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：