探明地下水监测“黑洞”,新一代三维GIS技术这样做

发布时间:2019 年 08 月 01 日  
导读:基于SuperMap新一代三维GIS技术的地下水资源管理平台,对地下水预测、地下水动态实时预报、地下水资源管理、地下水动态信息发布、地下水综合信息展示、地下水超采区三维可视化等功能进行设计实现,为地下水资源管理和地下水超采区综合治理工作提供决策支持。

  为贯彻落实《国家水资源监控能力建设项目实施方案(2016-2018)》、《华北地区地下水超采综合治理行动方案》, 以及习近平总书记关于生态文明建设和保障国家水安全的重要讲话精神,为加强水资源管理与保护,改善地下水超采严重问题,大幅提高地下水监测与信息服务能力,保证我国部分地区地下水采补平衡及水生态文明建设,水利部统筹推进地下水监测工程、地下水超采综合治理工作。

  2018年底,超图承担的国家地下水监测工程(水利部分)顺利实现国家中心、7个流域中心和32个省级分中心的地下水资源信息发布系统部署及联通应用,可向有关部门、社会公众提供准确的地下水动态信息、监测数据以及地下水分析结果。同时作为部级与省级的工作交流平台,工程进一步提高了地下水监测信息发布、可视化与分析成果共享服务能力。

  为了加快水资源综合管理和地下水超采治理,促进经济社会可持续发展提供水安全保障,基于SuperMap新一代三维GIS技术的地下水资源管理平台(以下简称“平台”)应运而生。

  新一代三维GIS技术助力地下水业务应用

  平台以新一代三维GIS技术为基础框架,结合各业务单位需求,进一步拓展二三维一体化数据模型,融合地下水水位、水文等数据,对地下水预测、地下水动态实时预报、地下水资源管理、地下水动态信息发布、地下水综合信息展示、地下水超采区三维可视化等功能进行设计实现,推动三维GIS实现水资源地表/地下一体化,赋能地下水资源全空间的三维应用,为地下水资源管理和地下水超采区综合治理工作提供决策支持。

  提供全面化地下水资源综合管理

  平台中的地下水资源综合管理系统包括水资源管理信息服务、水资源应急管理、重点水体水质监控预警等多个业务应用子系统。基于“一张图”模式的地下水资源整合与建库,能够将流域水文状况、地下水分布状况的专业数据统一展现在地理空间上,实现对地下水资源信息展示、统计分析、地下水预测预报、应急事件管理,直观地反映地下水资源形势及开发利用状况,为相关部门提供查询、统计、分析和决策支持服务。

  

地下水埋深变幅分布

流域水文预测信息

  某地区大型孔隙浅层地下水超采区: (左)俯视视角,(右)水平视角

  实现地下水信息全方位发布

  以地下水信息展示业务为主线,平台向地下水监测中心、有关部门及社会公众提供准确的地下水行业标准、基础信息、监测信息及分析成果等综合信息展示,对地下水动态监测信息、工作动态信息、分析成果信息、通知公告信息等进行发布管理,提供地下水监测信息与分析成果共享服务能力。同时建立工作交流平台、发布地下水监测工作动态。

  随时随地提供地下水资源管理移动应用

  平台以4G无线互联网为载体,将嵌入式技术、GPS技术和GIS技术相结合,紧密贴合地下水资源移动应用需要,实现移动端地下水资源信息的综合查询与浏览、统计分析、GPS定位与附近查询、信息采集与上传、语音输入及图片下载等功能,定期向社会公众发布各类地下水资源信息和预警信息,满足相关人员对地下水资源信息的需求,更好地服务于地下水资源管理。

  开展地下水超采区三维可视化

  基于全新的三维可视化方式,平台实现地下水全方位动态可视化。即利用水位观测数据,通过三维空间分析技术,构建地下水水位模型,直接展示治理区域内地下水的情况,更直观地展示治理区域内地下水的水位高低和漏斗区情况。超采区三维展示实现将超采区内地下水情况通过三维场景直观展示,结合同区域历史情况,叠加影像、河流等图层,以横纵双向结合的方式分析超采区的形成原因,以及超采区的地下水现状,为后续的超采区限压采、超采区回补提供基础支撑。

  展望

  基于SuperMap新一代三维技术的地下水资源管理平台,整合了地下水空间、业务专题以及模型数据资源,为我国地下水监测管理部门各类业务应用系统的建设和实现提供了统一的数据平台和技术支撑,全面提高了地下水管理信息化服务水平。今后,平台将结合国家和地方地下水监测管理部门的具体业务需求,进一步实现水位三维模型和地下水数值模型的耦合,深化应用地下水计算、分析、模拟和三维可视化,为地下水地下水资源管理、超采综合治理提供科学有利的技术保障。

  2018年底,超图承担的国家地下水监测工程(水利部分)顺利实现国家中心、7个流域中心和32个省级分中心的地下水资源信息发布系统部署及联通应用,向有关部门、社会公众提供准确的地下水动态信息、监测数据以及地下水分析结果。同时作为部级与省级的工作交流平台,进一步提高地下水监测信息发布、可视化与分析成果共享服务能力。

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