區域地下水數據分析系統設計

摘要：地下水數據分析系統主要基于地下水監測站點回傳的監測數據，利用大數據分析及云計算技術，基于GIS平臺實現各地質環境數據信息的“科學分析、多樣表達、立體展示”，對區域地下水進行分析評價，能夠通過本系統實現對地下水監測站點的統一管理，并充分利用監測數據，結合實際開展區域地下水評價工作。

關鍵詞：地下水；監測站點；監測數據；地下水資源評價

1 地下水監測站點管理

針對研究區省級行政范圍內的各地下水監測站點監測范圍、監測點進行統一管理，對地下水動態監測區域進行管理[1]。監測區域與行政區劃不同，可以是任意的名稱，并可以根據需要靈活的進行組織上下級關系，更能夠滿足實際需要。通過監測站點關聯地下水監測區域，實現對監測區域的劃分、修改、編輯等操作[2]。地下水動態監測點（井）的基本信息進行管理維護，主要包括監測點編號、監測點名稱、監測點類型、所屬監測區域、聯系單位、聯系人、GPRS號碼、地理位置、經緯度、包含監測數據種類、井口高程、測點高程、地面高程、成井深度、井口直徑、井底直徑、監測深度、監測頻率，以及其他相關的水文信息、監測井相關參數、監測井施工信息和照片、素描圖等。提供監測點信息的增加、刪除和修改功能，并實時更新監測點信息。

2 地下水監測數據動態分析

通過各監測站動態監測數據，結合實際業務需要進行實時數據動態分析，能夠對異常數據進行實時監測，并對實時監測數據進行監測預警及統計分析。同時，基于監測數據及地下水分析報告等模板，自定義生成地下水監測報表及報告等內容[3]。地下水異常數據監視主要結合異常數據預警指標實現對異常數據的實時監控，當有異常數據產生時，及時產生報警。地下水監視預警實現對實時回傳的地下水監測數據的實時監控預警。監測數據查詢統計實現對地下水動態監測數據的實時查詢及展示，并能夠根據業務需求，自定義進行數據的統計分析[4]。主要包括：監測數據查詢、監測綜合查看、時段統計報表、匯總統計報表。從數據庫中調用設備監測保存的信息進行匯總、統計，生成符合國家《地下水監測規范》要求的各種數據報表，如年報表、月報表，并提供下載與打印功能，提供地下水資源與環境的專家綜合分析報告的上傳、查詢與下載功能。

3 地下水資源評價

地下水資源評價通常從地下水資源量及水質等兩個方面的評價，通過分析評價獲取地下水資源的信息情況[5]。

地下水資源包括地下水的儲存量和補給量，評價時還須考慮排泄量和開采量。本系統設計實現對地下水存儲量、補給量、排泄量及開采量等數據信息的綜合管理及分析評價。地下水資源管理主要實現對地下水存儲量、補給量、排泄量及開采量等信息的管理，能夠通過信息化手段，實現對資源量的統一管理。同時，能夠對各資源量進行資源的統計分析，分析地下水資源數據的變化情況。通過本模塊實現對下水存儲量、補給量、排泄量及開采量的綜合統計分析。分析研究區內當前地下水資源現狀及水資源變化趨勢，為地下水資源保護提供決策支持。

地下水水質評價主要通過地下水水質監測數據及水文地質勘查資料等進行分析評價，能夠預測水質的變化趨勢及對水源地的影響，并能夠為提出更好的地下水資源防護措施提供決策輔助支持。如下圖所示：

地下水水質監測圖

水質監測系統主要實現對地下水PH值、溶解氧、溫度、氯離子等水質信息的自動化采集、存儲、轉換和報送，通過GIS地圖進行可視化實時水位監測數據的展示，并可實現各站點的對比分析及監測值變化過程展示。在受污染較為普遍、有污染源散布的區域進行監控站點的布設，對各監測要素進行監控，實時返回各要素的監測值，實現對污染源的實時監控及分析，掌握水質污染的變化過程。水質評價主要通過一系列指標實現對當前分析區域的水質污染情況的分析評價，并能夠結合水文地質勘查資料，追溯地下水資源污染源頭，查清污染規律，預測水質變化趨勢、彌散狀態及對水源地的影響。

4 總結

本文利用網絡資源和云計算、大數據技術，實現地下水相關數據的集成分析，提供統一的數據接口、管理工具，和技術手段，為研究區提供實時地下水監測動態信息，并實現地下水水量和水質的分析，從而為區域地下水評價工作提供政策指導。

參考文獻：

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[5]梁遠.基于MVC的地下水監測系統的研究[D].安徽理工大學，2017.

作者簡介：卞邶（1993），男，湖北荊門人，碩士，研究方向：地質工程。