地下水监测中大数据技术的应用策略探讨

地下水监测中大数据技术的应用策略探讨

刘军

（宿州市水政监察支队 安徽省 宿州市 234000 ）

摘 要：现阶段社会大众在生产生活中所应用的水源大部分为地下水。为保障社会大众的用水安全，水利、自然资源、环境保护等有关部门需要对地下水的水源质量进行全面检测与检测，及时了解与掌握地下水的水位情况以及水源质量。随着科学信息技术的飞速发展，大数据技术的应用范围也愈发广泛。我国地下水检测领域中也应全面运用该技术，对地下水资源状态进行信息化检测，进而全面提升地下水的检测精度准度。本文将以地下水检测作为研究主题，分析大数据技术在地下水检测中的应用策略。

关键词：地下水监测；大数据技术；应用；策略

前言：

随着我国科学信息技术的飞速发展，当前各行各业都在向着信息化、智能化的方向上发展，在此过程中所产生的数据量也在飞速提升。大数据技术的应用，能够实现对所有数据信息进行采集、整理、分析、计算，并且会根据最终的计算结果对行业内的发展趋势进行预测与分析。地下水作为社会大众的日常用水，对地下水的水质以及水位的检测尤为重要。在地下水运行过程中，如果地下水的水位沉降度相对较大，那么则会对地面造成区域性的塌方现象，如果水位过于饱和，那么则会使地面上的土壤状态形成沼泽性变化，严重影响交通安全。因此，相关管理部门应最好对地下水水位的监测工作，并在该工作中积极引入大数据技术，保障该项工作的精准性。

1 基于大数据技术的地下水地理位置信息监测

在地下水地理位置检测过程中，相关技术人员可在大数据技术的指导下，以现有的地理空间数据库作为研究基础，运用现代化信息技术，对下水地理位置信息进行全面的收集与整理，并在数据支持下对地下水的流动状态进行模拟与显示，最终实现对地下水的实时监测。在此过程中，大数据技术能够将地下水的地理位置信息，以及对地下水的户外检测数据转变成可视化的数字形式，并能够以系统的表格方式呈现给工作人员。在检测过程中，大数据技术所检测出来的数据种类繁琐且数量较大，为保障地下水相关数据的精准性与统一性，相关技术人员可运用DQ数据处理技术，将地下水流动中出现的所有数据进行收集、重组、变换，进而实现对地下水数据进行空间查询、拓展查询、缓冲网络查询等多个功能，具体如下：（1）空间查询功能：该功能使DQ技术在应用中的基础功能，该功能能够实现对地下水的实际地理分布情况以及分布方式进行综合查询。（2）拓展查询。该功能能够帮助相关工作人员对同一个区域内，两个不同图层存在的特点进行全面融合与叠加，最终形成一个全新的空间特征，使工作人员能够及时将地下水的分布进行更新，以及对地下水的空间分布情况以及地下水条件进行针对性查询等等。（3）缓冲网络查询：该技术能够通过对地下水数据中的点、线、面等信息进行整理与分析，并将地下水的分布情况创设成为一个模拟缓冲多边形，相关工作人员可根据该模型实现对地理要素空间、临近空间接近度等各项信息进行明确。

2 基于大数据技术的地下水动态检测

2.1地下水流量监测

在对地下水的流量情况进行检测过程中，相关技术人员可运用超声波回弹技术开展该项工作。该种技术在应用中，其主要应用原理是对地下水区域发射超声波，并对超声波的发射时间与返回的时间进行相继记录，通过计算两个数据之间存在的差值，来测量地下水的流程情况。该种监测方式的应用范围相对比较广泛，且具有非常高的精准度。在测量过程中，相关人员可运用以下公式计算地下水流量：

其中，P为超声波在地下水中的传播次数，Q为地下水的管道直径，o为超声波与地下水流动方向间产生的夹角。其具体应用原理如图1所示。

（图1超声波测地下水流速原理）

2.2地下水水温监测

地下水按照其分布位置可分为深层与浅层。其中深层的地下水通常会分布在地表下1km以上，因此，要想了解地下水的水温。技术人员须运用Roc技术实现对地下水温度的检测。该技术在实际应用中，能够实－对-80℃—120℃的温度进行检测，且具有较高的检测精确度，是此使比较理想的温度检测方式。

2.3地下水水位监测

在对地下水进行水位检测的过程中，相关工作人员应秉承时效性、灵活性、拓展性以及兼容性等工作原则，并积极将大数据技术应用在此工作中。在实际检测过程中，工作人员可通过大数据技术对地下水位的高度进行系统查看，并结合大数据技术生成的地下水相关参数以及数据报表，确定整个地下水的水位情况。与此同时，相关工作人员还需积极运用地下水水位检测仪（图2）进行地下水位检测，如果某地区域的地下水位的变化数值出现异常，那么该仪器能够及时发出预警。

（图3地下水水位检测仪应用原理）

3 实验研究

本文以皖北地区一地下水分布情况作为研究背景。在该地区内一个地监测点测点，即西二铺九里村监测点，该区域在经过相关管理部部门进行全方位的治理以后，运用大数据技术，将该监测点进行定期检测，以下表格（表1、表2、表3）为西二铺九里村监测点在2021年、2020年、2019年的地下水监测数据数据。

表12021年西二铺九里村监测点地下水位检测数据

表2 2020年西二铺九里村监测点地下水位检测数据

表3 2019年西二铺九里村监测点地下水位检测数据

通过运用大数据技术对地下水水位数据进行监测，并将所得到的2019-2021年检测数据进行对比，分析结果表明地下水水位正在缓慢回升，下降趋势已经停止。地下水治理取得阶段性成果。核算了一下，地下水平均水位在20.5米左右，年变化幅度0.2-0.5米。由此可见，在地下水水位监测工作开展中，大数据技术至关重要，能够保障该项监测工作的精准度与及时性。

结束语：

综上所述，大数据技术是我国对地下水资源管理过程中所运用的一项重要的信息技术，该技术的应用能够帮助相关工作人员精准快速地获取地下水的相关数据信息，能够有效保障地下水的管理与治理工作的及时性与准确性，提升对地下水的检测管理水平。

参考文献：

[1]赵洋.地下水监测中大数据技术的应用策略探讨[J].环境与发展,2020,32（12）:2.

[2]李艳伶.地下水监测中大数据技术的应用策略研究[J].环境科学与管理,2020,45（3）:4.

[3]全波.利用大数据技术加强地下水监测[J].科学技术创新,2019（13）:2.