区域地下水数据分析系统设计

摘要：地下水数据分析系统主要基于地下水监测站点回传的监测数据，利用大数据分析及云计算技术，基于GIS平台实现各地质环境数据信息的“科学分析、多样表达、立体展示”，对区域地下水进行分析评价，能够通过本系统实现对地下水监测站点的统一管理，并充分利用监测数据，结合实际开展区域地下水评价工作。

关键词：地下水；监测站点；监测数据；地下水资源评价

1 地下水监测站点管理

针对研究区省级行政范围内的各地下水监测站点监测范围、监测点进行统一管理，对地下水动态监测区域进行管理[1]。监测区域与行政区划不同，可以是任意的名称，并可以根据需要灵活的进行组织上下级关系，更能够满足实际需要。通过监测站点关联地下水监测区域，实现对监测区域的划分、修改、编辑等操作[2]。地下水动态监测点（井）的基本信息进行管理维护，主要包括监测点编号、监测点名称、监测点类型、所属监测区域、联系单位、联系人、GPRS号码、地理位置、经纬度、包含监测数据种类、井口高程、测点高程、地面高程、成井深度、井口直径、井底直径、监测深度、监测频率，以及其他相关的水文信息、监测井相关参数、监测井施工信息和照片、素描图等。提供监测点信息的增加、删除和修改功能，并实时更新监测点信息。

2 地下水监测数据动态分析

通过各监测站动态监测数据，结合实际业务需要进行实时数据动态分析，能够对异常数据进行实时监测，并对实时监测数据进行监测预警及统计分析。同时，基于监测数据及地下水分析报告等模板，自定义生成地下水监测报表及报告等内容[3]。地下水异常数据监视主要结合异常数据预警指标实现对异常数据的实时监控，当有异常数据产生时，及时产生报警。地下水监视预警实现对实时回传的地下水监测数据的实时监控预警。监测数据查询统计实现对地下水动态监测数据的实时查询及展示，并能够根据业务需求，自定义进行数据的统计分析[4]。主要包括：监测数据查询、监测综合查看、时段统计报表、汇总统计报表。从数据库中调用设备监测保存的信息进行汇总、统计，生成符合国家《地下水监测规范》要求的各种数据报表，如年报表、月报表，并提供下载与打印功能，提供地下水资源与环境的专家综合分析报告的上传、查询与下载功能。

3 地下水资源评价

地下水资源评价通常从地下水资源量及水质等两个方面的评价，通过分析评价获取地下水资源的信息情况[5]。

地下水资源包括地下水的储存量和补给量，评价时还须考虑排泄量和开采量。本系统设计实现对地下水存储量、补给量、排泄量及开采量等数据信息的综合管理及分析评价。地下水资源管理主要实现对地下水存储量、补给量、排泄量及开采量等信息的管理，能够通过信息化手段，实现对资源量的统一管理。同时，能够对各资源量进行资源的统计分析，分析地下水资源数据的变化情况。通过本模块实现对下水存储量、补给量、排泄量及开采量的综合统计分析。分析研究区内当前地下水资源现状及水资源变化趋势，为地下水资源保护提供决策支持。

地下水水质评价主要通过地下水水质监测数据及水文地质勘查资料等進行分析评价，能够预测水质的变化趋势及对水源地的影响，并能够为提出更好的地下水资源防护措施提供决策辅助支持。如下图所示：

地下水水质监测图

水质监测系统主要实现对地下水PH值、溶解氧、温度、氯离子等水质信息的自动化采集、存储、转换和报送，通过GIS地图进行可视化实时水位监测数据的展示，并可实现各站点的对比分析及监测值变化过程展示。在受污染较为普遍、有污染源散布的区域进行监控站点的布设，对各监测要素进行监控，实时返回各要素的监测值，实现对污染源的实时监控及分析，掌握水质污染的变化过程。水质评价主要通过一系列指标实现对当前分析区域的水质污染情况的分析评价，并能够结合水文地质勘查资料，追溯地下水资源污染源头，查清污染规律，预测水质变化趋势、弥散状态及对水源地的影响。

4 总结

本文利用网络资源和云计算、大数据技术，实现地下水相关数据的集成分析，提供统一的数据接口、管理工具，和技术手段，为研究区提供实时地下水监测动态信息，并实现地下水水量和水质的分析，从而为区域地下水评价工作提供政策指导。

参考文献：

[1]赵鹏，何江涛，王曼丽，黄德亮，王磊，梁雨.基于污染评价的地下水中优控污染物筛选[J/OL]. 环境科学，2018，（02）：116.

[2]李亮.石羊河流域地下水水质变化及污染防治对策研究[J].地下水，2017，39（04）：8687+113.

[3]潘宁宁.矿区地下水资源资产评估分析[D].云南财经大学，2017.

[4]魏水莲，刘新平，赵学勇，张铜会，云建英，张婧，张建鹏，冯静，苏娜.科尔沁沙地奈曼地区地下水水质时空变化特征[J].中国沙漠，2017，37（03）：571579.

[5]梁远.基于MVC的地下水监测系统的研究[D].安徽理工大学，2017.

作者简介：卞邶（1993），男，湖北荆门人，硕士，研究方向：地质工程。