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地理信息系統(tǒng)技術(shù)在巖溶環(huán)境學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用論文
進入21世紀以來，GIS技術(shù)及3S技術(shù)做為新興技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用于和地理位置相關(guān)的各領(lǐng)域。以下是“地理信息系統(tǒng)技術(shù)在巖溶環(huán)境學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用論文”，希望能夠幫助的到您！
我國巖溶區(qū)面積廣大，且蘊含多種礦產(chǎn)資源，同時又分布在兩個人口密集帶，巖溶區(qū)也面臨人口資源與脆弱環(huán)境符合地帶的貧困問題。尤為是在西南地區(qū)，且多處于山區(qū)地帶，數(shù)據(jù)收集工作與經(jīng)濟支持較小，也為巖溶區(qū)地理信息系統(tǒng)的建立帶來不少難題。
本文旨在綜述現(xiàn)今GIS技術(shù)在巖溶學(xué)中的應(yīng)用，并對未來我國巖溶GIS建立進行嘗試性探討。
1脆弱性評價
利用模型和GIS工具對巖溶區(qū)進行脆弱性評價的研究有很多，其主要的研究目的不僅僅局限于得到一個區(qū)域的固有脆弱性評價，也為污染物的特殊脆弱性評價和確定地下水資源保護區(qū)作為基礎(chǔ)，并且討論模型使用的范圍和局限性。如利用EPIK和GIS工具確定地下水保護區(qū)的研究，利用DRASTIC模型和GIS工具對Hajeb-jelma的含水層進行的脆弱性與風險評價，利用SINTACS模型對Jordan Valley的沖積平原含水層脆弱性的評價。而單一模型的應(yīng)用往往也不能很好的模擬一個研究區(qū)域的地理過程，因此在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較為齊全且有多個模型可供選擇使用時，研究者們往往將多個模型結(jié)合起來使用，已得到更精確的模擬結(jié)果，如利用EPIK方法中提到的K因子（即Karst Network）并將其概念擴展為巖溶水飽和區(qū)，以進行垂直方向上地下水運移路徑的脆弱性評價，并結(jié)合COP方法進行固有脆弱性評價進行從資源到源頭的系統(tǒng)的脆弱性評價。將巖溶學(xué)，GIS，RS，脆弱性評價模型和同位素研究結(jié)果的地域分布情況結(jié)合以獲得準確的脆弱性評價結(jié)果，將GIS技術(shù)與傳統(tǒng)研究方法結(jié)合也取得了一定進展，由此可以看出脆弱性評價由于其學(xué)科交叉的特性，其研究思維是十分活躍的。
在這些研究中GIS工具往往作為最終結(jié)果的展示，以及空間疊加分析，也正是因為GIS中圖層概念的引入，才使得利用多圖層來得到脆弱性評價最終結(jié)果的思路得以產(chǎn)生。而脆弱性評價對于巖溶區(qū)水資源的保護及巖溶區(qū)資源開發(fā)利用規(guī)劃的指導(dǎo)意義是毋庸置疑的，但同時，進行詳盡可靠的脆弱性評價離不開大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集，如果沒有足夠詳盡的數(shù)據(jù)，其結(jié)果的可靠性和可信度將受到影響，也不能很好的對巖溶區(qū)經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展規(guī)劃起到指導(dǎo)作用，因此采用的較少參數(shù)的折中辦法更多的是起到號召和警示的作用，以期爭取更多的社會關(guān)注和資金投入，從而推動進一步的深入研究。
2 GIS在石漠化治理上的應(yīng)用
石漠化作為巖溶區(qū)環(huán)境惡化的一個重要表現(xiàn)，極大的影響了巖溶區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展與生活條件。因此巖溶環(huán)境治理的很多研究都圍繞著石漠化在開展，而GIS由于其對大區(qū)域范圍的系統(tǒng)分析具有優(yōu)勢，因此在石漠化治理和預(yù)防上也有較多應(yīng)用。如對水土流失的研究，巖溶區(qū)水土流失是造成石漠化的原因之一，利用修訂的土壤流失方程（RUSLE）與GIS結(jié)合，并根據(jù)土地利用數(shù)據(jù)進行了水土流失分析。
還有些學(xué)者設(shè)計了石漠化動態(tài)監(jiān)測和可視化信息管理系統(tǒng)，結(jié)合了3S技術(shù)對地表植被變化和土地利用類型變化進行了監(jiān)測，以及對石漠化區(qū)域的擴大進行監(jiān)測的研究。
GIS技術(shù)對巖溶區(qū)石漠化研究提供了管理，顯示，監(jiān)測，及空間分析預(yù)測的技術(shù)支持。相比傳統(tǒng)的研究方法，具備了宏觀性，即時性，系統(tǒng)性和預(yù)見性。
通過GIS和RS的結(jié)合，方便研究石漠化的動態(tài)發(fā)展并通過系統(tǒng)分級根據(jù)不同級別制定不同分案，因地制宜的治理巖溶區(qū)石漠化問題。
3 GIS在巖溶學(xué)其他領(lǐng)域的應(yīng)用
GIS作為工具，也被廣泛的應(yīng)用于與巖溶學(xué)研究相關(guān)的其他領(lǐng)域。在利用孢粉研究古氣候方面，在東哥倫比亞，利用孢粉數(shù)據(jù)和邏輯回歸方法得出氣象變量來分辯熱帶稀樹草原和森林的邊界，然后利用GIS的插值技術(shù)將這些數(shù)據(jù)進行地表植被類型制圖，得到地表類型與氣象變量之間的關(guān)系，并與傳統(tǒng)方法對比有較高的準確度，可以應(yīng)用于對未來的預(yù)測和對研究過去的氣候現(xiàn)象，其適用性與孢粉采樣點的數(shù)量，分布情況和孢粉年齡分布情況相關(guān)。在研究地質(zhì)災(zāi)害方面，在俄羅斯的Dzerzhinsk巖溶區(qū)，對巖溶含水層的潛水層變化數(shù)據(jù)、土壤強度數(shù)據(jù)利用GIS系統(tǒng)將數(shù)據(jù)整合并制圖得到潛蝕引起的地面塌陷的分布預(yù)測結(jié)果。在西班牙的Ebro盆地的Zaragoza地區(qū)，巖溶過程在發(fā)育于第三紀蒸發(fā)巖上的河流階地上的潛伏層巖溶區(qū)進行的尤其劇烈，自第四紀以來，這一過程導(dǎo)致了坍塌和塌陷天坑的形成，因此利用地貌數(shù)據(jù)，灌溉和地下水潛水面數(shù)據(jù)采用邏輯回歸和地理信息系統(tǒng)得出天坑預(yù)測圖，從而減少地質(zhì)災(zāi)害造成的經(jīng)濟影響和安全危機。
4 GIS技術(shù)未來在巖溶研究中的應(yīng)用
基于GIS技術(shù)目前發(fā)展的方向，對于地物和地理現(xiàn)象的表達越來越接近于實際，而GIS也作為計算機技術(shù)與地理學(xué)科之間的橋梁，正因此將計算機的前沿技術(shù)引入當今的地學(xué)研究領(lǐng)域，從而將繁重復(fù)雜的數(shù)據(jù)管理和海量數(shù)據(jù)分析過程交給計算機處理，使研究人員將注意力更集中于研究內(nèi)容上。GIS技術(shù)的應(yīng)用同時對數(shù)據(jù)的獲取提出了更高的要求，當今地理數(shù)據(jù)的采集和整理在國內(nèi)不是十分完善，也不能做到很好的共享，因此存在很多重復(fù)性工作，同時由于中國巖溶區(qū)多分布于西部較貧窮地區(qū)或是山區(qū)，數(shù)據(jù)采集存在很大程度的困難，因此GIS與巖溶研究的集合在中國還存在很多難題，GIS是一種基于數(shù)據(jù)的技術(shù)，因此若要使GIS技術(shù)在巖溶領(lǐng)域有更多的應(yīng)用，還需要很多進行很多工作。
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