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地理信息系統(tǒng)技術在巖溶環(huán)境學領域的應用論文
進入21世紀以來，GIS技術及3S技術做為新興技術，被廣泛的應用于和地理位置相關的各領域。以下是“地理信息系統(tǒng)技術在巖溶環(huán)境學領域的應用論文”，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技術在巖溶學中的應用，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，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合起來使用，已得到更精確的模擬結果，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，GIS，RS，脆弱性評價模型和同位素研究結果的地域分布情況結合以獲得準確的脆弱性評價結果，將GIS技術與傳統(tǒng)研究方法結合也取得了一定進展，由此可以看出脆弱性評價由于其學科交叉的特性，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果的思路得以產生。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數(shù)據(jù)收集，如果沒有足夠詳盡的數(shù)據(jù)，其結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)經濟建設發(fā)展規(guī)劃起到指導作用，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防上也有較多應用。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。
還有些學者設計了石漠化動態(tài)監(jiān)測和可視化信息管理系統(tǒng)，結合了3S技術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，及空間分析預測的技術支持。相比傳統(tǒng)的研究方法，具備了宏觀性，即時性，系統(tǒng)性和預見性。
通過GIS和RS的結合，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在巖溶學其他領域的應用
GIS作為工具，也被廣泛的應用于與巖溶學研究相關的其他領域。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系，并與傳統(tǒng)方法對比有較高的準確度，可以應用于對未來的預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。在研究地質災害方面，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測結果。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)得出天坑預測圖，從而減少地質災害造成的經濟影響和安全危機。
4 GIS技術未來在巖溶研究中的應用
基于GIS技術目前發(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也作為計算機技術與地理學科之間的橋梁，正因此將計算機的前沿技術引入當今的地學研究領域，從而將繁重復雜的數(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容上。GIS技術的應用同時對數(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不是十分完善，也不能做到很好的共享，因此存在很多重復性工作，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，因此若要使GIS技術在巖溶領域有更多的應用，還需要很多進行很多工作。
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