CN114723251A - 地下水位警戒线划定方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开地下水位警戒线划定方法及系统，包括，获取地下水位初始数据，基于地下水初始数据，获得基准水面，基于基准水面，划分水位警戒线；基于水位警戒线，构建XML模型；实时获取地下水数据，通过地下水位数据及所述水位警戒线对XML模型进行编写，基于编写后的XML模型，生成预警方案。通过上述技术方案，本发明能够对地下水位警戒线进行准确划分，同时对相关数据进行有效保存，并根据划分结果实现自动预警。
Description
技术领域
本发明涉及地下水检测技术领域，特别涉及地下水位警戒线划定方法及系统。
背景技术
地下水的用途广泛，由于地下水水质良好，分布广泛，水量稳定而成为饮用、工农业生产的重要水源。同时地下水在维持生态环境系统演化与发展过程中发挥着重要的作用。地下水超量开采所引起的地下水位大幅度下降，将产生地表植被干枯死亡、生态退化、水土流失、河流湖泊萎缩消失、荒漠化、沙漠化等严重的生态问题。同时地下水在未利用时与岩石共同承受来自上覆地层的压力，当地下水下降到一定高度时，可能导致地面沉降或者塌陷的等问题，所以需要对地下水位划分合理的警戒线，在划分警戒线之后，由于采集地下水位数据的杂乱，相关人员处理相关数据时，需要耗费大量的人力物力，同时数据的杂乱可能会导致数据的丢失等问题，同时在警戒线划分完成后，需要相关人员进行人工计算，无法实现及时预警。
发明内容
为解决上述现有技术中所存在的问题，本发明提供了地下水位警戒线划定方法及系统，能够对地下水位警戒线进行准确划分，同时对相关数据进行有效保存，并根据划分结果实现自动预警。
为了实现上述技术目的，本发明提供了地下水位警戒线划定方法，包括：
获取地下水位初始数据，基于地下水初始数据，获得基准水面，基于基准水面，划分水位警戒线；
基于水位警戒线，构建XML模型；
实时获取地下水数据，通过地下水位数据及所述水位警戒线对XML模型进行编写，基于编写后的XML模型，生成预警方案。
可选的，所述基准水面的获得过程包括：
通过地下水位动态模拟分析法对地下水初始数据进行计算，获取基准水面，在计算过程中，增加约束条件，其中约束条件包括沉降条件、入侵条件及供水条件。
可选的，所述水位警戒线划分过程包括：
通过水量均衡法对基准水面进行计算，基于计算结果划分水位警戒线。
可选的，所述XML模型的构建过程包括：
将所述水位警戒线对应的地区作为根元素，将所述水位警戒线、地下水位数据、地下水位数据的获取时间作为根元素的子元素，根据所述根元素和子元素构建所述XML模型。
可选的，预警方案的生成过程包括：
提取编写后的XML模型中的地下水位数据及所述水位警戒线，根据所述水位警戒线对所述地下水位数据进行判断，当所述地下水位数据低于水位警戒线时，提取水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间，并将所述地下水位数据、水位警戒线、水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间进行整合，并根据水位警戒线获得警戒线类型，并根据整合结果及警戒线类型生成预警方案。
为了更好的实现上述技术目的，本发明提供了一种地下水位警戒线划定系统，包括：获取模块、构建模块、生成模块；
所述获取模块用于获取地下水位初始数据，基于地下水初始数据，获得基准水面，基于基准水面，划分水位警戒线；
所述构建模块基于水位警戒线，构建XML模型；
所述生成模块用于实时获取地下水数据，通过地下水位数据及所述水位警戒线对XML模型进行编写，基于编写后的XML模型，生成预警方案。
可选的，所述获取模块包括第一获取模块；
所述第一获取模块用于通过地下水位动态模拟分析法对地下水初始数据进行计算，获取基准水面，在计算过程中，增加约束条件，其中约束条件包括沉降条件、入侵条件及供水条件。
可选的，所述获取模块还包括第二获取模块；
所述第二获取模块用于通过水量均衡法对基准水面进行计算，基于计算结果划分水位警戒线。
可选的，所述构建模块包括第一构建模块；
所述第一构建模块用于将所述水位警戒线对应的地区作为根元素，将所述水位警戒线、地下水位数据、地下水位数据的获取时间作为根元素的子元素，根据所述根元素和子元素构建所述XML模型。
可选的，所述生成模块包括第一生成模块；
所述第一生成模块用于提取编写后的XML模型中的地下水位数据及所述水位警戒线，根据所述水位警戒线对所述地下水位数据进行判断，当所述地下水位数据低于水位警戒线时，提取水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间，并将所述地下水位数据、水位警戒线、水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间进行整合，并根据水位警戒线获得警戒线类型，并根据整合结果及警戒线类型生成预警方案。
本发明具有如下技术效果：
本发明技术方案通过获取初始水位数据，并生成基准水面，通过基准水面合理有效划分地下水位警戒线，同时构建并采用XML结构模型对相关数据进行有效保存，方便相关人员对于数据的监测和提取，在XML模型的基础上，实时采集地下水位数据，并根据划分结果及时生成预警方案，来对相关技术人员进行预警，具有很强的实用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的方法示意图；
图2为本发明实施例提供的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
为了解决在现有技术中存在的问题，本发明提供了地下水位警戒线划定方法，包括：获取地下水位初始数据，基于地下水初始数据，获得基准水面，基于基准水面，划分水位警戒线；基于水位警戒线，构建XML模型；实时获取地下水数据，通过地下水位数据及所述水位警戒线对XML模型进行编写，基于编写后的XML模型，生成预警方案。
通过地下水位动态模拟分析法对地下水初始数据进行计算，获取基准水面，在计算过程中，增加约束条件，其中约束条件包括沉降条件、入侵条件及供水条件。其中沉降条件中可以根据地下水分布去计算地下水应力情况，进而计算可能引起地面沉降的水位数据，还可以通过统计历史数据拟合当前约束水位，具体的通过统计基准水面的获得的地区相关的沉降事件，当该区域沉降事件较少时，可添加相似区域沉降事件，相似区域为土质结构、土质数据相似区域，通过统计相关沉降事件的土质结构、土质数据及水位数据，并通过多元回归计算拟合土质结构、土质数据与水位数据之间的关系，并通过该地区的土质结构及土质数据计算该地区可能引发沉降的水位数据，其中土质结构、土质数据的参数可根据技术人员经验去择优选定，并将计算的基准水面大于该引起沉降水位数据作为沉降条件的约束，防止计算的基准水面会引起沉降情况的问题；入侵条件可以通过水动力平衡计算海水入侵的最低约束水位，同时也可根据相关参数通过多元回归进行相关参数与最低约束水位的相关性拟合进行计算，建立约束时基准水面大于等于最低约束水位，相关参数包括土质数据，土质结构数据及海面水位数据，具体参数可根据技术人员经验择优选取，在上述两种约束中，最低水位的计算中，通过回归计算可以更加符合该地区的实际情况，同时操作简单，防止直接计算由于初始参数不准确造成的后续计算步骤较多，误差依次迭代进行扩大造成的最终误差较大问题，供水条件根据泉水供应即该地区具有泉水时，根据历史数据统计泉水喷涌所支持的最低水位，将水位作为供水条件中的最低水位，建立约束时基准水面大于等于供水条件中的最低水位，设置相关限制条件可以在基准水面设定过程中，防止其他条件的影响。
通过水量均衡法对基准水面进行计算，基于计算结果划分水位警戒线。水量均衡法根据水均衡原理，统计该地区的地下水各收入(补水)及支出(供水)，并将收入及支出的差值综合基准水面下的地下水量，计算可供开采地下水量，并根据可供开采水量是否可供一个月的用水、两个月用水、三个月用水的标准，划分为三级警戒线水位、二级警戒线水位及一级警戒线水位。
在完成水位警戒线划分之后，通过XML模型对上述数据进行存储，所述XML模型的构建过程包括：将所述水位警戒线对应的地区作为根元素，将所述水位警戒线、地下水位数据、地下水位数据的获取时间作为根元素的子元素，根据所述根元素和子元素构建所述XML模型。同时为了更加方便实际应用，可以选择同一时间下的数据进行整合，即将时间作为根元素，将地区作为根元素的子元素，将更加具体的数据作为地区子元素下的子元素，并根据上述设定，构建XML模型，XML模型为XML结构，能够在不同操作系统下进行存储，方便相关人员操作及修改。
在XML模型构建完成之后，将相关数据、填写到模型的不同元素下，之后提取编写后的XML模型中的地下水位数据及所述水位警戒线，根据所述水位警戒线对所述地下水位数据进行判断，当所述地下水位数据低于水位警戒线时，提取水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间，并将所述地下水位数据、水位警戒线、水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间进行整合，并根据水位警戒线获得警戒线类型，并根据整合结果及警戒线类型生成预警方案。
在编写完成的XML模型中存储着相关数据，通过对地下水位数据及所述水位警戒线进行实时更新，并根据XML模型中的地下水位数据及所述水位警戒线对应位置的数据进行实时的提取计算，根据三级警戒线水位、二级警戒线水位及一级警戒线水位依次对地下水位数据进行判断，判断完成后，提取警戒线水位及地下水位数据同时将XML模型中该元素对应的时间及地区进行提取整合，同时将三级警戒线水位、二级警戒线水位及一级警戒线水位对应三个不同的预警类型，依次对应三级预警，二级预警及一级预警，将预警类型和整合结果同时输出，并将详细信息作为预警方案对相关人员进行提醒，其中提醒中可以采用文字框或者语音提醒，将数据处理为XML结构，方便有序存储同时为相关技术人员进行集中有序查看提供便捷，同时。
同时将数据处理为XML结构的模型，作为数据基础，对于数据分析具有较强的拓展性，其中可以根据XML结构数据生成相关调水方案，在地下水位数据低于一定标准时，或者达到某一预警时，可选择直接开启相关补水措施，或者生成调水方案，从其他地方进行调水，其中调水方案，根据不同地区、时间、地下水位数据及警戒线水位，通过调水来保持某一区域的水位平衡，在生成调水方案同时设置地区相关约束如距离约束及调水条件约束等约束，距离约束可以将缺水地区为中心，将满足该区域设定阈值距离内的水充足的位置进行预选，并进一步统计同一时间下的水资源可利用量，同时将调水中的成本条件即调水条件约束进行设定，设置为某一阈值，根据成本约束再次减少地区的选择，并根据不同地区的水资源利用量及地区位置，并计算调水成本，对调水成本最小化作为目标，通过优化算法生成调水方案。同时在上述模型的基础上，通过按数据所归元素进行数据提取，还可以有效构建三维模型等分析模型，具有较强的实用性。
实施例二
如图2所示，为了更好的实现上述技术目的，本发明提供了一种地下水位警戒线划定系统，包括：获取模块、构建模块、生成模块；
所述获取模块用于获取地下水位初始数据，基于地下水初始数据，获得基准水面，基于基准水面，划分水位警戒线；所述构建模块基于水位警戒线，构建XML模型；所述生成模块用于实时获取地下水数据，通过地下水位数据及所述水位警戒线对XML模型进行编写，基于编写后的XML模型，生成预警方案。
所述获取模块包括第一获取模块；所述第一获取模块用于通过地下水位动态模拟分析法对地下水初始数据进行计算，获取基准水面，在计算过程中，增加约束条件，其中约束条件包括沉降条件、入侵条件及供水条件。
所述获取模块还包括第二获取模块；所述第二获取模块用于通过水量均衡法对基准水面进行计算，基于计算结果划分水位警戒线。
所述构建模块包括第一构建模块；所述第一构建模块用于将所述水位警戒线对应的地区作为根元素，将所述水位警戒线、地下水位数据、地下水位数据的获取时间作为根元素的子元素，根据所述根元素和子元素构建所述XML模型。
所述生成模块包括第一生成模块；所述第一生成模块用于提取编写后的XML模型中的地下水位数据及所述水位警戒线，根据所述水位警戒线对所述地下水位数据进行判断，当所述地下水位数据低于水位警戒线时，提取水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间，并将所述地下水位数据、水位警戒线、水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间进行整合，并根据水位警戒线获得警戒线类型，并根据整合结果及警戒线类型生成预警方案。
所述生成模块还包括第二生成模块，第二生成模块可以根据XML模型中的数据，通过结合实地采集的图像或者点云数据进行三维模型的生成，同时生成三维模型之后，三维模型包括虚拟地形显示，同时在不同地区地形显示上，会根据XML模型中的数据对地形上对应的数据进行显示，在显示完成之后，可设定相关标记点，存储历史时间下的不同XML模型的数据，通过点击相关标记点，可以便捷查看相关的地区内容，关于实时更新的水位数据，可以根据地形中的不同颜色加以表示，在使用表示颜色过程中，将相关水位数据设置为不同等级，在不同等级下对应有不同的颜色，当水位数据进行更新时，根据水位数据所在的不同等级进行颜色更新，构建的三维模型可以直观表现该区域内的地形及水位。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.地下水位警戒线划定方法，其特征在于，包括：
获取地下水位初始数据，基于地下水初始数据，获得基准水面，基于基准水面，划分水位警戒线；
基于水位警戒线，构建XML模型；
实时获取地下水数据，通过地下水位数据及所述水位警戒线对XML模型进行编写，基于编写后的XML模型，生成预警方案。
2.根据权利要求1所述地下水位警戒线划定方法，其特征在于：
所述基准水面的获得过程包括：
通过地下水位动态模拟分析法对地下水初始数据进行计算，获取基准水面，在计算过程中，增加约束条件，其中约束条件包括沉降条件、入侵条件及供水条件。
3.根据权利要求1所述地下水位警戒线划定方法，其特征在于：
所述水位警戒线划分过程包括：
通过水量均衡法对基准水面进行计算，基于计算结果划分水位警戒线。
4.根据权利要求1所述地下水位警戒线划定方法，其特征在于：
所述XML模型的构建过程包括：
将所述水位警戒线对应的地区作为根元素，将所述水位警戒线、地下水位数据、地下水位数据的获取时间作为根元素的子元素，根据所述根元素和子元素构建所述XML模型。
5.根据权利要求1所述地下水位警戒线划定方法，其特征在于：
预警方案的生成过程包括：
提取编写后的XML模型中的地下水位数据及所述水位警戒线，根据所述水位警戒线对所述地下水位数据进行判断，当所述地下水位数据低于水位警戒线时，提取水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间，并将所述地下水位数据、水位警戒线、水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间进行整合，并根据水位警戒线获得警戒线类型，并根据整合结果及警戒线类型生成预警方案。
6.地下水位警戒线划定系统，其特征在于：包括：
获取模块、构建模块、生成模块；
所述获取模块用于获取地下水位初始数据，基于地下水初始数据，获得基准水面，基于基准水面，划分水位警戒线；
所述构建模块基于水位警戒线，构建XML模型；
所述生成模块用于实时获取地下水数据，通过地下水位数据及所述水位警戒线对XML模型进行编写，基于编写后的XML模型，生成预警方案。
7.根据权利要求6所述地下水位警戒线划定系统，其特征在于：
所述获取模块包括第一获取模块；
所述第一获取模块用于通过地下水位动态模拟分析法对地下水初始数据进行计算，获取基准水面，在计算过程中，增加约束条件，其中约束条件包括沉降条件、入侵条件及供水条件。
8.根据权利要求6所述地下水位警戒线划定系统，其特征在于：
所述获取模块还包括第二获取模块；
所述第二获取模块用于通过水量均衡法对基准水面进行计算，基于计算结果划分水位警戒线。
9.根据权利要求6所述地下水位警戒线划定系统，其特征在于：
所述构建模块包括第一构建模块；
所述第一构建模块用于将所述水位警戒线对应的地区作为根元素，将所述水位警戒线、地下水位数据、地下水位数据的获取时间作为根元素的子元素，根据所述根元素和子元素构建所述XML模型。
10.根据权利要求6所述地下水位警戒线划定系统，其特征在于：
所述生成模块包括第一生成模块；
所述第一生成模块用于提取编写后的XML模型中的地下水位数据及所述水位警戒线，根据所述水位警戒线对所述地下水位数据进行判断，当所述地下水位数据低于水位警戒线时，提取水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间，并将所述地下水位数据、水位警戒线、水位警戒线对应的地区及地下水位数据的获取时间进行整合，并根据水位警戒线获得警戒线类型，并根据整合结果及警戒线类型生成预警方案。
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