遥感技术在华北平原地下水资源潜力调查中的试点应用.pdf

遥感技术在华北平原地下水资源潜力 调查中的试点应用 乔彦肖 (河北省环境地质勘查院石家庄050021) 摘要：在地下水资源日趋缺乏的太行。山前河北平原，采取遥感技术开展地下水资源调查评价。在充分利用卫星遥 感(TM)图像数据反映地下水资源相关信息灵敏的基础上，综合其他常规资料，准确的圈定出山前冲洪积扇的范围， 划分出它们的形成期次和扇体结构。明晰了不同河流扇体之间和同一河流不同期次扇体之间的空间交叠关系，恢复 了主要河流的水流系统。详细解译出其它如古河道、地下水浅埋区、地下水溢出区、决1：3扇、消亡湖泊及其古三角 洲等水文地质要素。在此基础上，推测出具有开采潜力的地下水富水区6处。在对其中的两处进一步开展详细的水 文地质勘察后，被有关部门确认为极具开采潜力，可做为大型城市供水水源地。 关键词：卫星遥感(TM)华北平原地下水资源富水区水源地 1 前言 华北平原约14万km2，有包括首都北京、天津、河北省会石家庄在内的十几座大中城市。人口 密集，全国重要的交通干线从这里向全国辐射。华北平原是重要的粮棉产区，同时工业也很发达。 随着人口增加，城市扩张以及工农业的迅速发展，在地表水资源缺乏的情况下，大量抽取地下水以 满足各方面的用水需要。在经过二十几年持续、大量抽取地下水后，地下水位急剧下降，浅部含水 层疏干严重，深层含水层也出现大面积降落漏斗，地下水资源出现危机，在这种情况下，在实现南 水北调跨流域调水之前，正确评估华北平原地下水资源可利用潜力，寻找尚未利用或未充分利用的 新水源地，以保证城市、重要工业、农业和人民生活正常用水，是摆在人们面前的一项紧迫任务。 为此，我们采用遥感技术，采取先试点后推广的办法，筛选出具有开采潜力的地下水富水区，为进 一步详细勘察提供靶区。 2研究区概况 7，东经 河北省太行山北段山前平原作为试点研究区，地理坐标为北纬34。40’一39。55 114。307—119。407，面积约2万km2(图1)。研究区属暖温半干旱大陆性季风气候，多年平均 多为300--1700m，由西向东依次为中山、低山和丘陵。研究区与低山丘陵区相邻，属山前倾斜平原， 地势由东向西缓倾斜，坡度为地表高程5—100m，表面大部分由第四纪松散堆积构成。发源于西部 山区的河流由西向东汇集于研究区中部的白洋淀。区内工农业发达，城镇密集，有河北省省会石家 庄和保定两大城市。自20世纪80年代以来，本区地下水开采量逐年增加，地下水位持续下降，城 市周围浅层地下水已被疏干。 作者简介：乔彦肖，男，1954年生，1982年毕业于河北地质学院水文地质学，教授级高级工程师。主要从事水文、 工程及环境遥感应用研究，舀：国内外发表论文40余篇。地址：河北省环境地质勘查院石家庄市槐中路兴苑街58号 邮编：050021电话0311 E—mail：QiaoyanXiao@yahoo．corn．cn 3地下水遥感信息提取 3．1与地下水有关的因素分析 地下水埋藏于地表之下，在地表上是不能直接观察到地下水赋存状况的。但地下水可通过某些 地表现象间接的得到反映，遥感研究地下水，正是利用这一点作为研究基础。一般说来，人们常通 过研究地貌、地表岩性、河流、古河道、水文、植被、人为活动等地表现象间接了解地下水的运动 和赋存状态。而这些与地下水赋存状态有关的地表现象，正是遥感技术的优势所在。在研究区，在 对各种资料综合分析研究的基础上，我们的研究确定从研究冲洪积扇、古河道、现代河流、地表岩 性等人手，结合其他相关资料，深入研究地下水赋存条件和特征，推测地下水富水区，为客观准确 的评估地下水资源潜力提供依据。 图1试点研究区位置图 3．2地下水资源遥感信息提取 3．2．1遥感信息源 露状态，这对我们研究上述确定的研究对象是有利的。 3．2．2遥感图像计算机处理 为最大限度的提取与地下水运动和赋存相关的地表信息，采取以下三种计算机图像处理方法突 出这些有用信息。 ①线性拉伸：首先对两景TM图像数据进行精细校正，使其达到能与1／10万地形图精确的配准。 然后对每景图像数据的8个单波段进行线性拉伸，调整其亮度直方图为正态分布状态。