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基于卫星遥感平台的浅层地下水推断模型 于德浩邓正栋 王大庆 朱步洲 苟毅征 解放军理工大学工程兵工程学院 江苏 南京210007 摘要采用遥感数学模型相融合的方法建立浅层地下水推断模型。 该模型克服以往勘察方法费用高、效率差、周期长 的不足，从未知出发，由面到点，层次分明、衔接有序。 经实地考察验证，模型精度较高，效率较快，具有一定实用性，不仅可 以宏观、快速、高效地确定浅层地下水的分布和范围，而且可以降低费用，缩短周期，为进一步找水工程布置提供依据。 关键词遥感；浅层地下水；推断模型； 中图分类号P627;P641.2文献标志码A文章编号1004-9592（2008）06-0057-03 Shallow Groundwater Prediction Model Based on Remote Sensing of Satellite Plat Yu Dehao, Deng Zhengdong, Wang Daqing, Zhu Buzhou, Gou Yizheng Engineering Institute of Engineering Corps，PLA Univ. of Sci. aij是矩阵中的元素。②计算各行Mi 的n次方根值WiMi n 姨 ，其中i1,2，，n。③计算 WiWi/ n i 1 ΣWi，Wi即为所求各指标权重。 根 据 上 诉 步 骤 ，计 算 权 重 为W [0.05,0.03,0.06,0.21,0.32,0.10,0.17,0.06]T。 3.2一致性检验 计算权重后必须进行一致性检验， 如果不符合 要求，应重新建立判断矩阵，直到符合要求为止。 一 致性检验计算步骤如下①计算λmax n i 1 Σ AW）i nWi ； ②计算一致性指标CI（λmax－n）／（n－1）；③查得矩阵 平均一致性指标RI，如表3所示；④计算一致性比 率CR CIRI。 根据上述步骤， 计算得λmax 8.60 ,CI 0.086 , RI1.41，CR 0.061 1 ＜ 0.1，所以可以认为判断矩阵 具有满意一致性， 最终确定各指标权 重为W 标度第i指标与第j指标比较结果说明 1Ki与Kj重要性相等对目标有相同重要性 3Ki稍重要于Kj判断差异轻微 5Ki重要于Kj判断差异明显 7Ki甚重要于Kj判断差异强烈 9Ki极端重要于Kj判断差异极端 2，4，6，8重要性在上述表述之间判断属上述两者间时 上述各值 的倒数 Ki与Kj比较的判断为kij，则Kj 与Ki比较的判断为kji1/kij。 表11～9标度的含义 图1浅层地下水推断模型 表3平均随机一致性指标 阶数n123456789 RI000.580.901.121.241.321.411.45 表2判断矩阵A-B B1B2B3B4B5B6B7B8 B1131/21/41/61/21/41/2 B21/311/31/51/71/21/51/2 B32311/21/51/31/41/2 B445211/2425 B567521525 B62231/41/511/24 B74541/21/2213 B82221/51/51/41/31 港工技术2008年第6期58 [0.05,0.03,0.06,0.21,0.32,0.10,0.17,0.06]T。 3.3分析评价 根据计算出的权重，代入式（1）中，完成模型的计 算，并取出前三级异常叠加ETM8波段，用不同颜色 代表三级异常，制成浅层地下水分布推断图。I级异常 代表该地区赋存浅层地下水的可能性极大，水量非常 丰富；II级异常代表该地区赋存浅层地下水的可能性 较大，水量较为丰富；III级异常代表该地区赋存浅层 地下水的可能性一般，水量一般。 本次研究区的各级 异常多分布于侵蚀平洼地、河床、河谷、主干沟谷或规 模较大的切沟道、冲洪积扇等地，与实际浅层地下水 的分布比较吻合。 各级异常统计，见表4。 4实地验证 为检验模型的精度和实用性， 对研究区进行了 实地考察和验证。 在预测区内共调查大口井88眼， 管井76眼，实地物探35处。 在I级、II级异常中，除 个别异常点外，绝大部分异常都与实际情况相符，都 可在异常范围内中找到丰富的浅层地下水。 由于在 III级异常中，部分异常与实际情况相符，但是还有 一部分区域出现假异常， 找水精度不如I级和II级 异常。因此，可以把I级和II级异常区域作为找水的 重点区域。根据现场实际情况，在I级异常和II级异 常中选择2处以示说明。 1）I级异常井编号D47，位于土左旗兵州亥乡 西1.5 km处；成井类型为大口井，井深40 m，井径 4.0 m，无井房，井壁结构石砌；地下水类型为潜水， 含水层岩性为Q4，含水层厚度25 m，水位埋深15.0 m，水位降深5.0 m，出水量3 000 m3/d。D47编号 井，如图3所示。 2）II级异常井编号D58，位于呼和浩特市郊把 栅乡西把栅村东；成井类型为大口井，井深40 m，井 径3.5 m，井壁结构石砌；地下水类型为潜水，含水层 岩性为砂、砂砾石，地层时代为Q4，含水层厚度26.7 m，水位埋深3.0 m，出水量1 100 m3/d。D58编号井， 如图4所示。 5结语 采用遥感数学模型相融合的方法建立起的 浅层地下水推断模型，经实地考察验证，模型精度较 高，效率较快，具有一定的实用性。 该模型是建立在卫星遥感图像基础上的模型， 由于遥感本身的局限性， 所获得的数据仅反映地表 的情况， 只能提取与浅层地下水富集相关的地面湿 度、温度、植被等信息，不能透视地下。 因此，需要水 文地质调查、 物探探测及钻井工程等其它技术手段 进行验证。 参考文献 ［1］施培俊,丁志斌.野站给水工程［M］.南京解放军理工 大学工程兵工程学院, 19981蛳29. ［2］郝社峰,刘汉湖,杨武年.多元信息成矿预测模型分析 及实例应用［J］.江苏地质, 2005, 29（4）234蛳238 . ［3］唐永成,何义权,王永敏，等. GIS应用于安徽东部地区 金矿资源评价研究［M］.北京地质出版社,2000. ［4］樊运晓，罗云，陈庆寿．区域承灾体脆弱性综合评价指标 权重的确定［J］.灾害学，2001，16（1）85蛳87． ［5］王靖，张金锁．综合评价中确定权重向量的几种方法比 较［J］．河北工业大学学报，2001，30（2）52蛳57． ［6］刘明寿．采用德尔菲法评价高校学报学术影响力［J］．贵 州大学学报自然科学版，2004，21（4）437蛳440． ［7］Saaty T L.层次分析法 ［M］.许树柏,译.北京煤炭工 业出版社, 1988 5蛳39. ［8］麻作军,姜小成.层次分析法中组合权重算法的一种改 进［J］.陇东学院学报自然科学版, 2007, 17（1） 19蛳21. ［9］陈瑶,张治国,苏建军,等.分层AHP法在确定区属医 院绩效评估指标体系权重中的应用 ［J］.医学与社会, 2007, 20（2） 35蛳37. ［10］ 文世勇,赵冬至,陈艳拢,等.基于AHP法的赤潮灾害 风险评估指标权重研究［J］.灾害学, 2007, 22（2） 9蛳14. ［11］ 李莉华,张亮,王晓敏,等.基于AHP模糊综合评判对 国外资金投资房地产的风险分析 ［J］.华北水利水电学 院学报, 2007, 28（3） 97蛳100. 图4呼市郊把栅乡西把栅村东大口井 图3土左旗兵州亥乡西1.5 km大口井 表4研究区各级异常统计 异常类型I级II级III级 像元数/个17 844504 391616 213 所占面积/0.154.245.18 面积/km216.06453.95554.59 2008年第6期于德浩，等基于卫星遥感平台的浅层地下水推断模型59