Assessment of groundwater potential zones and artificial recharge structures mapping for sustainable water resources planning based on remote sensing and GIS approaches
Kanak N. Moharir · Neyara Radwan · Chaitanya Baliram Pande 等 11 人
利用遥感和GIS评估地下水潜力区并规划人工补给结构，以促进可持续水资源管理。
结合AHP层次分析法和GIS，对多主题图层加权叠加，并用ROC曲线验证。
识别出地下水潜力分区，推荐人工补给结构位置，模型精度约0.79。
可结合高分辨率遥感与机器学习，提升地下水潜力预测精度，并扩展至农业用水优化与干旱预警。
研究利用遥感和GIS技术评估地下水潜力区并规划人工补给结构，对农业水资源可持续管理有参考价值。
地下水资源的高效管理需要合理利用资源，同时考虑到有限的地表水可用性和前所未有的降雨事件。Tikamgarh地区由于严重的地下水压力、过度开采、有限的补给能力以及频繁的干旱条件，亟需制定更有效的政策以促进地下水的可持续开发与管理。人工补给是增强地下水和地表水资源的另一种方法。本研究采用了多种专题图层，如土壤、地貌、线性构造密度、坡度、土地利用与土地覆盖（LULC）、排水密度（DD）、地质和坡向等。这些图层通过层次分析法（AHP）特征向量方法进行归一化处理，并基于Saaty五级标度进行加权，以识别地下水潜力区（GWPZs），并利用地理信息系统（GIS）框架在整个区域范围内推荐适合的人工补给结构选址。利用ArcGIS10.5软件从卫星数据集中生成了空间地图。这些地图提供了与研究区域相关的宝贵信息。所开发的地下水潜力区根据统计数据被划分为五类，范围从极高潜力区到极低潜力区。通过ROC曲线分析验证了GWPZ地图推荐补给点的准确性和可行性。在补给点地图的验证过程中，准确率显示曲线下面积（AUC）为0.79%，而GWPZ地图的训练和测试准确率分别为0.724和0.704。经过对研究区域的调查，我们建议采用人工补给结构，如水泥沟渠拦水坝（CNBs）、检查坝、水坝、农场池塘和水井。该研究结果可为地下水资源规划、可持续农业实践以及增强当地水安全提供有益且宝贵的信息。