地下水是水资源的重要组成部分，是工农业生产与居民生活饮用的重要水源，也是自然界水力联系和水循环的重要环节，其独特的赋存条件和运转状态，使其具备特殊的自然、经济和生态属性。目前世界上一半的居民生活用水来源于地下水，约有25%的农业灌溉来源于地下水开采。2021年《中国水资源公报》显示，地下水资源量为819.57亿立方米，约占全国水资源总量的27.7%，地下水源供水量为8538亿立方米，占供水总量的14.5%，是我国重要的饮用水源和战略资源，在区域经济社会持续健康发展和生态文明建设中具备极其重大意义。

  长期以来，人们对地下水过度开采，地下水水位正在以危险的速度下降，这不仅严重威胁饮用水安全和依靠地下水灌溉农产区的粮食产量，还会导致污染加剧、生态支撑能力变弱及地面沉降等生态环境问题；除此之外，近年来各种地下水污染事件频频发生，使地下水污染风险防控压力持续不断的增加，地下水环境监管短板一天比一天突出。根据《2021中国生态环境状况公报》，“十四五”期间设置了1912个国家地下水环境质量考核点位，2021年获得1900个国家地下水环境质量考核点位水质数据，I-IV类水质点位占79.4%，V类水质点位占20.6%，主要超标指标为硫酸盐、氯化物和钠，地下水水质现状不容乐观。

  由于地下水资源的重要性，近年来国家对其给予了高度关注，发布了系列地下水相关的政策。2021年12月1日，《地下水管理条例》（中华人民共和国国务院令 第748号）正式施行，作为我国第一部地下水管理的专门行政法规，对地下水调查与规划、节约与保护、超采治理、污染防治、监督管理等活动作出了明确规定，对全面依法管理地下水提出了新的要求。

  伴随城市化、现代化的加速发展，地下水超采、人类经济活动等造成了地面沉降、地下水污染等一系列生态环境问题。开展地下水监测，掌握地下水环境质量，有利于保障我国的水资源需求，促进经济社会高水平质量的发展。但是传统的地下水监测方式费时费力，存在冗余数据量大，监测有效性差和网络传输局限性大等问题，而且随着经济社会的发展，地下水监测工作还遇到了很多新情况、新需求。除了要掌握基本的地下水赋存和分布特征，还要建立地下水长期监测网络，提高自动监测能力加强信息服务，开展基础理论和应用技术探讨研究，提高地下水资源科学保护和合理规划利用，实现以水资源的可持续利用支撑社会经济的可持续发展。因此提出智慧化管理系统平台的构建及信息系统管理技术，实行地下水实时信息统一动态管理和有效保护，提升科学管控能力十分迫切。

  地下水自动监测网络由监测站、网络传输通信系统、远程监测中心三个部分构成：监测站主要进行地下水水位、水温等参数的数据定时上报或中心召测；网络传输通信系统采用无线网络和光纤网络传输通讯，无线网络通信系统采用GSM（GPRS、SMS）通信方式，光纤网络负责传输对地下河多种参数的监测数据传输；控制中心主要对地下水监测仪器工作模式来控制，包括配置监测站的工作参数，适时调整监测周期，及时显示各监测站实时状态、及时以短信方式报警不正常的情况。实现对全部监测站点的集中管理，包括查询各个监测站点的适时监测数据，对采集到的数据统计分析，并适时发布预警信息。

  智能化地下水位监测系统能掌握地下水变化规律、了解地下水开采状况、指导地下水资源保护,可自动采集、存储地下水的水位、水温等参数，通过4G/5G/NB-IoT/北斗无线通信网络定时上报至省/市/县级监测中心平台，平台自动接收和存储数据，并进行长期监测和自动存储，根据地下水变化规律进行动态分析。

  现代化的大数据地下水监测体系，主要是依靠智能技术或计算机设备完成监测过程，将海量的存储数据和水质监测内容做动态化处理，然后通过平台构建的方式获取详情信息。在数据库构建的过程中，动态化检测内容信息会根据信息的特点要求做归类整理，随后进行标准模式的量化和存储。例如，江西省地下水环境监管信息化平台，这是江西省首批建设的省级地下水信息化平台，项目团队耦合集成物联网、地下水数值模拟、大数据、云计算、三维可视化等技术，将江西省地下水前期工作中形成的丰富数据、成果在平台中集成，实现地下水污染实时监测、预测、三维可视化，可快速调取、比对数据和“双源”信息，对异常值进行实时预警，为江西省地下水污染监控、管理和应急决策提供了直观、高效支撑。

  地下水超采会引发一系列的环境问题，制约经济社会的可持续发展。对地下水超采进行综合治理，改善地下水生态环境，增加地下水源的储备总量，实现地下水资源可持续利用，具备极其重大的现实意义和长远的战略意义。

  地下水超采区要建立大量的水量、水位监测站点，水文测量机器人和水文数据监测系统能够深入地下，完成有关数据的收集、分析和传输，这能让我们掌握地下水变化规律，了解地下水开采状况。除了水文站的日常运行外，利用卫星遥感、无人机等技术，能够对河湖水面面积、补水河长、清理整治情况等做多元化的分析，对水文站监测到的数据来进行验证复核，力求监测精准、数据精确，服务精细。在地下水超采区，加快建设高效节水灌溉工程建有助于提高水资源利用率，减少地下水开采量。信息化灌区借助物联网、传感器等技术，可以在一定程度上完成精准化灌溉，节水节能。例如，山东省滨州市博兴县建设了水利信息化综合服务平台，结合地下水监测采集数据，能够在“一张图”上叠加展示地下水监测站点的分布，实时监控并预警超采站点，实现了博兴县地下水超采区的实时监测预警和用水量红线的监控预警，实现了为水资源相关信息的统一监视、水政水资源业务的统一管理，将逐步推动新时期、新形势下博兴县治水思路的信息化实践，有效提升水利业务管理上的水准和效率。

  地下水系统是一个特别复杂的系统，揭示地下水变化特征需要结合各种手段，才能更全面的掌握地下水的动态变化。随着现在治水理念和信息化技术的持续不断的发展，大数据技术被有效应用在地下水管理过程，使我们对地下水的监测能力稳步增强。清研集团多年来深耕智慧城市信息化市场,充分融合物联网、云计算、人工智能、大数据挖掘等技术方法，结合清研智库大数据及人工智能团队的研究咨询实战经验，将信息、技术、设备与管理需求有机结合，积极助推地下水监测领域的数字化、智能化转型。

  今后的地下水监测研究应更加针对性的引入智能化、智慧化设备与系统，重点做好人工智能、物联网、大数据分析等新技术的应用，打造具有可操作性的应用平台，为地下水监测工作的开展提供关键的技术保障与支持，切实提高智慧化监测水平。同时，也要提高监测人员的监测水平，为地下水监测工作开展提供有效的技术保证。

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