虚拟现实技术在水文地质研究中的运用

贾梦琦

湖北省武汉市中国地质大学（武汉），湖北武汉 430074

水资源作为维持人类生存必不可少的一种资源，任何水资源问题的出现都将威胁到人民的生命安全。因此，水文地质研究工作一直是国家工作中的重要环节。虚拟现实技术作为一项行之有效的高科技研究手段，随着近来水资源问题的频发，在我国的水文地质研究工作中得到了极为广泛的应用，并为我国的水文地质研究工作起到了极大的作用。本文就阐述了虚拟现实技术的相关问题以及其应用优势和条件，分析了其在我国水文地质研究工作中的应用，并谈论了其在水文地质研究工作中的研究步骤。

1 虚拟现实技术相关问题分析

虚拟现实技术是信息时代的高科技产物，它是由美国人在上世纪80年代末创造出来的，其英文缩写为VRT。这种虚拟现实技术主要是通过计算机的应用来实现的，它使用计算机营造一种虚拟逼真的环境来模拟人在真实界面中的活动，从而实现对于人的听觉、视觉、运动等行为的把握。在应用这种虚拟技术时，研究人员首先借助一些特制的装备，将自己沉浸在这种虚拟环境里，获得比较真实的感受；然后，通过使用虚拟的设备对虚拟环境中的对象进行操作，最终实现一种比较立体的工作构想。

这种虚拟现实技术在应用中具备非常多的优势，而这些优势主要可以从几个方面来分析：首先，VRT具有实时表达的功能，它能够根据时间、地点的转换来反映事物的变化。再者，它还具有立体表达的功能，可以实现对于事物多个侧面的展示，并且还能够精细地展现事物各个方面的细微差别。此外，VRT还可以模拟尚不存在但有可能出现的事物，从而得到虚拟的研究结果，为现实世界的研究提供信息支持。

但是，虚拟现实技术的工作要获得健康的运行，还必须具备一些必要的条件。最为重要的就是，VRT作用的发挥必须依靠大量的信息资料，信息资料的储备越丰富，其虚拟工作的结果也就越贴近于现实，进而也就可以更好地为各项工作提供借鉴。

2 虚拟现实技术在水文地质研究中的应用

近年来，随着信息技术的快速发展，再加上水文问题的频发，虚拟现实技术在水文地质研究工作中得到了极为广泛的应用。本文接下来就简单阐述几点其在水文地质研究工作中的具体应用情况，以及其应用的步骤。

2.1 虚拟现实技术在水文工作中的应用

首先，VRT利用其虚拟技术中三维可视化的功能，可以真实地展现含水层以及隔水层在低下的分布，同时呈现出含水层厚度以及其空间变化。再者，虚拟现实技术还利用其虚拟系统对地下水流的运动规律，以及水运动的特点、流向、流速与流量等做出真实的展现，有时还可以展示储水量的变化。此外，VRT技术在地下水水质的检测工作中也发挥着极大的作用。VRT技术通过虚拟地下水在天然的状态下的变化，分析出影响水质变化的主要因素，从而达到对于水质的保护性管理。而且，它还可以虚拟一个地下水的水质实验室，通过对一些相关的资料进行分析，从而模拟出地下水流的变化，以及含水层的相关特征，并通过展现地下水流中溶质的变化及发展，为地下水水质管理提供一些新的管理思路。最后，VRT技术还在水文地质的环境研究中发挥着作用。虚拟现实技术通过其技术中虚拟为出现事物的功能，达到对于水文地质的环境变化的模拟，比如对于地下水沉降规律的模拟、地面沉降实时的检测等，从而使工作人员掌握到地下水文环境有可能发生的变化，进而针对这些变化采取一些保护措施。在水文地质环境中的虚拟现实技术应用，还可以用来对水资源实施科学的规划。

2.2 VRT技术水文地质工作中的研究步骤

虚拟现实技术作为一项高效的信息技术，它在水文地质工作中的具体实施过程是极其复杂的，工作人员必须将每一个步骤都严格的控制好，才能真正实现其作用的发挥。首先，工作人员必须按照技术要求，以及实际的数据特点，还有计算机自身硬件的承受能力，来建立一个虚拟的现实数据库，将所有的与当地水文地质有关的数据收集在内，比如气象数据、水文数据、地质资料等，使这个数据库为工作提供充足的数据。其次，工作人员还要根据水文地质条件来建设一个三维的地质模型以及地下水的水流模型，实现对于地下水的实时模拟。最后，工作人员还必须建立一些应对实际问题的专项模型以及实时的预测模型等，实现对于具体工作的模拟监控。

3 结论

虚拟现实技术作为一种高效的计算机技术，对于水文地质工作发挥着极大的作用，因此，工作人员必须加强对这种技术的研究及把握，推动这种技术的作用的发挥，实现对于水资源的保护及合理地开发。

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