水利信息化中遥感技术的运用及问题分析

王银铃

（开封市祥符区水利局，河南 开封 475000）

水利信息化中遥感技术的运用及问题分析

王银铃

（开封市祥符区水利局，河南 开封 475000）

本文首先介绍遥感技术发展的特点，分析遥感在水利工程中的发展以及在水利各个方面保持的现状，并就水利信息化中遥感技术的发展进行阐述，旨在阐明遥感技术在水利信息化中的重要性。

水利信息化；遥感技术；重要性

遥感经历了多个发展阶段，包括地面、航空和航天遥感等发展阶段的对地面的一种观测技术，这是一种综合性技术。之后诞生的航天遥感拓宽了人们观测地面的视野，同时增加了对地球信息获得的手段，同时也将遥感运用到了各个领域，如土地、植被、水文、海洋还有地质等，在这些领域中，遥感得到了充分利用。随着信息技术不断发展，我国水利信息化建设也使用到了遥感技术。遥感在水利信息化建设中的运用包括水利综合建设运用，水利信息基础建设和其他重点工程等，并且都起到了重要的作用。

1 遥感技术的发展特点

1.1 获得遥感数据的手段更多样和细致

随着现代社会的发展，航天领域、信息技术和计算机等各个方面都得到了快速发展，所以获得遥感数据的手段比起以前来说就更加多样和细致。遥感的多样化主要体现在两个方面，即遥感平台和传感器的多样化以及观测角度的多样化。从遥感平台这个方面来说，从以前传统的载人飞机、低地球轨道卫星，发展到现在的无人机、中高轨道卫星，并且还增加了航天飞机和国际空间站等其他特殊的平台。与此同时，传感器的系统也在不断完善，从最初的摄影系统、被动传感器、光学传感器到现在先进的扫描系统、主动传感器、微波传感器等。遥感的细致化体现在对数据的采集更加精确和密集，其中就包括对空间维、时间维、光谱维和角度维数据的采集，并且现在的采集能够得到更加完整的信息［1］。

1.2 对遥感数据的处理更为自动化

随着现代技术的发展，通过遥感技术能够更加快速地获得大量的信息，这也就表明遥感技术在处理数据时应该尽可能地避免人为因素的影响，由此提高数据处理的速度及效率，同时处理遥感数据的过程应该尽早实现自动化。遥感技术的研究人员为了能够使遥感数据处理得更自动化，做了大量的研究工作，因为不同的数据所涉及的算法是不一样的，因此这其中包括了几何校正、辐射校正、专业模型与算法等环节。所以，研究人员就需要先为遥感数据制定统一的数据标准，形成海量的遥感数据库，之后就要建立普遍适合的遥感几何模型，开发适合自身实际情况的数据处理算法，最后还要为遥感数据建立一个共享框架，实现关于遥感技术信息的共享。

1.3 遥感技术的应用拓展

遥感技术的应用随着科技的发展其广度和深度都得到了大幅度增加，其影响力也在日渐加深。不断发展的遥感技术已经与很多的应用模型对接，其中包括资源环境、海洋、农业以及全球气候等应用模型，借助集成地理信息和空间定位等工具，遥感为全球环境变化、规划社会发展和辅助政府决策以及建筑基础设施提供了可靠的信息。遥感技术的范围扩大到固体形变监测等，且不只这些方面，遥感技术还应用到了新的领域，如考古、疾病、犯罪等新领域。

2 遥感在水利信息化中应用的现状

信息化是当今社会发展的趋势，水利信息化就是指在现代信息技术的基础上开展的水利事业，从而提升水利工程的效率的过程。水利信息化是当今社会发展的产物，在水利信息化发展的过程中，水利与遥感的结合发展也有30年历史了，并且遥感技术在水利信息化过程中的应用更是得到了快速发展，从而取得了很好的成果。相关规划指明，要大力发挥遥感在水利信息化中的作用，促进新技术、新方法的诞生［2］。遥感对于水利信息化来说，不仅仅只是作为获取数据的一种手段，而是作为一种综合技术的存在，是集数据获取、处理、分析和定量表达的综合。

2.1 对水文水资源的监测

遥感技术在水利信息化中被广泛运用，其中包括地表水调查、水文地质调查和水资源评价等方面。对于水资源来说，使用遥感技术会比以前传统的方法更快捷，而且更加全面，收获更大，投入的人力、物力比之以前都小得多，监测范围越大，这方面的优势越明显。

2.1.1 调查地表水。通过光学或者是雷达都能够捕捉到河流、湖泊的图像，因为河流和湖泊是水体性质，而且它们与一般陆地表面的物理差异比较大。但是，水体发生变化的时候，如出现含沙或水深发生变化时，图像就会发生变化。再者，湿地受到了植被的影响以及受到土壤反射的干扰，这样的图像就不准确。面对这些复杂的情形，就出现了如阈值法、水体指数法、分类法、形态学发以及综合方法等的计算机自动识别方法，并且这些方法在不同的地方取得了不错的效果。为了达到动态监测的目的，遥感图像在不同时间不同地区进行配准，就可以监测到地表水资源的变化过程。

2.1.2 调查水文地质。通过遥感数据找寻地下水资源是一种重要的途径，也是确定位置的主要依据。通过遥感图像可以直接显示出地下水在地表的形态。众所周知，地下水为植被的生长提供了条件，其土壤湿润，因此生长得比较茂盛。植被覆盖区域和地表裸露区计算土壤水分是不一样的，前者是通过植被的发育状况或者植被的蒸腾作用来计算土壤水分，后者是计算地表热惯量反演土壤水分。另外，获取高分辨率土壤水分数据可以通过微波遥感。

2.2 水环境监测中的遥感

2.2.1 叶绿素含量。监测叶绿素含量是为了了解水体中浮游生物的分布指标，同时也是作为监测初级生产力和富营养化的参数。为了能够实现对水体中叶绿素等有机质的估算，可以建立一个数学模型，是关于遥感数据与不同叶绿素浓度水体光谱的模型。我国的研究人员通过卫星遥感和模拟数据在监测水体叶绿素反演模型的过程取得了较好的成果，而且研究的范围及其广泛，不是局限在一个小的地方。

2.2.2 固体悬浮物。水体中的悬浮泥沙作为维护河道治理、保障水利发电、维持农业灌溉正常运行中必须监测的关键参数，同时也是反映水体周边生态环境是否健康的重要指标。遥感技术在这里的运用比传统采样分析的方法监测范围大，速度更快，能了解实时动态，而且这里的遥感监测具有成本低且易于长期监测的优点。这种遥感技术已经在水库、泥沙和洪水等方面的监测中得到了广泛运用。

2.2.3 其他水污染。除了以上的情形，遥感技术在水面溢油、水异常和水污染等不正常情况出现时也能起到监测的作用。

2.2.4 遥感监测水环境的优点和不足。用以前的常规办法监测水资源，即现场取样，再结合实验室的测试，这样所用的时间长，所需的人力也很大，最大的弱点就是不能快速测试大面积的水域，完成所需的时间比较长。这时就突显了遥感在监测水资源时的优点，其监测的范围不仅广，速度快，成本更低，同时遥感监测有利于对水资源进行长期监测。不仅能够更加快捷和及时地获得水资源的信息，还可以由此分析其变化。虽然遥感已经比之以前的方法好了很多，但也不是十全十美的，它还存在以下问题：遥感技术发展的时间还短，因此它的数据还不够，在一定程度上就大大限制了遥感监测系统的建立；而且，运用在各个区域的数学模型不同，所以缺乏一个适合所有情况的遥感监测图像；还有就是由于水体中的物质受到反射光谱的影响，影响反演结果的准确度。

2.3 遥感对水旱灾害的监测

早在20世纪80年代的时候，我国就已经把遥感监测运用到了洪灾中，并且取得了不错的成果。遥感在监测水灾的情况下能够发挥以下的作用：一是利用遥感图像起到灾前预警的作用；二是通过对遥感图像的分析能够对灾情实时监控；三是根据遥感图像的分析对灾后进行评估以及帮助重建。遥感对旱情的监测是通过对土壤中水分的多少以及和它相关的各项指标来进行监测的。无论如何，遥感技术对于水利信息化都起到了重用作用。

［1］温俊辉，任耶西，修镜洋，等.遥感技术在水利信息化中的应用综述［J］.城市建设理论研究，2016（8）：6262.

［2］董静.遥感技术在水利信息化中的应用综述［J］.水利信息化，2015（1）：37-41.

Application and Problems of Remote Sensing Technology in Water Conservancy Informatization

Wang Yinling
（Kaifeng Fuxiang District Water Conservancy Bureau，Kaifeng Henan 475000）

This paper introduced the characteristics of the development of remote sensing technology,analyzed of the development of remote sensing in water conservancy projects and the status quo in various aspects of water conservan⁃cy,and expounded the development of remote sensing technology in water conservancy informatization.The purpose of this paper is to show the importance of remote sensing technology in water conservancy informatization.

water conservancy informatization；remote sensing technique；importance

S127；S274

A

1003-5168（2017）08-0041-02

2017-07-01

王银铃（1976-），女，大专，助理工程师，研究方向：水利工程。