遥感技术在水文水资源领域中的应用分析
2017-04-18
(辽宁省本溪水文局,辽宁 本溪 117000)
遥感技术在水文水资源领域中的应用分析
赵海安
(辽宁省本溪水文局,辽宁 本溪 117000)
遥感技术作为上世纪六十年代突出的技术类型,主要基于电磁波理论上的探测技术,该技术综合性较强,能满足不同经济领域需求,具有高效率和高精度的优势,应用在水文水资源领域中能显著提高工作效率和工作质量。本文从遥感技术的内涵和技术特征出发,对其在水文水资源领域中的关键点进行集中分析,发现利用遥感技术人工勘测和数据处理,能保证在数据质量基础上,提高项目运行效率,大大提高水文模型和预算体系的精确程度,达到减少工作程序,实现人力资源节约目的。为水文水资源领域技术人员提供有力保障。
遥感技术;水文水资源;关键点;应用
1 遥感技术内涵
上世纪六十年代我国开始大面积推广遥感技术,遥感技术是基于电磁波理论建立起来的探测技术,主要是借助不同的传感仪器度远程目标反射或者是辐射出的电磁波信息进行收集和整合,借助数据信息形成直观的图像,确保能对地面不同景物目标展开甄别和探测。由于遥感技术的综合性能较强,能满足不同经济领域中的多数要求,具有普遍价值性,因此,气象观测项目、资源考察项目以及地理地图测绘项目中都开始陆续应用遥感技术。遥感技术能实现快速高质量的测量,在水文水资源领域中应用遥感技术,能在提高工作实效性的同时,进一步减少水文水资源管控项目的工作程序,真正实现人力物力资源的节约目标。
2 遥感技术特征及优势
在实际应用过程中,遥感技术的特征明显,且具有较为突出的技术优势。
(1)遥感技术的信息量较大,能在观测项目中实现全天候监测。分析遥感技术的技术结构,在实际测量中既能获得可见光波信息,也能对可见光外的紫外线信息、红外线信息以及微波波段信息等进行有效读取,然后将信息转化成图像,直观的展示出物体的基本特征,这在水文水资源领域中能进一步扩展水文工作观测信息的效果。除此之外,在遥感技术应用过程中,并不会受到植被以及冰层等客观因素的影响,真正实现了全天候监测项目的目标,并且有效实现水文勘测领域和要素的扩展,为人们全面认知水文水资源变化程度和规律提供保障[1]。
(2)遥感技术能突破地域的局限性,相较于传统的水文水质勘测技术,遥感技术能突破天气、复杂地形等客观因素的影响,在一些地域特殊的地区也能实现安全作业,确保信息数据收集的完整性。借助遥感技术能跨越国界和地域限制,实现全方位无死角的数据整合。并且,收集的水文数据和资料也更加的多元化,具有重要的现实意义,能在提高水文水资源领域研究科学性的同时,保证精确度符合标准。
(3)遥感技术的资料和数据收集效果较为便捷,在遥感技术中,陆地的卫星系统能有效实现全面覆盖,且覆盖成像的周期仅仅需要16天左右。需要注意的是,若是多个遥感卫星同时工作,能进一步缩短覆盖成像的探测周期,提高整体工作效率。相较于传统的人工勘测,无论是在时间方面还是在效果方面都有突出的优势,且不会受到一些客观因素的干扰,整体技术效率高且周期适中[2]。
(4)遥感技术在应用过程中能有效获取大面积地物信息,在遥感技术应用后,由于其探测范围较广,在轨道高度达到900千米左右后,借助遥感技术能有效铺盖34000的区域,实现大面积信息收集和整合,具有非常重要的社会意义和价值。
3 遥感技术在水文水资源领域中应用的关键点
在水文水资源领域内应用遥感技术,要具体问题具体分析,建构切实有效的管控措施和管理机制,充分发挥技术的优势。
(1)要选择性的处理资料和数据。在遥感技术实际应用的过程中,尽管其自身处理效果较好,但是,由于水文水资源信息量较大,需要遥感技术对其进行有效的筛选。也就是说,为了进一步提高数据的实效性,要对不同资料的不同特征进行分类管理,结合测量项目和处理要求选取不同的遥感数据,以提升数据的实际利用效率[3]。
(2)要将遥感技术和人工操作结合在一起,尽管遥感技术作为自动化技术结构具有非常大的技术优势,能实现很多人工操作不能完成的项目,但是,在实际工作展开过程中,人工操作也是非常关键的辅助项目,需要将其和遥感技术结合在一起,发挥实际功效。在水文水资源领域内,遥感技术不能提供所有的测量数据,为了资料的完整性,就需要借助人工作业对其效果进行补充[4]。也就是说,在遥感技术取得资料后,人工作业能对其进行集中的验证和处理,确保审核效果和技术类型符合标准,进一步实现遥感技术资源和数据翻译的准确性升级。
4 遥感技术在水文水资源领域中的具体应用路径
将遥感技术应用在水文水资源领域中,具有非常重要的社会价值和实用性意义,需要相关部门结合实际需求进行统筹整合,保证技术应用和处理类型的完整性,并且提高技术体系的应用价值。目前,在降水量监测单元、蒸发量监测单元、地下水遥感单元以及净流量预测单元等多方面有着显著的作用,需要技术人员结合技术特征对其进行全程监督和控制,保证处理效果和监测水平的全面升级。
4.1 遥感技术在水文水资源降水量监测中的应用
在水文水资源研究领域,对地区降水量的研究具有非常关键的意义和作用,能有效指导农业项目的运行和开展。降水量的监测过程需要对云顶温度和降水点之间建立联系,并且利用卫星信息实现地面雨量站体系之间的差值测定。需要注意的是,在对一些雨量站较少的区域进行测量时,除了要对常规化雨量站进行测定和管理外,也要借助雷达对其进行全过程监测,以保证降雨量信息收集的完整性。也就是说,借助雷达监测对降雨量数据进行补充收集[5]。但是,雷达降雨量估算机制具有一定的局限性,更多的是应用在短缺降雨量数据收集项目中,借助空间信号处理相关数据,并且采集降水粒子对其进行降水量计算,有一定的局限性。基于此,在对云层较厚的区域进行测定的过程中,要利用卫星系统和雷达系统结合的方式进行全面分析和数据收集。通常情况下,在大面积降水量预报操作中,卫星估算具有一定的实际意义和应用价值,主要的估算方式是微波辐射法和综合法,利用航空飞机深入云层后进行有效的监测和数据收集,能从不同的层面和角度对云层结构展开全面分析,并且借助计算机技术对监测数据进行处理和整合,转化为有价值的参考数据,为水文水资源研究部门提供直观的研究资料,一定程度上保证了研究效果和研究水平的全面升级,具有现实意义。
4.2 遥感技术在水文水资源蒸发量监测中的应用
除了对降水量进行监测外,在水文水资源管理体系中,对水资源蒸发量的测试也是非常关键的项目之一,主要借助物理手段对地表能量和质量之间的转化关系进行勘测。尤其是利用遥感技术对蒸发量的估算体系,呈现出逐渐成熟的特征[6]。在实际的计算过程中,借助卫星数据进行统筹整合,利用统计经验法、能量余项法等措施展开测定,并应用全遥感信息模型予以核算和分析,发挥项目的应用和运行趋势。技术人员要结合模型特征对其进行分层处理,确保相关技术类型能发挥其实际优势。建立的一层模型能对地表上土壤和植物进行测定,建立的二层模型能对地表植被予以测定,亦或是对地表热量和地下土壤之间的余热参数展开深度整合。例如,我国在传统遥感数据地表特征参数处理机制建立的基础上,也建构了蒸腾计算体系,能对非均匀地面条件下的蒸腾数据展开全面核查和计算,提高测量体系的便捷化水平,为项目升级奠定坚实基础。
4.3 遥感技术在水文水资源地下水遥感中的应用
相较于传统的水位勘测项目,应用遥感技术能提高勘测数据的准确性和全面性,主要是对地表植物以及地貌基本特征进行整合分析后,间接处理地下水勘测数据。也就是说,在地下水遥感体系中,尽管不是进行直接测量,但是,借助遥感图像予以数据整合和破译,也能间接获取直观且准确的地下水文信息[7]。
4.4 遥感技术在水文水资源净流量预测中的应用
在净流量勘测和预报过程中,应用遥感技术,能实现信息输入效果和输出效果的最优化,尽管技术不能直接对河川径流展开估算和分析,但是,能通过对植被、土壤以及地貌相关特征的分析导出具体的关系结构。也就是说,在水文水资源净流量预测项目中,遥感技术对蒸发量、降水量以及土壤含水参数等项目进行统筹测算,从而估算出具体的信息模型,结合净流量进行勘测和预报[8]。利用遥感技术建立多种覆盖型蒸发量计算体系,提高数据估算过程的完整性和实效性,从而建构更加系统化的处理框架。也正是基于此,遥感技术能对净流量预测以及项目预报提供更加全面且完整的数据分析模块,实现预测效果和预测管理水平的综合性升级。
5 结语
总而言之,正是基于遥感技术的全面发展,利用遥感技术代替人工勘测和数据处理,具有一定的优势和应用价值,能在保证勘测数据质量的基础上,提高项目运行的效率,在节省人力物力的前提下,确保水文测定和应用效率的全面优化,不仅仅能缩短周期,也能提高水文模型和预算体系的精确程度。针对遥感技术的应用路径和管控机制,相关部门要建立健全动态化处理措施,为测量效果升级奠定坚实基础。
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1004-1184(2017)06-0209-02
2017-06-12
赵海安(1991-),男, 辽宁宽甸人 ,助理工程师,主要从事水文与水资源方面的研究作。