遥感技术在水利领域的实际应用探析
2017-05-30左梦颖
左梦颖
摘要:在大数据的新背景之下,电子信息技术得到了突飞猛进的发展。遥感技术的出现,为人们开发利用现有的自然资源提供了一定的便利。尤其是对于水资源而言,更是人类赖以生存的自然资源。新型的遥感技术被广泛的应用于水资源的合理开发与利用之中,并起到了良好的效果。文章对现阶段我国的水资源利用相关技术的发展情况以及遥感探测技术在我国水资源的实际勘测中发挥的作用进行了说明,并探讨了在我国的水利领域应用遥感技术所体现的优势以及特点,同时还对遥感技术在我国水资源的利用领域中的具体应用进行了简述,旨在提升人们对于遥感技术在水资源利用方面的认识。
关键词:遥感技术;水利领域;实际应用
前言
近几年遥感技术在电子勘探领域得到了飞速发展,相关技术也不断趋于成熟,被应用到地球自然资源考察、气象变化预测以及军事信息侦查等各个方面。遥感技术主要是以电磁波作为媒介,通过安装在飞行设备上的传感器,对于大范围及远距离的对地目标,进行信息的收集和处理,同时可以根据实际的勘察需要形成相应的图片或者影像。这种先进的探测方法已经在我国水文资源的勘探以及水利工程的监察等方面得到了应用,遥感技术不但可以为水资源开发利用的学者及工作人员提供更加详尽、全面的水资源分布以及储量信息,还可以收集许多水利工程监管范围内的水流量信息,可以更加有效地预防汛期水害的出现,减少水灾给生命及财产所造成的巨大损失。
1现阶段我国的水资源利用的相关技术的发展情况分析
1.1对于水资源的勘测
在对我国的水资源进行人工的勘测的过程中,通常很难采集到水资源流动或者分布变化的相关动态信息。另外,勘测人员如果深入到一些较为偏远的地区进行水资源的考察的话,将会受到地域等方面因素的影响,在勘测信息的传输上会存在着一定的困难。
遥感探测技术中的传感设备可以对水流的动态变化进行实时的检测,既可以利用无线通讯的方式对采集到的数据信息进行传递,还可以将水资源相关的勘察信息进行处理及存储,很好地凸显了勘测信息的时效性及精确度。
1.2周围水环境的整治
河流、江域以及淡水湖泊是人们获取地表水资源的主要渠道,然而,人们能否长久地利用这些水资源,对于这些用水渠道周围生态环境的维护效果将起到直接的影响。一旦水资源周围的环境遭到破坏,水体的质量将会受到严重的影响,对人们的生活生产用水是十分不利的。
利用遥感技术对于河流、江域和淡水湖周围的生态环境进行监测,能够快速地发现水域周围环境保护不足的地方,并及时发现水体污染的情况。人们可以根据采集到的信息,采取相应的保护以及防控措施,以提升水体的质量及洁净程度。
1.3水利的远距离调配
我国自然的水资源分布呈现出不均衡的现象,华北、西北以及淮海平原等地区的水资源较为缺乏,处于这些地区的居民经常会出现吃水难的状况。国家为了解决这一用水难题,实施了南水北调的重大战咯性的输水工程。通过将丰富的长江水资源流域进行划分,结合国土地域的特点,分别将水资源输送到我国东部、中部以及西部的缺水地区。
这种远距离的水资源输送工程,在水资源调配的过程中,常常需要跨越不同的地区以及流域。遥控技术的应用,可以在水利输送的过程中实现多流域的同时监管。并及时地发现水资源输送中所出现的问题,相关人员可以采取相应的解决方案来保证输水工程的正常运行。
1.4对水害隐患的排查
地球上的水资源虽然可以维持生命的正常生长,但是也同样会带来一些给生命造成威胁的自然灾害。洪灾以及旱灾就是分别由于降水而引发的自然灾害,这两种灾害的爆发将对人们的生产生活产生严重的影响,甚至会造成生命和财产的损失。
而将遥感技术应用到河流、海洋以及湖泊等水资源监督及管理的过程中,可以将气象条件与水利管理相融合。遥感设备可以通过对天气以及水流量信息的采集,让人们对可能发生的洪涝以及旱涝灾害进行预测,从而有效地采取相应的灾害防护措施,降低洪灾及旱灾所造成的损失。
2遥感探测技术在我国水资源的实际勘测中发挥的作用
2.1实现了大面积的勘察
遥感水利探测技术可以利用卫星,对于地表水资源进行全国范围的大面积勘察。能够为水资源开发利用的专家提供覆盖面更广,信息更加全面的水资源数据信息。此外,像无人机等一些小型的飞行设备可以代替人类,深入到一些较为危险的地方,去采集水资源信息。
2.2强化了勘测实际效果
除了遥感探测技术能够获取较为完整的水资源信息以外,还能够很好地避免人为勘测而产生的外界干扰,提升了水资源数据信息的精准度。另外,遥感技术通过陆地的卫星,能够有效缩短大面积水资源勘测所需要的时间,大幅度地提升勘测的效率。而在需要收集一些高清晰度的水资源信息的时候,可以通过调整飞行器的飞行高度,来获取一些清晰度较高的近地图像,来幫助人们了解水资源情况。
2.3有效延长勘探的时间
与人工水资源勘测不同的是,在使用遥感技术勘测水资源的时候,遥感设备能够省去勘测休息的时间。并且并不会受到气候条件、地理位置等因素的影响,遥感设备可以实现全天自动搜集水资源信息的工作。这一技术使水资源的勘探时间大大的延长,为研究水资源流动变化的相关规律,提供重要的数据信息依据。
3在我国的水利领域应用遥感技术体现的优势以及特点
3.1遥感技术凸显的优势
传统的水资源勘测方法,多数是依靠人工来对水资源储备资料以及实际利用信息进行收集的。这种方法常常会受到勘测环境的限制,很多地理位置偏远复杂、环境恶略的地方,勘测人员无法到实地进行调查研究。即便是突破重重阻力及困难到达目标勘测地点,也仅能够通过肉眼进行水资源情况的勘测,存在很大的局限,性。传统的水资源勘测方法,在信息的获取方面缺乏一定的全面性以及准确性。
而遥感勘测技术并不受环境条件的限制,可以利用飞行设备深入到很多勘测人员所无法涉足的地方,水资源相关信息的获取量更大。另外,遥感技术可以利用红光、绿光以及红外光等光谱波段对实地物体进行相应的探测。该方法能够发现人的肉眼无法观察到的水资源情况,除此之外,遥感设备能够对目标展开二十四小时全天性的探测,可以很好地记录并掌握水资源的变化情况。从这些方面来看,相比较于传统勘测方法,遥感勘测技术在水资源信息的收集方面更加全面、精确。
3.2应用遥感技术的特点
遥感技术可以借助飞行器以及影像拍摄设备,以航拍的方式对于地面中的目标信息进行获取。还可以利用无线传输技术实现对于航拍信息的快速传递,有效缩短了影像信息的输送时间。此外,可以通过控制飞行器的航飞高度,来自如地调整地面目标的拍摄角度,能够很好地避免卫星以及人为拍摄中容易出现的盲区。
4先进的遥感技术在我国水资源的利用领域的具体应用
4.1为我国水土的保持提供评估的依据
近几年,我国对于可持续发展的宣传力度不断加强,使得水土流失问题引了人们的广泛关注。遥感探测相关技术的飞速发展,许多高空间分辨率的遥感卫星已经逐步投入到了使用当中。遥感设备能够为水土保持的规划、治理以及监督等方面的工作,提供较为详细的基础研究资料。这种遥感检测技术主要是利用传感器对于土壤的侵蚀程度以及植被数量的变化进行动态性监测,工作人员可以根据遥感图像来分析土壤侵蚀的总量。并结合具体存在的水土问题,采取扩大植被种植面积等措施来改善水土流失的情况。
4.2可对水域资源的生态情况进行监督
水域周围的生态环境一直是处于动态变化的,水域的面积可能会随着降水量的增加以及雨水的冲刷等原因,使水域的面积不断地扩大。即便是同一条河流,在不同的河段,其周围的生态环境也会呈现出不同的情况,实际变化的速度也不尽相同。这一动态变化的情况,很难通过人工检测的方式加以把握。而通过遥感设备可以对水域周围的生态环境进行采集,结合遥感所获取的图像可以对于江河湖海的岸线进行测量,同时对于河口以及近岸的悬浮泥沙的迁移情况进行动态测定。遥感图像可以为水域周围的生态环境的监督提供逼真、现实性强的资料及信息,为相关专家以及科研人员研究水域资源生态环境的动态变化提供真实的辅助研究数据。
4.3对于自然发生的洪水灾害开展防控
洪涝灾害是我国在汛期多雨季节所频繁发生的自然灾害,常常会由于连续数天或者持续一星期的暴雨,而使江河湖泊的水位异常升高,水流冲破堤岸并大量涌入人们生活的区域,淹没农田、房屋,给人们的生命及财产带来危害。遥感技术能够对洪涝灾害的作业面积进行较为合理的估计,利用电磁波对于水体进行识别,并从遥感影像上快速提取水体的覆盖范围。另外,遥感检测设备具有多时项动态检测以及多周期的特点,可以对洪灾相关信息数据进行准确并及时的收集,来为灾后的相关重建工作提供重要的信息。我国于2008年发射了风云三号A星极轨气象卫星,卫星上承载的中分辨率成像光谱仪以及有效载荷探测器。这些仪器设备在洪水检测的过程中,可实现多光谱的三维定量遥感检测功能。
5结语
科技化信息新时代的到来,使得遥感探测方面的技术得到了较为广泛的推广及应用。在水資源的开发方面,遥感技术可以帮助人们获取更加全面的水资源的分布以及贮备信息,为人们合理开发利用水资源提供可靠的数据信息。而在我国的一些大型的水利工程中,遥感技术可以对汛期阶段的河流湖泊的水流量进行实时监控,可以提早对可能发生汛情的河段进行防洪加固工作。在水利工程运行的过程中,利用遥感技术可以深入到工作人员所不能顾及或者进入的地方进行安全方面的相关排查,以确保水利工程正常安全的运转。因此,从整体上看在水资源开发及利用的领域中应用遥感技术能够很好地提升水资源的利用效率,不但能够为汛情的预测及评估提供一定的依据,还可以为水利工程的运行提供安全保障。