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水文水资源中遥感技术的应用探析

2017-11-15郑刚

珠江水运 2017年20期
关键词:水文水资源遥感技术应用

郑刚

摘 要:将现代遥感技术运用在水文水资源领域之中,有助于水文信息精准度改善,不断提升勘测效率,并且还可以节约大量成本,所以,在水文水资源研究领域之中值得推广。但是在具体的实践环节,还有诸多需要注意与改善的地方,因此,就需要不断提升遥感技术的水平与实效。为了能够获取更为准确的数据,能够大幅度改善水文水资源的勘测质量与效率,就需要着重研究水文水资源中遥感技术的应用。

关键词:水文水资源 遥感技术 应用

遥感技术是基于电磁波作为其理论基础,从而诞生出来的一种探测技术。利用传感器就可以收集物体反射与辐射电磁波,通过处理,就会生成目标图像,从而实现非接触下的目标识别与探测。随着遥感技术的诞生,在应用领域之中得到长足的发展。凭借遥感技术的帮助,不仅可以减少活动成本,获取更为精准的数据信息,也能够基于精准的信息作为依据,使得工作效率更加高效。在水文水资源领域之中应用遥感技术,可以忽略天气、时间以及地点等诸多因素,并且获取相关的信息,为之后的水文水资源工作的开展提供便利条件。

1.水文水资源技术发展现状及趋势

(1)发展现状

水文水资源作为一门交叉性、综合性的学科,其涉及到的领域相对广泛,基于地球科学基本理论作为其基础,兼顾岩土工程、地下水科学以及环境工程等学科知识。一直以来,对于我国的社会与经济可持续发展而言,水文水资源技术都是重要的保障。目前,水文水资源的预测预报技术与水务和气象等相互结合,实现分布式水温模型以及天气雷达技术的结合,就能够满足精确的预测预报结果要求。另外,随着水文监测技术的引入,尤其是在引入遥感技术之后,水文工作质量得到大幅度的提升。水资源的配置与调度、水生态环境的治理与改善等都取得了突破性的进展。总体来看,水文水资源的技术发展,已经取得了极大的成绩。但是随着外界环境的不断改变,依旧需要进一步深入的探讨,才能够满足外界环境的变化。

(2)应用趋势

就水文水资源研究领域来看,水温相关技术成就明显,在研究与实践领域之中都有新技术的引入,但是在面对社会大环境的时候,研究存在诸多问题。如,水文水资源检测技术水平达不到要求,并且在相关领域的研究上基础相对薄弱,缺少信息的共享。所以,基于这一部分问题的研究,水文水资源工程技术未来发展还需要解决的问题在于:将现有的问题逐一解决,不断创新工程技术,扩大与邻近领域的相互合作,这样才能够实现跨科学的发展。在未来的发展中,高科技元素应用一定会越来越多,不断帮助水文水资源工程提升水文事件的预报与监测能力。

2.水文水资源领域中遥感技术优势分析

(1)有效捕获可见光和不可见光

遥感技术可以获取紫外线、红外线以及微波信息,同时也可以捕捉到人眼无法识别的物体特征,最终将其制作成为图片信息。这一技术的运用,突破了之前水位工作难以触碰的范围。在以往的水温观测中,会受到地表植物、冰与雾等自然因素的影响,导致所获取的信息不够准确,通过遥感技术的运用,就可以避免上述自然因素的干扰,同时也可以开展不间断的全天候工作,确保水文资料手机的完整性,在技术方面,也可以对水温变化规律进行研究,提供更为强力的支持。

(2)突破地域局限

开展水文研究所需要的数据信息与资料,可以利用遥感技术来获取全面完整的信息。在传统的信息采集中,主要是依靠人工的方式进行,但是遇到人力无法对抗的,就很容易成为信息采集的制约因素;同时,在恶劣环境下,信息采集人员的自身安全也无法得到保障。所以,遥感技术的应用就可以打破这一限制。

(3)信息采集高效

在传统的水温勘测中,因为人工作业,所以需要较长的任务周期,由于人为的影响,也可能对勘测的结果造成一定影响。遥感技术对于人工而言,可以利用卫星来进行,其成像周期较短,在很短时间内,就可以完全水文信息的采集任务。同样,信息采集区域,人工采集也需要多次才能够完成,但是遥感技术只需要一次就可以完成任务,并且其信息容量与精度都超过了人工的方式。

3.遥感技术在水文水资源领域的实际应用

(1)用于勘测水资源

在水资源勘测之中应用遥感技术主要体现在地表水和地下水两个方面。前者能够简化地貌类型,兼顾地貌差异对于地表产流的影响,基于相应的卫星图像作为基础,进行区域划分。针对地表岩性,通过遥感技术就可以获取遥感图像,然后根据岩性地层的翻译结果,结合岩性不同的偷税性能,就可以让下垫面类型因为简化,而实现普遍性要求,最后通过组合共性特征,就可以做好科学的判断与具体分析。在地下水勘测中,通过遥感技术,就可以解译并提取各种地质要素,通过多信息综合分析与科学分析,就可以得到相对应的地下水分布特点以及客观的水文地质条件。这主要是因为植被覆盖、地貌以及地质构造等诸多要素都与水温地质条件有着密切的联系。如此一来,就可以通过色调、遥感影像结构以及形态等要素,对含水层位置以及相富水层等信息加以判断,最终利用勘测资料来合理的评价地下水情况。

(2)用于水资源保护

水文水资源保护之中遥感技术的应用,如水体悬浮物的监测,因为水质情况可以利用悬浮物浓度来反应,并且其沉降、分布以及扩散等情况都会直接的威胁水库与湖泊等生态环境。由于遥感技术的作用,就可以按照悬浮物反射波段以及浓度,从而采取相对应的预防治理措施。另外,按照陆地植被和藻类相似的光谱特征,因此,其反射率较高,在富集的时候,水体就会呈现出富氧化,最后就可以按照遥感以及实际数据的关系,来反演藻类绿色浓度,最终来评价水体的富氧化。

当水体受到污染的时候,温度、颜色、透明度以及密度等指标都会出现变化,而这一种变化会改变其反射率。因此,利用遥感技术来获取遥感图像,就可以对其色调、纹理、形态等特征差别,从而对水体污染源、面积、浓度等进行观察与分析,并且按照遥感的数据来跟踪监测污染情况。有的时候,水资源会突然出现水污染,为了确保人畜的用水安全,需要利用小型飛机或者是卫星来获取遥感影像数据,进而做到实时的跟踪,确保污染物防治有可靠的数据支撑。endprint

(3)用于徑流量预测与预报

利用卫星遥感系统所获取的监测数据信息,结合水文气象站的相关信息,在水温模型上输入信息,就可以计算相应的数据信息,然后为径流量的预测预报实现提供依据。实际上,遥感技术是无法直接评价与估算河流径流状况的,但是利用遥感技术,就可以进行地貌、水系、土壤以及植被等研究,再结合区域降水量、土壤含水量以及蒸发量等信息,就可以做好相应的预测与估算。在早期径流量预测中,通过遥感技术就可以获取相关的信息,然后利用卫星云图和水纹模型来分析土壤与植被,通过雷达预测降水量信息,就可以实现对径流量的预测。随着遥感技术的不断发展,遥感技术发挥的作用也日益显著,在径流量的预测与预报中,通过多种覆盖类型蒸发计算,就可以满足径流量的预测。

(4)用于蒸发量监测

传统的蒸发量检测计算,都是通过物理方式进行,是一种地表能量与质量相互转化的研究,但是监测操作相对复杂,并且很难保证质量。利用遥感技术,通过卫星数据就可以计算蒸发量,并且利用全遥感信息模式也可以进行相应的计算。按照模型层级差异,可以划分为一层、二层与多层模型,其中,一层主要是在植被土壤与地表土壤上应用;二层主要是在地下土壤热量、地上热量以及地表植被余热等计算中使用。为了能够满足蒸发量计算精度要求,就可以利用多层模型,将其划分成为多层来进行计算。利用遥感技术,也可以直击获取地表参数信息,进而构建计算模型,为非均匀的地面蒸散计算提供模型上的支持。

4.结语

总而言之,所谓遥感,实际就是传感装置。目前,遥感技术已经成为国家科技发展衡量的重要标准,而遥感技术主要是对研究对象进行感应、分析与调查,在这一个过程中,无需接触对象,就可以利用遥远感知,明确研究对象的相关特点,并且结合实际的情况来处理感知信息,从而形成研究数据。

参考文献:

[1]孙元杰.水文水资源调查中遥感技术的应用[J].农业与技术,2016(14):224.

[2]耿毅.遥感技术在水文水资源方面的应用及进展[J].河南科技,2015(15):8-9.

[3]陈迎辉.遥感技术在水文水资源领域中的应用[J].科技传播,2014(16):189-190.

[4]卞英春,周俊,朱文杰.浅谈遥感技术在水文水资源领域中的应用[J].河南水利与南水北调,2014(01):51-52.endprint

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