3S技术在水文与水资源工程上的应用

2021-10-30董礼玮

科学与生活 2021年19期

董礼玮

摘要：信息技术的进步促使空间技术、网络技术、卫星定位技术都在全面的发展。其中3S技术是全球定位系统GPS、地理信息系统GIS与遥感技术RS的一个统称。现阶段，3S技术已经全面应用到水文水资源勘测中。这一综合技术的利用，提升了水文勘测的效率与精确度，从而进一步强化了对水文水资源的控制与利用的方法，也是人类对水资源数据准确收集与分析的技术支撑。本文主要通过阐述水文水资源研究中3S技术的应用与研究，以期可可以发挥出科学技术在水文水资源工程利用中的最大优势。

关键词：3S技术;水文水资源;应用优势，勘测数据

引言

随着人类对自然资源不断的索取，水资源循环系统逐渐被破坏，这也造成了生态的不平衡发展与水文污染的情况发生。因此，为了加强水文水资源工程的管理效率，现代化技术的利用已经成为必然的发展趋势。通过3S技术的应用可以有效收集精确的水资源数据，从而对水资源进行检测，有效进行各类预报及预防各类水文地质灾害的发生。

1、3S技术在水文水资源工程上的优势

1.1有利于蔬菜及的精确度与准确性

将3S技术运用到水文与水资源工程中，进行相关数据资料的获取，探测的范围大，且受到限制条件少。例如：通过人造卫星等飞行器对目标的电磁辐射信息进行感知收集，从而对目标进行探测;遥感技术能够对数据信息进行采集、传输、存储以及处理，获得较为准确可靠的数据信息;运用卫星还可以对水文水资源勘测进行导刊定位与测距。

1.2有利于提升水文勘测工作的效率

运用3S技术进行水文与水资源工程的探测，能够在较短的时间内获得数量较大的信息，并且对目标的相关数据信息进行采集、分析、处理和运用等，可以有效的提升水文和水资源工程相关工作的效率。

1.3有利于数据的集成与可视化管理

运用3S技术，能够对获得的水文与水资源的相关信息进行分析和处理，并通过显示器对相关数据信息进行显示，对地球上的相关信息进行成图分析，具有较强的集成化可视性，方便相关部门对数据信息的管理。

2、3S技术在水文水资源工程中的利用

2.1水文水资源监测应用

通过3S技术对区域内水文数据进行及时监测，收集图像、图形和其他水文数据并储存和分析，并且能够进行信息的评价和管理。自动监测和GPS定位的结合，能够对PH值域浑浊度进行污染位置定位，掌控地面沉降数据检测，另外RS与GIS技术的结合，能够对检测水域范围进行技术性的分布，对水体营养、水土流失和污染情况变化进行实时的监控。例如：区域内河流流量监测、地表土壤含水量监测、地下水文地质监测、水环境监测、降雨量监测以监测等。

2.2防洪预警应用

将3S技术运用于水文与水资源工程中的防洪工作中，可以通过GPS建立目标区域内的控制网，从而获取洪灾的动态信息，在洪灾发生之前，采取相应措施，对洪灾进行预防。也可以运用RS对洪灾区域的影像资料获取，对不同时段洪水的情况进行收集分析。通过GIS建立洪灾情况的数字化的模型，对洪灾地区的情况进行模拟，从而制定有效的防灾方案。

2.3水文数据处理应用

水文数据的处理是水文工程中的重要部分，只有精确的数据信息才能给水文勘测开发工作提供坚实的基础。首先，可以利用遥感图形分析地区的样本特征，构建出数字高程模拟，对面积、等高线和体积进行计算，确定水域中植被的分布和地貌地形特征;然后运用GIS技术与水文模型的结合，能够使GIS数据处理系统进行空间分析和可视化操作。由于GIS技术能够从DEM中采集必要的菜蔬，比如坡度、流域界限等等，从而描绘出水文模型图像，更好的做出数字化模拟;最后还可以通过RS技术对气象资料和云图动态分布的分析，通过自动化的检测设备将所有数据上传到GIS数据库中进行预算，能够对水文要素进行科学合理的预报，比如洪峰流量、持续时间等参数。

2.4断层富水分析

断层一般是地区内的导水通道，其中包含了大量的水，因此对断层的富水分析成为了十分重要的内容一致。首先，我们需要根据当地的地质资料和地理信息，对断层的岩性等数据进行分析，不同结构和材料的断层储水能力和透水能力不同，疏松结构能够容纳较多的水量，而如果地质活动消失且是地质断层，那么其含水量较少。由此可见，在实际应用过程中，可以使用GIS技术对岩层的构造和断层数据等参数进行分析，对是否富水进行预测，结合计算机软件生成的图像，来判断富水特征。

2.5水土保持和水库泥沙淤积调查

近年来，随着现代遥感技术的发展及其在水土保持领域的应用，定量或定性与定量结合的侵蚀评价在区域监测中得以实现，而地理信息系统技术又为较大范围的空间分析提供了快速、准确的技术手段，人们可以利用矢量和栅格两种类型的空间数据分析侵蚀因子的属性、数量值及其空间分布，进而评价侵蚀的类型、程度，以及不同类型、不同程度侵蚀的分布规律。这就在技术、方法乃至理论上深化了区域土壤侵蚀监测的研究。

2.6水文水资源管理应用

以GIS技术为导向建立水资源管理信息系统，可以在第一时间为水资源管理提供全面而准确的信息支持。搭建我国水文站网管理信息系统，提升我国水文管理水平以及优化水文展望。当前有相关的研究者对水文空间流域的信息分布式以及多级次存储结构。作为GIS平台建立数字流域空间信息系统将其利用在河流水资源管理之中。当前已经完成了在GIS支持之下对特定河流水资源管理系统，那么就可以实现对于城市水资源利用的量化模拟、科学有序管理以及进行计算。

3、3S技术在水文水资源工程中应用趋势

3.1网络共享化发展

在互联网逐渐普及的今天，3S技术与网络相结合是未来的发展趋势，也是必然的发展趋势。只有将网络与3S技术结合，才能做到强强联合，发挥更高的工作效率，那个时候的技术会更先进、更具现代化，对于我国水文水資源管理将会是巨大的推动。

3.2智能化发展

智能化、自动化是当前可以预想到的发展道路，未来3S向智能化发展是预定下的无形发展之路，也是改革的重点方向。通过3S技术智能化改革，数据分析过程会更全面、更完整，也会更人性化，会大大节省人力、物力、财力，从而带动水资源管理工作走得更快速、更长远。

3.3集成化发展

随着集成化技术的快速发展，未来的3S技术也不可避免地要向集成化发展方向靠拢，结合多项高新技术，做到规避限制、扬长避短，充分发挥各项科技优势，只有将3S技术做到集成化发展，才能收获更广阔的水文信息，同时也可以提供多项决策信息。

总结

在航空技术飞速发展与网络信息化技术不断更新的今天，对于3S技术运用到水资源工程中，实现集成化、智能化的勘测体系，发挥出3S技术自身的价值。对于水资源管理工作来说，3S技术可以不断优化其勘测效率，通过精确、高效的监测数据制定生态保护方案，为改善自然环境，促进水资源的良性循环提供技术保障。

参考文献

[1]刘元佳.3S技术在矿山生态建设中的应用[J].华北自然资源，2020 （05）：80-81+84.

[2]赵飞.3S技术在水文与水资源工程上的应用研究[J].水能经济，2017（8）：290-290.