水文水資源勘測中遙感技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：遙感技術(shù)的發(fā)展始于上世紀六十年代，該技術(shù)以其高精度、高效率等優(yōu)勢在諸多領(lǐng)域中得以推廣應(yīng)用，并得到了廣泛認可。文章主要論述了水文水資源勘測工作中遙感技術(shù)的應(yīng)用狀況，結(jié)合實際工作以及基礎(chǔ)理論，從遙感技術(shù)的特點入手，針對其在水文水資源勘測中的優(yōu)勢以及具體的應(yīng)用進行了簡要分析。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；水文水資源；勘測；應(yīng)用

1 技術(shù)概述

遙感技術(shù)的發(fā)展始于上世紀六十年代，作為一種探測技術(shù)，以電磁波理論為理論基礎(chǔ)，其主要利用傳感器收集處理各類遠距離目標反射、輻射的電磁波，以其作為信息綜合成像，最終完成對地面景物的探測識別。由于遙感技術(shù)在探測上綜合性較強，因而可以應(yīng)用于各種領(lǐng)域，滿足不同領(lǐng)域的探測需求，例如在考察資源、測繪地圖以及觀測氣象中，遙感技術(shù)都能夠發(fā)揮巨大的作用，不但簡化了工作環(huán)節(jié)，減輕了勞動量，提高了勞動效率，以更低的工作成本完成高精度數(shù)據(jù)探測，從而為研究人員提供可靠的探測數(shù)據(jù)。例如在洪澇災(zāi)害中，可以利用遙感技術(shù)對水情進行探測，從而形成直觀的水情分析圖形，以此為抗洪搶險提供有力參考。具體分析，水文水資源探測中遙感技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢可以從以下四方面進行總結(jié)。

1.1 全天候監(jiān)測

遙感信息除了可見光波信息外還能夠獲取紅外線、紫外線以及微波等可見光波以外的信息，顯現(xiàn)出肉眼不能看見的物體特征，這種特性應(yīng)用在水位觀測中，使得水位監(jiān)測數(shù)據(jù)得以擴展，便于提高水位觀測結(jié)果的準確性。除此之外，在應(yīng)用中，遙感技術(shù)不會受到氣候、天氣以及地面植被的影響，因此可以全天候進行水文監(jiān)測，從而令水文水資源勘測量得以擴展，便于研究人員對水文變化規(guī)律的總結(jié)認識。

1.2 空間限制小

傳統(tǒng)的水文勘測工作中大多使用人工作用的方式，通過人進行水文水資源信息的勘測、收集，因而很容易受到天氣、地形的影響，例如在人煙稀少以及環(huán)境惡劣的地區(qū)，由于存在危險性，因而人工作業(yè)往往會受到限制，或者遇到惡劣的天氣狀況，都會對人工作業(yè)造成影響，從而使得數(shù)據(jù)的收集狀況受到影響。而遙感技術(shù)則不會出現(xiàn)這樣的狀況，地域以及空間對于遙感技術(shù)的限制微乎其微，因而在水文水資源勘測中利用遙感技術(shù)可以全方位對數(shù)據(jù)資料進行收集，從而獲取更加完善的數(shù)據(jù)資料，為高精度水文研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.3 探測效率高

傳統(tǒng)的水文勘測中，使用人工勘測的方式不但周期長，并且易受到外界環(huán)境因素的干擾。而遙感技術(shù)則不同，由于遙感技術(shù)利用了陸地衛(wèi)星，一顆衛(wèi)星完成全球覆蓋成像的周期約16d，但若采用多衛(wèi)星作業(yè)的方式，可以將探測周期進一步縮小，提高了探測精度的同時，縮短了探測周期，提高了工作效率。

1.4 獲取數(shù)據(jù)范圍大

相比較人工探測，遙感技術(shù)在水文水資源勘測中的勘測范圍更大，若衛(wèi)星軌道高度在910公里時其以此探測面積可以達到34000平方公里。

2 技術(shù)應(yīng)用

2.1 監(jiān)測蒸發(fā)量

蒸發(fā)量監(jiān)測是一種通過物理方法來對地表能量與質(zhì)量轉(zhuǎn)化的勘測手段。隨著近年來遙感技術(shù)不斷應(yīng)用，對于蒸發(fā)量的估算也趨于成熟。蒸發(fā)量的計算主要通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)來實現(xiàn)，如統(tǒng)計經(jīng)驗法、能量余項法等，也可以用全遙感信息模型進行計算。根據(jù)這些模型各自的特點，還可以將這些模型分為多層模型，使其發(fā)揮各自優(yōu)勢。一層模型主要可以用在區(qū)別地表上土壤和植被方面，二層模型則主要用來計算地表植被或是地下土壤和地上熱量之間的余熱上。目前，也有使用多層模型將土壤分成很多層。近幾年，我國利用遙感數(shù)據(jù)在地表特征參數(shù)的基礎(chǔ)上，建立起了政務(wù)蒸騰計算模型，從而實現(xiàn)了對非均勻地面條件下的蒸散計算，給蒸發(fā)量的監(jiān)測和計算帶來了便捷的條件。

2.2 監(jiān)測降水量

降水量的監(jiān)測是指通過在云頂溫度和降水點之間建立關(guān)系，并且利用衛(wèi)星信息和地面雨量站之間的差值進行監(jiān)測。而對于一些雨量站比較稀疏的地方，除了常規(guī)的雨量站監(jiān)測之外，還可以利用雷達進行監(jiān)測，從而獲得相關(guān)降雨量的數(shù)據(jù)。雷達在降雨量估算處理中主要用于局部或者短缺的降雨量預報，它可以利用空間信號來處理相關(guān)的數(shù)據(jù)，并能采集相應(yīng)的降水粒子，通過計算機對降水量進行計算。除雷達之外，還有氣象衛(wèi)星和航空飛機等都可以應(yīng)用在降水量估算中。目前經(jīng)常利用航空飛機深入到云層中，對云層以及周圍進行監(jiān)測，這樣可以從不同角度監(jiān)測出云層和余地的分布狀況，然后利用計算機技術(shù)對相關(guān)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行分析和處理，從而為水文研究部門提供可靠的依據(jù)。

2.3 預測徑流量

在水文水資源勘測中徑流量的預測預報是主要內(nèi)容之一，其預測主要為水文氣象站監(jiān)測數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過建立水文模型，從而計算出相關(guān)信息。徑流量的預測無法通過遙感監(jiān)測得到結(jié)果，但是遙感技術(shù)可以對徑流水系予以研究，例如植被、地貌以及土壤等元素，結(jié)合土壤含水量、蒸發(fā)量以及降水量完成對徑流的估算。通過水文氣象數(shù)據(jù)以及遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)可以建立相應(yīng)水文模型，并得到徑流預報結(jié)果。最早的預算方式除了使用水文模型、遙感技術(shù)、衛(wèi)星云圖等，還輔助使用了雷達。但是隨著技術(shù)的發(fā)展，遙感技術(shù)也在不斷的應(yīng)用中得以更新發(fā)展，在水資源勘測中，技術(shù)人員研究出了一種新型的蒸發(fā)計算方法，覆蓋類型更加多，從而為預測預報徑流量提供了更為科學、精確的依據(jù)。

2.4 地下水的遙感

地下水位勘測一直以來都是水文水資源勘測工作的重點和難點，傳統(tǒng)的勘測工作中，地下水位勘測環(huán)節(jié)復雜，并且容易受到各類因素的阻礙，致使勘測數(shù)據(jù)受限，影響了地下水勘測精度。但是隨著遙感技術(shù)在水文水資源勘測中的應(yīng)用，通過遙感技術(shù)可以間接勘測到地下水相關(guān)數(shù)據(jù)。雖然地下水無法通過遙感技術(shù)直接觀測出來，但是通過地表植被信息以及地下水地表反映信息，可以進行破譯，間接的獲得相關(guān)信息。

3 注意事項

3.1 有選擇性的采用數(shù)據(jù)

水文水資源勘測中，遙感技術(shù)的優(yōu)勢值得肯定，但是其仍舊存在一些不足。由于其信息獲取全面，因而信息量巨大，在水文水資源勘測工作中需要從龐大的數(shù)據(jù)中予以選擇。由于遙感資料中數(shù)據(jù)來源不同，則覆蓋區(qū)域以及地面分辨率上也不同，但是不同的數(shù)據(jù)優(yōu)勢不同，因此需要依照水文研究項目的實際需要，選取適合的遙感數(shù)據(jù)資料。

3.2 遙感、人工互為補充

相對比傳統(tǒng)的人工勘測，遙感技術(shù)的優(yōu)勢巨大，但是在實際的勘測工作中人工作業(yè)也不可獲取，因此需要將二者有機結(jié)合起來。由于遙感技術(shù)所獲取的數(shù)據(jù)資料不能直接應(yīng)用于水文研究，需要通過人工勘測的補充才能得以利用。并且遙感數(shù)據(jù)資料還需要通過人工審核驗證后才能應(yīng)用于水文研究，以此確保數(shù)據(jù)資料的準確性、可用性。

4 結(jié)束語

遙感技術(shù)的巨大優(yōu)勢在水文水資源勘測領(lǐng)域得到了充分的認可，并且隨著技術(shù)的應(yīng)用，遙感技術(shù)也在不斷的完善，通過遙感技術(shù)研究人員獲取了很多傳統(tǒng)人工勘測無法獲取的數(shù)據(jù)，不但有效縮短了勘測周期，提高了勘測效率，并且在水文建模以及徑流預算中的精度也更高。雖然遙感技術(shù)的優(yōu)勢值得肯定，但是在實際的應(yīng)用中，其技術(shù)仍舊存在諸多需要完善的地方，需要專業(yè)的技術(shù)人員予以改善，從而令遙感技術(shù)能夠在水文水資源勘測中更好的發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢。

參考文獻

[1]卞英春，周俊，朱文杰.淺談遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2014（1）：51-52.

[2]許有鵬，朱靜玉.遙感信息在水文動態(tài)模擬中的應(yīng)用[J].水科學進展，2009，6（2）：87-89.

[3]姜哲石.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].科技天地，2011（12）：17-18.