遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應用分析

(遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪 117000)

遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應用分析

趙海安

(遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪 117000)

遙感技術(shù)作為上世紀六十年代突出的技術(shù)類型，主要基于電磁波理論上的探測技術(shù)，該技術(shù)綜合性較強，能滿足不同經(jīng)濟領(lǐng)域需求，具有高效率和高精度的優(yōu)勢，應用在水文水資源領(lǐng)域中能顯著提高工作效率和工作質(zhì)量。本文從遙感技術(shù)的內(nèi)涵和技術(shù)特征出發(fā)，對其在水文水資源領(lǐng)域中的關(guān)鍵點進行集中分析，發(fā)現(xiàn)利用遙感技術(shù)人工勘測和數(shù)據(jù)處理，能保證在數(shù)據(jù)質(zhì)量基礎(chǔ)上，提高項目運行效率，大大提高水文模型和預算體系的精確程度，達到減少工作程序，實現(xiàn)人力資源節(jié)約目的。為水文水資源領(lǐng)域技術(shù)人員提供有力保障。

遙感技術(shù)；水文水資源；關(guān)鍵點；應用

1 遙感技術(shù)內(nèi)涵

上世紀六十年代我國開始大面積推廣遙感技術(shù)，遙感技術(shù)是基于電磁波理論建立起來的探測技術(shù)，主要是借助不同的傳感儀器度遠程目標反射或者是輻射出的電磁波信息進行收集和整合，借助數(shù)據(jù)信息形成直觀的圖像，確保能對地面不同景物目標展開甄別和探測。由于遙感技術(shù)的綜合性能較強，能滿足不同經(jīng)濟領(lǐng)域中的多數(shù)要求，具有普遍價值性，因此，氣象觀測項目、資源考察項目以及地理地圖測繪項目中都開始陸續(xù)應用遙感技術(shù)。遙感技術(shù)能實現(xiàn)快速高質(zhì)量的測量，在水文水資源領(lǐng)域中應用遙感技術(shù)，能在提高工作實效性的同時，進一步減少水文水資源管控項目的工作程序，真正實現(xiàn)人力物力資源的節(jié)約目標。

2 遙感技術(shù)特征及優(yōu)勢

在實際應用過程中，遙感技術(shù)的特征明顯，且具有較為突出的技術(shù)優(yōu)勢。

(1)遙感技術(shù)的信息量較大，能在觀測項目中實現(xiàn)全天候監(jiān)測。分析遙感技術(shù)的技術(shù)結(jié)構(gòu)，在實際測量中既能獲得可見光波信息，也能對可見光外的紫外線信息、紅外線信息以及微波波段信息等進行有效讀取，然后將信息轉(zhuǎn)化成圖像，直觀的展示出物體的基本特征，這在水文水資源領(lǐng)域中能進一步擴展水文工作觀測信息的效果。除此之外，在遙感技術(shù)應用過程中，并不會受到植被以及冰層等客觀因素的影響，真正實現(xiàn)了全天候監(jiān)測項目的目標，并且有效實現(xiàn)水文勘測領(lǐng)域和要素的擴展，為人們?nèi)嬲J知水文水資源變化程度和規(guī)律提供保障[1]。

(2)遙感技術(shù)能突破地域的局限性，相較于傳統(tǒng)的水文水質(zhì)勘測技術(shù)，遙感技術(shù)能突破天氣、復雜地形等客觀因素的影響，在一些地域特殊的地區(qū)也能實現(xiàn)安全作業(yè)，確保信息數(shù)據(jù)收集的完整性。借助遙感技術(shù)能跨越國界和地域限制，實現(xiàn)全方位無死角的數(shù)據(jù)整合。并且，收集的水文數(shù)據(jù)和資料也更加的多元化，具有重要的現(xiàn)實意義，能在提高水文水資源領(lǐng)域研究科學性的同時，保證精確度符合標準。

(3)遙感技術(shù)的資料和數(shù)據(jù)收集效果較為便捷，在遙感技術(shù)中，陸地的衛(wèi)星系統(tǒng)能有效實現(xiàn)全面覆蓋，且覆蓋成像的周期僅僅需要16天左右。需要注意的是，若是多個遙感衛(wèi)星同時工作，能進一步縮短覆蓋成像的探測周期，提高整體工作效率。相較于傳統(tǒng)的人工勘測，無論是在時間方面還是在效果方面都有突出的優(yōu)勢，且不會受到一些客觀因素的干擾，整體技術(shù)效率高且周期適中[2]。

(4)遙感技術(shù)在應用過程中能有效獲取大面積地物信息，在遙感技術(shù)應用后，由于其探測范圍較廣，在軌道高度達到900千米左右后，借助遙感技術(shù)能有效鋪蓋34000的區(qū)域，實現(xiàn)大面積信息收集和整合，具有非常重要的社會意義和價值。

3 遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中應用的關(guān)鍵點

在水文水資源領(lǐng)域內(nèi)應用遙感技術(shù)，要具體問題具體分析，建構(gòu)切實有效的管控措施和管理機制，充分發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢。

(1)要選擇性的處理資料和數(shù)據(jù)。在遙感技術(shù)實際應用的過程中，盡管其自身處理效果較好，但是，由于水文水資源信息量較大，需要遙感技術(shù)對其進行有效的篩選。也就是說，為了進一步提高數(shù)據(jù)的實效性，要對不同資料的不同特征進行分類管理，結(jié)合測量項目和處理要求選取不同的遙感數(shù)據(jù)，以提升數(shù)據(jù)的實際利用效率[3]。

(2)要將遙感技術(shù)和人工操作結(jié)合在一起，盡管遙感技術(shù)作為自動化技術(shù)結(jié)構(gòu)具有非常大的技術(shù)優(yōu)勢，能實現(xiàn)很多人工操作不能完成的項目，但是，在實際工作展開過程中，人工操作也是非常關(guān)鍵的輔助項目，需要將其和遙感技術(shù)結(jié)合在一起，發(fā)揮實際功效。在水文水資源領(lǐng)域內(nèi)，遙感技術(shù)不能提供所有的測量數(shù)據(jù)，為了資料的完整性，就需要借助人工作業(yè)對其效果進行補充[4]。也就是說，在遙感技術(shù)取得資料后，人工作業(yè)能對其進行集中的驗證和處理，確保審核效果和技術(shù)類型符合標準，進一步實現(xiàn)遙感技術(shù)資源和數(shù)據(jù)翻譯的準確性升級。

4 遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的具體應用路徑

將遙感技術(shù)應用在水文水資源領(lǐng)域中，具有非常重要的社會價值和實用性意義，需要相關(guān)部門結(jié)合實際需求進行統(tǒng)籌整合，保證技術(shù)應用和處理類型的完整性，并且提高技術(shù)體系的應用價值。目前，在降水量監(jiān)測單元、蒸發(fā)量監(jiān)測單元、地下水遙感單元以及凈流量預測單元等多方面有著顯著的作用，需要技術(shù)人員結(jié)合技術(shù)特征對其進行全程監(jiān)督和控制，保證處理效果和監(jiān)測水平的全面升級。

4.1 遙感技術(shù)在水文水資源降水量監(jiān)測中的應用

在水文水資源研究領(lǐng)域，對地區(qū)降水量的研究具有非常關(guān)鍵的意義和作用，能有效指導農(nóng)業(yè)項目的運行和開展。降水量的監(jiān)測過程需要對云頂溫度和降水點之間建立聯(lián)系，并且利用衛(wèi)星信息實現(xiàn)地面雨量站體系之間的差值測定。需要注意的是，在對一些雨量站較少的區(qū)域進行測量時，除了要對常規(guī)化雨量站進行測定和管理外，也要借助雷達對其進行全過程監(jiān)測，以保證降雨量信息收集的完整性。也就是說，借助雷達監(jiān)測對降雨量數(shù)據(jù)進行補充收集[5]。但是，雷達降雨量估算機制具有一定的局限性，更多的是應用在短缺降雨量數(shù)據(jù)收集項目中，借助空間信號處理相關(guān)數(shù)據(jù)，并且采集降水粒子對其進行降水量計算，有一定的局限性?；诖?，在對云層較厚的區(qū)域進行測定的過程中，要利用衛(wèi)星系統(tǒng)和雷達系統(tǒng)結(jié)合的方式進行全面分析和數(shù)據(jù)收集。通常情況下，在大面積降水量預報操作中，衛(wèi)星估算具有一定的實際意義和應用價值，主要的估算方式是微波輻射法和綜合法，利用航空飛機深入云層后進行有效的監(jiān)測和數(shù)據(jù)收集，能從不同的層面和角度對云層結(jié)構(gòu)展開全面分析，并且借助計算機技術(shù)對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理和整合，轉(zhuǎn)化為有價值的參考數(shù)據(jù)，為水文水資源研究部門提供直觀的研究資料，一定程度上保證了研究效果和研究水平的全面升級，具有現(xiàn)實意義。

4.2 遙感技術(shù)在水文水資源蒸發(fā)量監(jiān)測中的應用

除了對降水量進行監(jiān)測外，在水文水資源管理體系中，對水資源蒸發(fā)量的測試也是非常關(guān)鍵的項目之一，主要借助物理手段對地表能量和質(zhì)量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系進行勘測。尤其是利用遙感技術(shù)對蒸發(fā)量的估算體系，呈現(xiàn)出逐漸成熟的特征[6]。在實際的計算過程中，借助衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行統(tǒng)籌整合，利用統(tǒng)計經(jīng)驗法、能量余項法等措施展開測定，并應用全遙感信息模型予以核算和分析，發(fā)揮項目的應用和運行趨勢。技術(shù)人員要結(jié)合模型特征對其進行分層處理，確保相關(guān)技術(shù)類型能發(fā)揮其實際優(yōu)勢。建立的一層模型能對地表上土壤和植物進行測定，建立的二層模型能對地表植被予以測定，亦或是對地表熱量和地下土壤之間的余熱參數(shù)展開深度整合。例如，我國在傳統(tǒng)遙感數(shù)據(jù)地表特征參數(shù)處理機制建立的基礎(chǔ)上，也建構(gòu)了蒸騰計算體系，能對非均勻地面條件下的蒸騰數(shù)據(jù)展開全面核查和計算，提高測量體系的便捷化水平，為項目升級奠定堅實基礎(chǔ)。

4.3 遙感技術(shù)在水文水資源地下水遙感中的應用

相較于傳統(tǒng)的水位勘測項目，應用遙感技術(shù)能提高勘測數(shù)據(jù)的準確性和全面性，主要是對地表植物以及地貌基本特征進行整合分析后，間接處理地下水勘測數(shù)據(jù)。也就是說，在地下水遙感體系中，盡管不是進行直接測量，但是，借助遙感圖像予以數(shù)據(jù)整合和破譯，也能間接獲取直觀且準確的地下水文信息[7]。

4.4 遙感技術(shù)在水文水資源凈流量預測中的應用

在凈流量勘測和預報過程中，應用遙感技術(shù)，能實現(xiàn)信息輸入效果和輸出效果的最優(yōu)化，盡管技術(shù)不能直接對河川徑流展開估算和分析，但是，能通過對植被、土壤以及地貌相關(guān)特征的分析導出具體的關(guān)系結(jié)構(gòu)。也就是說，在水文水資源凈流量預測項目中，遙感技術(shù)對蒸發(fā)量、降水量以及土壤含水參數(shù)等項目進行統(tǒng)籌測算，從而估算出具體的信息模型，結(jié)合凈流量進行勘測和預報[8]。利用遙感技術(shù)建立多種覆蓋型蒸發(fā)量計算體系，提高數(shù)據(jù)估算過程的完整性和實效性，從而建構(gòu)更加系統(tǒng)化的處理框架。也正是基于此，遙感技術(shù)能對凈流量預測以及項目預報提供更加全面且完整的數(shù)據(jù)分析模塊，實現(xiàn)預測效果和預測管理水平的綜合性升級。

5 結(jié)語

總而言之，正是基于遙感技術(shù)的全面發(fā)展，利用遙感技術(shù)代替人工勘測和數(shù)據(jù)處理，具有一定的優(yōu)勢和應用價值，能在保證勘測數(shù)據(jù)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，提高項目運行的效率，在節(jié)省人力物力的前提下，確保水文測定和應用效率的全面優(yōu)化，不僅僅能縮短周期，也能提高水文模型和預算體系的精確程度。針對遙感技術(shù)的應用路徑和管控機制，相關(guān)部門要建立健全動態(tài)化處理措施，為測量效果升級奠定堅實基礎(chǔ)。

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1004-1184(2017)06-0209-02

2017-06-12

趙海安(1991-)，男， 遼寧寬甸人 ，助理工程師，主要從事水文與水資源方面的研究作。