遙感技術(shù)在水文水資源中的應(yīng)用

田振君

【摘 要】社會(huì)的進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的提升推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了遙感技術(shù)的完善，并被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，其中就包括水文水資源領(lǐng)域，其提高了水文水資源工作的質(zhì)量與效率，為水利工作的開(kāi)展提供了一定幫助。為了在水文水資源中更好地對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，進(jìn)行了本次研究，以期進(jìn)一步提高水文水資源工作的質(zhì)量。

【Abstract】The progress of society and the promotion of economy have promoted the development of science and technology， promoted the improvement of remote sensing technology， and made remote sensing technology widely used in various fields， including hydrology and water resources， and improved hydrology and water resources quality and efficiency， for the development of water conservancy work to provide some help. In order to better use the remote sensing technology in hydrology and water resources， this study was carried out in order to further improve the quality of hydrological and water resources.

【關(guān)鍵詞】遙感技術(shù)；水文水資源；水利

【Keywords】remote sensing technology； hydrology and water resources； water conservancy

【中圖分類號(hào)】P334 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）07-0127-02

1 引言

水文水資源觀測(cè)作為水利的重要工作，良好地開(kāi)展該項(xiàng)工作，可以為其他活動(dòng)的進(jìn)行打下良好基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著遙感技術(shù)的不斷更新與完善，水利工作者加強(qiáng)了對(duì)遙感技術(shù)的重視程度，逐漸在工作中開(kāi)始了對(duì)其的應(yīng)用，取得了不錯(cuò)的效果。

2 遙感技術(shù)介紹

2.1 遙感技術(shù)的定義

遙感技術(shù)作為“3S”技術(shù)中的重要內(nèi)容，從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，就不斷地對(duì)其進(jìn)行研究與應(yīng)用，其最早是一種電磁波理論，經(jīng)過(guò)科學(xué)家不斷努力，逐漸將其轉(zhuǎn)化為探測(cè)技術(shù)。遙感技術(shù)運(yùn)行時(shí)，能夠發(fā)射出大量的輻射波，當(dāng)其遇到物體之后，就會(huì)將這些信息返回到主系統(tǒng)中，主系統(tǒng)經(jīng)過(guò)對(duì)這些信息的分析與處理，構(gòu)建出相應(yīng)的圖像，從而達(dá)到了探測(cè)物體的作用。遙感技術(shù)作為當(dāng)前應(yīng)用范圍較廣的一項(xiàng)技術(shù)，具有綜合性強(qiáng)的特點(diǎn)，可以應(yīng)用到氣象、地理勘察等很多領(lǐng)域當(dāng)中，為工作的開(kāi)展提供重要幫助[1]。

2.2 遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)的觀測(cè)技術(shù)相比，遙感技術(shù)存在以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。一是繪圖精確，在對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，不僅能夠收集到自然界中可見(jiàn)的光，而且還會(huì)對(duì)微光等無(wú)法用肉眼觀察的光進(jìn)行搜集，從而使觀測(cè)的信息更加巨大，利用這些信息構(gòu)建出來(lái)的圖像更加精確。二是影響限制較低，以往的人工水文觀測(cè)中，常常會(huì)受到天氣、氣候、地形等外界因素的影響，使觀測(cè)工作無(wú)法順利進(jìn)行下去，甚至在有些工作中，還會(huì)給工作人員的生命健康帶來(lái)隱患。而對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用之后，無(wú)需人員進(jìn)入到實(shí)際場(chǎng)所進(jìn)行工作，只需要利用相應(yīng)的設(shè)備，就可以獲得準(zhǔn)確的信息。三是效率快，在遙感技術(shù)當(dāng)中，利用了美國(guó)發(fā)射的陸地衛(wèi)星，其在運(yùn)行18天之后，就會(huì)回到原來(lái)的軌道，即完成了對(duì)地球的一次檢測(cè)，從而使其能夠更加快速地獲取相應(yīng)的信息。四是信息獲取范圍大，在對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，位置越高，觀察的范圍越大，如與陸地衛(wèi)星高度相同時(shí)，能夠觀測(cè)34000km2的范圍。

3 遙感技術(shù)在水文水資源中的應(yīng)用

3.1 降水量觀測(cè)

水文水利資源對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，對(duì)降水量進(jìn)行觀測(cè)是其中主要的一個(gè)內(nèi)容[2]，所謂的降水量觀測(cè)，就是在云頂?shù)牟课惶?，尋找出溫度與降水點(diǎn)之間的關(guān)系，并通過(guò)衛(wèi)星系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行測(cè)量，從而確定出某一段時(shí)間后該地區(qū)將要出現(xiàn)的降水量。在某些地區(qū)當(dāng)中，受到經(jīng)濟(jì)、天氣等多種因素的影響，建立的觀測(cè)站較少，對(duì)于這些區(qū)域來(lái)說(shuō)，在建立傳統(tǒng)觀測(cè)站的同時(shí)，還需要利用雷達(dá)進(jìn)行輔助，共同完成觀測(cè)任務(wù)。在對(duì)雷達(dá)應(yīng)用時(shí)，通過(guò)空間內(nèi)的信號(hào)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與整理，并對(duì)降水粒子進(jìn)行收集，確定出將要出現(xiàn)的降水量。除了這一設(shè)備，在對(duì)降水量進(jìn)行觀測(cè)時(shí)，還可以對(duì)飛機(jī)與衛(wèi)星進(jìn)行應(yīng)用。在一些云層較厚等特定情況下，利用雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)的效果往往不是很好，這時(shí)就要在雷達(dá)觀測(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行應(yīng)用，通過(guò)兩者的結(jié)合，來(lái)完成降水量的預(yù)測(cè)。在利用衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)，通過(guò)了微波輻射等多種方式，對(duì)降雨量豐富的地區(qū)進(jìn)行觀測(cè)。而在對(duì)飛機(jī)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需要將飛機(jī)深入到云層內(nèi)，通過(guò)對(duì)云層內(nèi)部的信息進(jìn)行收集，準(zhǔn)確地掌握云層的實(shí)際情況，之后將這些信息導(dǎo)入到計(jì)算機(jī)中，經(jīng)過(guò)計(jì)算得到相應(yīng)的降水量。

3.2 蒸發(fā)量觀測(cè)

不論是在人們的生活當(dāng)中，還是植物的生長(zhǎng)過(guò)程中，水分都占據(jù)重要地位，保證水分的充足，可以使人與植物健康成長(zhǎng)。而在自然環(huán)境下，水分無(wú)時(shí)無(wú)刻都在蒸發(fā)，因此，水文水資源管理工作中就需要對(duì)蒸發(fā)量進(jìn)行觀測(cè)。所謂的蒸發(fā)量觀測(cè)，就是利用物理的方式，檢測(cè)地表能量與質(zhì)量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。近年來(lái)，隨著遙感技術(shù)的發(fā)展，其已經(jīng)良好地應(yīng)用到了蒸發(fā)量觀測(cè)活動(dòng)中，起到了不錯(cuò)的效果。在對(duì)蒸發(fā)量觀測(cè)時(shí)，主要是將觀測(cè)設(shè)備與衛(wèi)星連接到一起，利用衛(wèi)星內(nèi)的數(shù)據(jù)，采用相應(yīng)的計(jì)算方法而得到的蒸發(fā)量[3]。在這些方法當(dāng)中，最常見(jiàn)的為多層模型法。其中第一層為地表模型，確定出地表上各物質(zhì)的成分、類型等；第二層為地下模型，確定出地下與地上熱量之間的余熱。而在最近幾年，在遙感技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，又出現(xiàn)了一種全新的方法，即蒸騰計(jì)算模型。這一模型性能更好，可以在任何情況下使用，為該項(xiàng)工作的進(jìn)行提供了良好幫助。endprint

3.3 地下水觀測(cè)

地下水是水資源的重要組成部分，確保地下水的正常，不僅可以為人們的生活提供幫助，而且還會(huì)對(duì)社會(huì)的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。而由于地下水在地面的下方，利用傳統(tǒng)人力探測(cè)的方式開(kāi)展工作，不僅效率較低，還無(wú)法保障結(jié)果的準(zhǔn)確性。而在地下水觀測(cè)中應(yīng)用了遙感技術(shù)之后，可以利用地表測(cè)量的信息，判斷出地下水的實(shí)際情況。這是由于地表與地下水作為一個(gè)區(qū)域內(nèi)的整體，兩者之間往往存在一定的聯(lián)系，當(dāng)?shù)叵滤霈F(xiàn)變化時(shí)，底邊也會(huì)隨之出現(xiàn)一定的變化，根據(jù)這一規(guī)律，利用遙感技術(shù)將地表的信息收集與分析之后，推斷出地下水的實(shí)際情況。

3.4 徑流量觀測(cè)

水文水資源管理中還需要對(duì)徑流量進(jìn)行觀測(cè)，根據(jù)觀測(cè)的結(jié)果，制定出相應(yīng)的水資源利用對(duì)策。在徑流量監(jiān)測(cè)中對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，通過(guò)衛(wèi)星對(duì)徑流量的監(jiān)測(cè)，獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)錄入到相應(yīng)的水文計(jì)算系統(tǒng)中，得到最終的信息。在應(yīng)用遙感技術(shù)的過(guò)程中，無(wú)法直接計(jì)算出徑流量，但能夠通過(guò)對(duì)河流周圍植物、土壤等數(shù)據(jù)的收集，利用降雨量等其他一些信息，推斷出徑流量。在對(duì)徑流量探測(cè)的早期，就采用了遙感技術(shù)，并結(jié)合水文、云圖等手段，對(duì)相應(yīng)的信息進(jìn)行收集與分析，再加上雷達(dá)對(duì)降雨量的觀測(cè)，非常精確地推斷出徑流量信息。

4 在水文水資源中應(yīng)用遙感技術(shù)時(shí)的注意事項(xiàng)

在水文水資源中對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，還需要注意以下兩方面的問(wèn)題。

4.1 資料采集選擇性

通過(guò)水文水資源對(duì)遙感技術(shù)的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，其存在很大的優(yōu)勢(shì)，為水文水資源管理工作的進(jìn)行打下了良好基礎(chǔ)。但在遙感技術(shù)運(yùn)行時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很多信息，不是所有的信息都與實(shí)際的水文水利資源管理工作有關(guān)，存在一定的選擇性。如在不同高度獲取的遙感信息，不論是在分辨率上，還是精確度上，都存在一定差異，根據(jù)實(shí)際的需求，可以選擇不同情況下獲得的遙感信息。因此，在對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，一定要針對(duì)工作的實(shí)際需求，選擇合理的遙感資料進(jìn)行應(yīng)用。

4.2 遙感技術(shù)與人員的結(jié)合

在應(yīng)用遙感技術(shù)時(shí)，雖然不需要像以往的探測(cè)工作中那樣，所有工作都需要由人力資源完成，但遙感技術(shù)的智能化程度依然不是很高，無(wú)法在大量的數(shù)據(jù)當(dāng)中選取出利用價(jià)值較高的數(shù)據(jù)，在開(kāi)展這一工作時(shí)，往往還需要由人工進(jìn)行幫助，通過(guò)人力資源的篩選與審核，才會(huì)使遙感技術(shù)中使用的數(shù)據(jù)更加精確，使其在探測(cè)工作中發(fā)揮出最大的作用。所以說(shuō)，在水文水資源中應(yīng)用遙感技術(shù)的過(guò)程中，不能將人力資源全部否定，而是在應(yīng)用遙感技術(shù)時(shí)，將兩者有效地結(jié)合到一起。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在水文水資源管理工作當(dāng)中，可以從雨量觀測(cè)、地下水觀測(cè)、蒸發(fā)量觀測(cè)、徑流量觀測(cè)等多個(gè)方面對(duì)遙感技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，使這些工作開(kāi)展時(shí)，不僅具有更高的精確度，而且還會(huì)提高整個(gè)工作的效率，為水利工作更好得發(fā)展提供了幫助。當(dāng)前階段，在科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下，遙感技術(shù)也在飛速發(fā)展，性能也在逐漸地強(qiáng)化與更新，但我們還不能停止對(duì)遙感技術(shù)在水文水資源中應(yīng)用的研究步伐，需要加強(qiáng)研究，完善研究?jī)?nèi)容，為水利工作的開(kāi)展打下良好基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

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