遙感信息在水工環(huán)中的應(yīng)用分析

許維寶

摘要：遙感技術(shù)的出現(xiàn)大大彌補(bǔ)了人們對(duì)地理信息的空白，它與人們的切身利益息息相關(guān)。隨著技術(shù)的不斷革新，這項(xiàng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都逐步得到廣泛的應(yīng)用。在地質(zhì)行業(yè)中，遙感技術(shù)充當(dāng)著一個(gè)重要的角色，它能夠?yàn)楦黜?xiàng)工作的展開提供大量的信息，進(jìn)而有效地對(duì)土地進(jìn)行規(guī)劃?；诖?，本文主要對(duì)遙感技術(shù)在水工環(huán)領(lǐng)域中的應(yīng)用情況進(jìn)行分析，了解它在這項(xiàng)工作中的主要作用。

關(guān)鍵詞：遙感信息；水工環(huán)；應(yīng)用

在地質(zhì)工程中，遙感技術(shù)主要工作內(nèi)容就是對(duì)水文環(huán)境進(jìn)行分析，摸索出地下作業(yè)的具體情況，進(jìn)而有效地展開地下工作。利用多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來對(duì)各個(gè)方面進(jìn)行勘察，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)地分析。這在一定程度上改善了傳統(tǒng)測量方式存在的缺陷，同時(shí)能夠?qū)こ添?xiàng)目的展開起到監(jiān)測作用。在地質(zhì)測繪中，遙感技術(shù)的應(yīng)用可以使工作人員的工作量大大減少，提高效率，加快整體的施工效率。

一、遙感信息源的發(fā)展歷程

遙感信息在這個(gè)信息化時(shí)代中發(fā)揮的作用非常大，與人們的生活有著緊密的聯(lián)系。為了能夠獲取更加可靠的數(shù)據(jù)信息，要根據(jù)勘測位置的轉(zhuǎn)移來對(duì)傳感器進(jìn)行分類。不同的位置所最適應(yīng)的傳感器也不同。傳感器主要可以分為多種類型，如：多光譜掃描、可見光攝影等。隨著科研人員的不斷創(chuàng)新，遙感技術(shù)發(fā)生了很大的進(jìn)步，傳感技術(shù)也越來越先進(jìn)，可以從以下幾個(gè)方面來看出：

（1）許多傳感器技術(shù)中擁有立體觀察功能。這項(xiàng)功能彌補(bǔ)了平面觀察功能的不足。它能夠從多個(gè)角度來更好地捕捉到信息，進(jìn)而增加信息的可靠性和準(zhǔn)確性。

（2）隨著企業(yè)勘測需求逐漸擴(kuò)大，波段的數(shù)量也隨之上升，傳統(tǒng)的成像儀器難以滿足現(xiàn)在的供求量。高光譜儀器的使用越來越廣泛。這項(xiàng)技術(shù)的構(gòu)成原理是光譜技術(shù)與成像技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)影像的色散，可以更好地展示出所測物體的特征。在此基礎(chǔ)上，形成一段連續(xù)光譜，波段寬度大約控制在10納米的范圍內(nèi)。雖然傳統(tǒng)的光譜成像儀也能夠形成波段，但是數(shù)量較少，波段呈現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的形態(tài)。而經(jīng)過多次的革新，現(xiàn)階段的光譜技術(shù)在連續(xù)性方面有較大的突破。不僅增強(qiáng)波段的連續(xù)，而且波段的數(shù)量也不斷上升，使得圖像的分辨率有所提升。這在一定程度上推動(dòng)光譜分析技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)能夠更加成熟。

（3）遙感技術(shù)主要是在衛(wèi)星定位方面發(fā)展。隨著成像分辨率的不斷提高，有利于對(duì)圖像進(jìn)行更深層次的研究與分析。衛(wèi)星圖像的清晰度也越來越明顯。這個(gè)顯著的改變可以從GPS定位可以感受出來，曾經(jīng)駕車需要使用專門的導(dǎo)航，但是現(xiàn)在只需要打開手機(jī)導(dǎo)航，就能夠看到清晰的地圖，其中有多種模式。其中3D情景模式可以較大程度上還原出實(shí)際的模樣，提高人們的可辨認(rèn)性。

近年來，許多國家發(fā)射的觀測衛(wèi)星都大大應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)。早在1999年美國的Land sat7衛(wèi)星的圖像分辨率達(dá)到30m。在同年9月，IKONOS-2成功發(fā)射，圖像分辨率縮減至1m。熱紅外波段的圖像分辨率從最初的120m到60m。這些事例都表明圖像信息是還原真實(shí)狀況的最佳載體，所以許多國家在發(fā)射衛(wèi)星時(shí)都注重對(duì)這方面的改進(jìn)。只有不斷提高圖像的分辨率，才能對(duì)圖像進(jìn)行更好地分析，從圖像中獲取到更多可靠、真實(shí)、準(zhǔn)確的信息。

二、遙感信息在水工環(huán)領(lǐng)域中的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1從單一信息源向多元信息化發(fā)展

現(xiàn)階段的遙感技術(shù)已經(jīng)脫離了原有的單一化。在對(duì)獲取到的遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理時(shí)，不能再一味地從單一方面進(jìn)行考慮，要綜合利用從其他渠道所獲得的信息源，如：水文、氣象、地形等資料。另外，要對(duì)以圖像為載體的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行預(yù)處理，通過一系列手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，如：數(shù)據(jù)變換、幾何轉(zhuǎn)換等方法。多元信息管理成為目前水工環(huán)工作中重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。它有利于水工環(huán)工作的緊密展開。數(shù)據(jù)的獲取、分析更具有科學(xué)性，提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

2.2光譜信息的應(yīng)用

傳統(tǒng)的測繪工作主要是以幾何形態(tài)的形式來呈現(xiàn)，采用多光譜技術(shù)來對(duì)波段進(jìn)行分析。這種測繪方式存在很大的局限性，它使得數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性難以得到保證。隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新，圖像解譯技術(shù)逐漸出現(xiàn)在人們的視野中，許多測繪單位開始用光譜信息來完成測繪工作，增加工作的便利性。它的主要工作對(duì)象是地面物體，以此來增加波段，進(jìn)而更好地對(duì)物體的紋理、形態(tài)等方面進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上，對(duì)物體進(jìn)行成像光譜儀技術(shù)處理，提高測繪數(shù)據(jù)的精確度。

2.3向便攜式、易保存、易傳輸方向發(fā)展

以目前的形勢來看，遙感技術(shù)要向數(shù)字化方向發(fā)展。將形成的數(shù)字成果以多種載體的形式呈現(xiàn)，如：硬盤、CD-ROM等。這些載體最主要的特點(diǎn)就是體積小、方便攜帶、易保存。現(xiàn)在許多工作人員對(duì)數(shù)據(jù)信息的需求量非常大，隨時(shí)需要用數(shù)據(jù)說明事情，驗(yàn)證準(zhǔn)確性。只有使信息的攜帶、傳輸更加方便，才能獲得更多群體的青睞。早在1988年，我國提出了“數(shù)字國土”計(jì)劃，并予以實(shí)施，這項(xiàng)遙感應(yīng)用成果表明對(duì)信息實(shí)現(xiàn)數(shù)字化管理尤為重要。

2.4從定性到定量分析評(píng)價(jià)

在地下水系統(tǒng)中，遙感技術(shù)主要是根據(jù)具體情況來建立空間模型，用來獲取水質(zhì)情況、流域面積、地形等信息。在水工環(huán)領(lǐng)域中，最初是利用遙感信息來對(duì)工作進(jìn)行定性分析，但是這種分析評(píng)價(jià)存在很大的主觀判斷，缺乏一定的準(zhǔn)確性。因此，為了能夠提高遙感信息在水工環(huán)工作中的作用，使獲取到的信息更加可靠，逐漸向定量分析方向發(fā)展。其中，數(shù)字模型的建立是必不可少的一個(gè)組成部分。將獲取到的數(shù)據(jù)通過這個(gè)數(shù)字模型的分析、處理后，得出相應(yīng)的結(jié)論。最終結(jié)論大多數(shù)情況下是以數(shù)據(jù)的形式來呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)評(píng)價(jià)的量化，增加客觀性。但是在一些特殊情況下，還是可以以文字的形式來輸出。但無論以哪種形式得出結(jié)論，都能夠?qū)崿F(xiàn)定量分析。

三、對(duì)遙感信息在水工環(huán)各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行分析

3.1工程地質(zhì)

在工程建設(shè)過程中，選取工程地質(zhì)是其中重要的內(nèi)容之一。選址是展開工程的首要步驟，它對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的發(fā)展有著十分重大的影響。一般情況下，遙感信息技術(shù)在這個(gè)階段被得到廣泛的青睞。利用它來獲取第一手?jǐn)?shù)據(jù)，利用直觀的圖像來體現(xiàn)數(shù)據(jù)信息，并通過衛(wèi)星系統(tǒng)的傳遞，實(shí)現(xiàn)高效地勘測目的。衛(wèi)星傳輸信息這個(gè)渠道可以對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行更進(jìn)一步地處理，從而合理、準(zhǔn)確的完成選址任務(wù)。除此之外，將遙感技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，盡量在較短的時(shí)間內(nèi)對(duì)地質(zhì)特點(diǎn)、地貌等情況進(jìn)行分析。同時(shí)可以構(gòu)建數(shù)字模型，以數(shù)字化的形式來定量評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，從而為工程的施工提供一定的安全保障。

3.2環(huán)境地質(zhì)

遙感信息在環(huán)境地質(zhì)方面的應(yīng)用主要是對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。了解并控制破壞環(huán)境的行為，盡可能實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。利用先進(jìn)的遙感信息技術(shù)，可以全方位地對(duì)我國所有河流進(jìn)行監(jiān)控。由于資源有限，主要是著重監(jiān)控水資源污染嚴(yán)重的區(qū)域。根據(jù)污染程度的不同，在遙感監(jiān)控下輸出的結(jié)果也大不相同。另外，遙感技術(shù)中的熱感圖像可以有效地對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行勘測。它能夠以多種顏色重點(diǎn)突出工業(yè)廢水的流向以及相應(yīng)的污染范圍。環(huán)境監(jiān)管部門可以根據(jù)圖像的部分來找出污染源的位置，進(jìn)而對(duì)這些區(qū)域予以適當(dāng)?shù)膽土P，并進(jìn)行重點(diǎn)整改。我國水土流失的情況相當(dāng)嚴(yán)重，許多地區(qū)由于面積較小，難以確定。而遙感技術(shù)的出現(xiàn)正好彌補(bǔ)了這個(gè)不足，能夠了解到各個(gè)地區(qū)的環(huán)境變化。當(dāng)某個(gè)地區(qū)發(fā)生嚴(yán)重的自然災(zāi)害，遙感技術(shù)也能夠在較短的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，有利于相關(guān)部門快速做出決策。

3.3水文地質(zhì)

在遙感信息技術(shù)的幫助下，水文地質(zhì)工作的質(zhì)量大大提高。無論是定量層面還是定性層面都增加了水文工作的可行性。通過光譜合成的形式來展開水文地質(zhì)工作。先對(duì)圖像進(jìn)行專門的處理，然后建立測繪模型，針對(duì)特殊的地段進(jìn)行再一次測量，使得最終結(jié)果更為精確。在測繪過程中，要注意對(duì)水質(zhì)與植被分開處理分析，進(jìn)而推斷出具體的水質(zhì)問題。除此之外，遙感技術(shù)也可以用于地下水系統(tǒng)的監(jiān)測，它能夠?qū)Φ叵滤奈廴厩闆r進(jìn)行評(píng)價(jià)，確定采取哪種方案進(jìn)行處理。其中紅外熱感是常用的一項(xiàng)技術(shù)，可以確定地下熱水的分布情況。它的主要工作原理是以紅外成像為基礎(chǔ)，對(duì)地表溫度進(jìn)行更深層次地分析，再經(jīng)過嚴(yán)密的計(jì)算，測量出熱水分布的具體位置。

結(jié)束語：綜上所述，遙感信息技術(shù)在信息時(shí)代中有著重要的作用，在各個(gè)領(lǐng)域都充當(dāng)著或大或小的角色。在水工環(huán)領(lǐng)域中，這項(xiàng)技術(shù)有著明朗的發(fā)展前景，它可以促進(jìn)各項(xiàng)工程有效地展開。當(dāng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)不斷創(chuàng)新時(shí)，測繪水平也隨之提高。圖像的分辨率上升，即使在較遠(yuǎn)的距離也能夠清晰勘測到地面物體的分布情況。雖然目前我國遙感技術(shù)在水工環(huán)工作中的應(yīng)用十分廣泛，但是兩者之間的契合度還不足，不能在這個(gè)領(lǐng)域中完全發(fā)揮出遙感信息的效用。因此，為了能夠更好地強(qiáng)化遙感信息在水工環(huán)中的應(yīng)用，提高地質(zhì)測繪數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，必須要加大研究力度，綜合考慮各種因素，實(shí)現(xiàn)測繪信息的多元化處理，推動(dòng)測繪行業(yè)的發(fā)展。