鄭剛
摘 要:將現(xiàn)代遙感技術(shù)運用在水文水資源領(lǐng)域之中,有助于水文信息精準(zhǔn)度改善,不斷提升勘測效率,并且還可以節(jié)約大量成本,所以,在水文水資源研究領(lǐng)域之中值得推廣。但是在具體的實踐環(huán)節(jié),還有諸多需要注意與改善的地方,因此,就需要不斷提升遙感技術(shù)的水平與實效。為了能夠獲取更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù),能夠大幅度改善水文水資源的勘測質(zhì)量與效率,就需要著重研究水文水資源中遙感技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:水文水資源 遙感技術(shù) 應(yīng)用
遙感技術(shù)是基于電磁波作為其理論基礎(chǔ),從而誕生出來的一種探測技術(shù)。利用傳感器就可以收集物體反射與輻射電磁波,通過處理,就會生成目標(biāo)圖像,從而實現(xiàn)非接觸下的目標(biāo)識別與探測。隨著遙感技術(shù)的誕生,在應(yīng)用領(lǐng)域之中得到長足的發(fā)展。憑借遙感技術(shù)的幫助,不僅可以減少活動成本,獲取更為精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息,也能夠基于精準(zhǔn)的信息作為依據(jù),使得工作效率更加高效。在水文水資源領(lǐng)域之中應(yīng)用遙感技術(shù),可以忽略天氣、時間以及地點等諸多因素,并且獲取相關(guān)的信息,為之后的水文水資源工作的開展提供便利條件。
1.水文水資源技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
(1)發(fā)展現(xiàn)狀
水文水資源作為一門交叉性、綜合性的學(xué)科,其涉及到的領(lǐng)域相對廣泛,基于地球科學(xué)基本理論作為其基礎(chǔ),兼顧巖土工程、地下水科學(xué)以及環(huán)境工程等學(xué)科知識。一直以來,對于我國的社會與經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展而言,水文水資源技術(shù)都是重要的保障。目前,水文水資源的預(yù)測預(yù)報技術(shù)與水務(wù)和氣象等相互結(jié)合,實現(xiàn)分布式水溫模型以及天氣雷達(dá)技術(shù)的結(jié)合,就能夠滿足精確的預(yù)測預(yù)報結(jié)果要求。另外,隨著水文監(jiān)測技術(shù)的引入,尤其是在引入遙感技術(shù)之后,水文工作質(zhì)量得到大幅度的提升。水資源的配置與調(diào)度、水生態(tài)環(huán)境的治理與改善等都取得了突破性的進(jìn)展??傮w來看,水文水資源的技術(shù)發(fā)展,已經(jīng)取得了極大的成績。但是隨著外界環(huán)境的不斷改變,依舊需要進(jìn)一步深入的探討,才能夠滿足外界環(huán)境的變化。
(2)應(yīng)用趨勢
就水文水資源研究領(lǐng)域來看,水溫相關(guān)技術(shù)成就明顯,在研究與實踐領(lǐng)域之中都有新技術(shù)的引入,但是在面對社會大環(huán)境的時候,研究存在諸多問題。如,水文水資源檢測技術(shù)水平達(dá)不到要求,并且在相關(guān)領(lǐng)域的研究上基礎(chǔ)相對薄弱,缺少信息的共享。所以,基于這一部分問題的研究,水文水資源工程技術(shù)未來發(fā)展還需要解決的問題在于:將現(xiàn)有的問題逐一解決,不斷創(chuàng)新工程技術(shù),擴(kuò)大與鄰近領(lǐng)域的相互合作,這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)跨科學(xué)的發(fā)展。在未來的發(fā)展中,高科技元素應(yīng)用一定會越來越多,不斷幫助水文水資源工程提升水文事件的預(yù)報與監(jiān)測能力。
2.水文水資源領(lǐng)域中遙感技術(shù)優(yōu)勢分析
(1)有效捕獲可見光和不可見光
遙感技術(shù)可以獲取紫外線、紅外線以及微波信息,同時也可以捕捉到人眼無法識別的物體特征,最終將其制作成為圖片信息。這一技術(shù)的運用,突破了之前水位工作難以觸碰的范圍。在以往的水溫觀測中,會受到地表植物、冰與霧等自然因素的影響,導(dǎo)致所獲取的信息不夠準(zhǔn)確,通過遙感技術(shù)的運用,就可以避免上述自然因素的干擾,同時也可以開展不間斷的全天候工作,確保水文資料手機(jī)的完整性,在技術(shù)方面,也可以對水溫變化規(guī)律進(jìn)行研究,提供更為強(qiáng)力的支持。
(2)突破地域局限
開展水文研究所需要的數(shù)據(jù)信息與資料,可以利用遙感技術(shù)來獲取全面完整的信息。在傳統(tǒng)的信息采集中,主要是依靠人工的方式進(jìn)行,但是遇到人力無法對抗的,就很容易成為信息采集的制約因素;同時,在惡劣環(huán)境下,信息采集人員的自身安全也無法得到保障。所以,遙感技術(shù)的應(yīng)用就可以打破這一限制。
(3)信息采集高效
在傳統(tǒng)的水溫勘測中,因為人工作業(yè),所以需要較長的任務(wù)周期,由于人為的影響,也可能對勘測的結(jié)果造成一定影響。遙感技術(shù)對于人工而言,可以利用衛(wèi)星來進(jìn)行,其成像周期較短,在很短時間內(nèi),就可以完全水文信息的采集任務(wù)。同樣,信息采集區(qū)域,人工采集也需要多次才能夠完成,但是遙感技術(shù)只需要一次就可以完成任務(wù),并且其信息容量與精度都超過了人工的方式。
3.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的實際應(yīng)用
(1)用于勘測水資源
在水資源勘測之中應(yīng)用遙感技術(shù)主要體現(xiàn)在地表水和地下水兩個方面。前者能夠簡化地貌類型,兼顧地貌差異對于地表產(chǎn)流的影響,基于相應(yīng)的衛(wèi)星圖像作為基礎(chǔ),進(jìn)行區(qū)域劃分。針對地表巖性,通過遙感技術(shù)就可以獲取遙感圖像,然后根據(jù)巖性地層的翻譯結(jié)果,結(jié)合巖性不同的偷稅性能,就可以讓下墊面類型因為簡化,而實現(xiàn)普遍性要求,最后通過組合共性特征,就可以做好科學(xué)的判斷與具體分析。在地下水勘測中,通過遙感技術(shù),就可以解譯并提取各種地質(zhì)要素,通過多信息綜合分析與科學(xué)分析,就可以得到相對應(yīng)的地下水分布特點以及客觀的水文地質(zhì)條件。這主要是因為植被覆蓋、地貌以及地質(zhì)構(gòu)造等諸多要素都與水溫地質(zhì)條件有著密切的聯(lián)系。如此一來,就可以通過色調(diào)、遙感影像結(jié)構(gòu)以及形態(tài)等要素,對含水層位置以及相富水層等信息加以判斷,最終利用勘測資料來合理的評價地下水情況。
(2)用于水資源保護(hù)
水文水資源保護(hù)之中遙感技術(shù)的應(yīng)用,如水體懸浮物的監(jiān)測,因為水質(zhì)情況可以利用懸浮物濃度來反應(yīng),并且其沉降、分布以及擴(kuò)散等情況都會直接的威脅水庫與湖泊等生態(tài)環(huán)境。由于遙感技術(shù)的作用,就可以按照懸浮物反射波段以及濃度,從而采取相對應(yīng)的預(yù)防治理措施。另外,按照陸地植被和藻類相似的光譜特征,因此,其反射率較高,在富集的時候,水體就會呈現(xiàn)出富氧化,最后就可以按照遙感以及實際數(shù)據(jù)的關(guān)系,來反演藻類綠色濃度,最終來評價水體的富氧化。
當(dāng)水體受到污染的時候,溫度、顏色、透明度以及密度等指標(biāo)都會出現(xiàn)變化,而這一種變化會改變其反射率。因此,利用遙感技術(shù)來獲取遙感圖像,就可以對其色調(diào)、紋理、形態(tài)等特征差別,從而對水體污染源、面積、濃度等進(jìn)行觀察與分析,并且按照遙感的數(shù)據(jù)來跟蹤監(jiān)測污染情況。有的時候,水資源會突然出現(xiàn)水污染,為了確保人畜的用水安全,需要利用小型飛機(jī)或者是衛(wèi)星來獲取遙感影像數(shù)據(jù),進(jìn)而做到實時的跟蹤,確保污染物防治有可靠的數(shù)據(jù)支撐。endprint
(3)用于徑流量預(yù)測與預(yù)報
利用衛(wèi)星遙感系統(tǒng)所獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù)信息,結(jié)合水文氣象站的相關(guān)信息,在水溫模型上輸入信息,就可以計算相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息,然后為徑流量的預(yù)測預(yù)報實現(xiàn)提供依據(jù)。實際上,遙感技術(shù)是無法直接評價與估算河流徑流狀況的,但是利用遙感技術(shù),就可以進(jìn)行地貌、水系、土壤以及植被等研究,再結(jié)合區(qū)域降水量、土壤含水量以及蒸發(fā)量等信息,就可以做好相應(yīng)的預(yù)測與估算。在早期徑流量預(yù)測中,通過遙感技術(shù)就可以獲取相關(guān)的信息,然后利用衛(wèi)星云圖和水紋模型來分析土壤與植被,通過雷達(dá)預(yù)測降水量信息,就可以實現(xiàn)對徑流量的預(yù)測。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展,遙感技術(shù)發(fā)揮的作用也日益顯著,在徑流量的預(yù)測與預(yù)報中,通過多種覆蓋類型蒸發(fā)計算,就可以滿足徑流量的預(yù)測。
(4)用于蒸發(fā)量監(jiān)測
傳統(tǒng)的蒸發(fā)量檢測計算,都是通過物理方式進(jìn)行,是一種地表能量與質(zhì)量相互轉(zhuǎn)化的研究,但是監(jiān)測操作相對復(fù)雜,并且很難保證質(zhì)量。利用遙感技術(shù),通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)就可以計算蒸發(fā)量,并且利用全遙感信息模式也可以進(jìn)行相應(yīng)的計算。按照模型層級差異,可以劃分為一層、二層與多層模型,其中,一層主要是在植被土壤與地表土壤上應(yīng)用;二層主要是在地下土壤熱量、地上熱量以及地表植被余熱等計算中使用。為了能夠滿足蒸發(fā)量計算精度要求,就可以利用多層模型,將其劃分成為多層來進(jìn)行計算。利用遙感技術(shù),也可以直擊獲取地表參數(shù)信息,進(jìn)而構(gòu)建計算模型,為非均勻的地面蒸散計算提供模型上的支持。
4.結(jié)語
總而言之,所謂遙感,實際就是傳感裝置。目前,遙感技術(shù)已經(jīng)成為國家科技發(fā)展衡量的重要標(biāo)準(zhǔn),而遙感技術(shù)主要是對研究對象進(jìn)行感應(yīng)、分析與調(diào)查,在這一個過程中,無需接觸對象,就可以利用遙遠(yuǎn)感知,明確研究對象的相關(guān)特點,并且結(jié)合實際的情況來處理感知信息,從而形成研究數(shù)據(jù)。
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