遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的運(yùn)用探析

邱 贊，張舒雯

（1.江蘇省太湖地區(qū)水利工程管理處，江蘇 蘇州 215000；2.江蘇省水文水資源勘測局蘇州分局，江蘇 蘇州 215000）

0 前言

遙感技術(shù)作為科技發(fā)展的產(chǎn)物，很大程度上方便了水文水資源的勘察工作。在水文水資源領(lǐng)域中，可以通過使用遙感技術(shù)來增加水文水資源工作人員對(duì)水文情況的控制。水文水資源工作的進(jìn)行與經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，是促進(jìn)我國水資源開發(fā)利用的重要途徑，同時(shí)也是我國進(jìn)行水利建設(shè)的重要支撐手段。遙感技術(shù)能夠通過遠(yuǎn)程控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像的采集和信息的收集。遙感技術(shù)對(duì)于信息的采集所需要的時(shí)間較短，且一次投入可以長久使用，運(yùn)用成本較低。

1 遙感技術(shù)的相關(guān)概念

遙感技術(shù)是在20世紀(jì)60年代提出的一種探測技術(shù)，其依靠的是不同物體的電磁波信息的不同，從而利用衛(wèi)星、飛機(jī)和無人機(jī)等信息收集設(shè)備來判斷地形、地貌和資源等信息。由于航空航天技術(shù)的進(jìn)步，人造衛(wèi)星的發(fā)展極大促進(jìn)了遙感技術(shù)的發(fā)展。通過人造衛(wèi)星可以對(duì)地面水文水資源有著全面的把控?，F(xiàn)代遙感技術(shù)的發(fā)展，主要是對(duì)信息的采集、傳輸、處理、儲(chǔ)存和呈現(xiàn)幾大方面，對(duì)水文水資源的勘察有著十分積極的作用[1]。同時(shí)，遙感技術(shù)根據(jù)不同的用途和作業(yè)環(huán)境發(fā)展出了許多小的應(yīng)用分支。遙感技術(shù)是一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù)，在勘察方面有著突出的優(yōu)點(diǎn)。

2 遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)

2.1 探測范圍大

在進(jìn)行水文水資源相關(guān)工作時(shí)，往往面對(duì)較大面積的水域，工作量十分巨大。而通過遙感技術(shù)可以利用飛機(jī)、衛(wèi)星等工具對(duì)需要探測的區(qū)域進(jìn)行信息收集。根據(jù)目前科技的發(fā)展情況，利用人造衛(wèi)星進(jìn)行高空勘察，最大探測面積可以超過3萬km2。通過遙感技術(shù)的運(yùn)用極大減少了對(duì)人力的依賴，能夠大面積地對(duì)我國的水文水資源情況進(jìn)行詳細(xì)的收集處理。

2.2 信息獲取速度快

現(xiàn)代社會(huì)是一個(gè)信息不斷更迭的時(shí)代，數(shù)據(jù)信息都在不斷地實(shí)時(shí)更新。對(duì)于地圖更新來說，要對(duì)水文水資源情況進(jìn)行實(shí)地考察，而實(shí)地考察需要消耗的人力物力都十分龐大，而且這種大型的水文水資源勘察工作往往幾年、十幾年甚至數(shù)十年才會(huì)進(jìn)行一次。對(duì)于水文水資源地圖來說，這種更新速度難以滿足時(shí)代發(fā)展的需求。我國的陸地衛(wèi)星，只需要幾天便可以完成對(duì)我國水文水資源分布情況的數(shù)據(jù)收集。獲取水文水資源信息速度十分快，繪制一張水文水資源地圖的周期與傳統(tǒng)手段相比大大縮短[2]。

2.3 不受地面環(huán)境因素的影響

傳統(tǒng)的水文水資源信息收集手段，往往是依賴人工對(duì)信息采集對(duì)象進(jìn)行實(shí)地勘探。在一些環(huán)境較為復(fù)雜的情況下，利用人工進(jìn)行信息采集的方式十分不安全。不僅威脅了工作人員的生命安全，而且在惡劣的環(huán)境下所測繪的數(shù)據(jù)可靠性也受到較大的影響。而遙感技術(shù)往往是在高空進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，通過遙感技術(shù)，可以避免山川、激流和其他惡劣天氣的影響，不僅保證了數(shù)據(jù)信息收集的準(zhǔn)確性，還保障了工作人員的人身安全。

3 遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的具體應(yīng)用

3.1 遙感技術(shù)對(duì)降水量的檢測

水文水資源工作中，對(duì)降水量的檢測是其常見的工作。在運(yùn)用遙感技術(shù)對(duì)降水量進(jìn)行檢測過程中可以利用人造衛(wèi)星來提升檢測的質(zhì)量。在運(yùn)用過程中，雷達(dá)衛(wèi)星會(huì)根據(jù)水粒子不同數(shù)量對(duì)電磁波的影響而計(jì)算出降水量。在進(jìn)行降水量計(jì)算的同時(shí)，衛(wèi)星也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)大氣云團(tuán)的變化而做出事先預(yù)報(bào)工作。在發(fā)生更為密集的降水情況時(shí)，由于較厚云團(tuán)的影響，通過衛(wèi)星所得到的降水量可能會(huì)存在較大的誤差[3]。因此，在對(duì)降水量的檢測時(shí)采用較多的是運(yùn)用航空飛機(jī)進(jìn)行檢測。航空飛機(jī)的飛行高度夠高，同時(shí)也避免了云層對(duì)檢測結(jié)果的影響，進(jìn)而得出更加準(zhǔn)確的降水量數(shù)據(jù)。

3.2 遙感技術(shù)對(duì)蒸發(fā)量的檢測

水分的蒸發(fā)，是水資源流失的重要途徑之一。蒸發(fā)量的把控對(duì)于維持水量均衡有著至關(guān)重要的作用。在傳統(tǒng)的檢測手段中，通過物理的方法來對(duì)蒸發(fā)量進(jìn)行計(jì)算，其中所涉及的能量變化十分復(fù)雜，在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算時(shí)也容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，嚴(yán)重的話可能會(huì)導(dǎo)致水量失衡。遙感技術(shù)的出現(xiàn)，使得在計(jì)算蒸發(fā)量的過程中更加精確，對(duì)于土壤水分的蒸發(fā)量有一個(gè)較為完整的控制，通過建立分層模型，對(duì)不同層次的數(shù)據(jù)收集，計(jì)算得出蒸發(fā)量。遙感技術(shù)的運(yùn)用可以實(shí)時(shí)對(duì)蒸發(fā)量進(jìn)行檢測，以便相關(guān)工作人員對(duì)水量均衡進(jìn)行維護(hù)。

3.3 遙感技術(shù)對(duì)地下水的勘探

在傳統(tǒng)地下水勘探的方式下，由于技術(shù)的限制和施工環(huán)境的影響，往往測量的數(shù)據(jù)與實(shí)際的情況有較大的差距。遙感技術(shù)在我國已經(jīng)有較長時(shí)間的發(fā)展歷程，相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用已經(jīng)十分成熟。同時(shí)，因?yàn)檫b感技術(shù)受到施工環(huán)境的影響較小，所以與傳統(tǒng)勘察手段相比能夠得到更為準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)。由于地下水環(huán)境的特殊性，遙感技術(shù)不能直接獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，但是存在地下水的地方地表植物會(huì)與其他地方有較大的差別。通過對(duì)存在地下水的地表特點(diǎn)的收集，遙感技術(shù)可以根據(jù)這些特點(diǎn)對(duì)地表進(jìn)行勘察，從而發(fā)現(xiàn)地下水的存在。通過遙感技術(shù)，可以更加有效地對(duì)地下水進(jìn)行勘探，相比傳統(tǒng)的方式更有效率也更加快速[4]。

4 遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域應(yīng)用中存在的問題

4.1 忽視與傳統(tǒng)技術(shù)的結(jié)合

遙感技術(shù)的工作效率和工作精準(zhǔn)度使其在水文水資源領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。但是，傳統(tǒng)的水文水資源工作技術(shù)也具備一些不可替代的優(yōu)點(diǎn)。在使用遙感技術(shù)的過程中，也要與傳統(tǒng)的勘察方式相結(jié)合，才能更好地對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)用。遙感技術(shù)所采集的信息一部分需要人工進(jìn)行處理，對(duì)于所得到的數(shù)據(jù)要通過人工驗(yàn)證才能確保數(shù)據(jù)的可靠性。

4.2 專業(yè)隊(duì)伍建設(shè)尚不完善

遙感技術(shù)是一種高新的勘探技術(shù)，而遙感技術(shù)的發(fā)展也離不開相關(guān)專業(yè)性人才的培養(yǎng)。目前，我國遙感技術(shù)的相關(guān)人才存在較大的缺口，同時(shí)人才的培養(yǎng)制度也存在著較多問題，過于注重理論知識(shí)的學(xué)習(xí)而忽視實(shí)踐能力的培養(yǎng)。人才的缺失極大程度地限制了遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的發(fā)展。

5 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，高新技術(shù)也在不斷涌現(xiàn)。遙感技術(shù)為水文水資源工作提供了龐大的信息資源，減少了工作人員收集信息的工作量，極大提高了水文水資源工作效率，縮短了水文水資源工作的周期。相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)，鼓勵(lì)與支持遙感技術(shù)在水文水資源工作中的運(yùn)用，進(jìn)一步發(fā)揮遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的積極作用，促進(jìn)該技術(shù)與水文水資源工作的結(jié)合。

[1]楊一鵬，韓福麗，王橋，蔣衛(wèi)國.衛(wèi)星遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用：進(jìn)展、問題及對(duì)策[J] . 地理與地理信息科學(xué)，2011（06）.

[2]陳秀萬，葉守澤，魏文秋 . 遙感技術(shù)支持下區(qū)域水資源系統(tǒng)分析模型[J] . 武漢水利電力大學(xué)學(xué)報(bào)，1994（02）.

[3]朱京海，梁婷，徐光，劉家斌，問鼎 . 無人機(jī)遙感技術(shù)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展[J] . 環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2013（04） .

[4]司井丹 . 遙感技術(shù)在水文監(jiān)測中的綜合應(yīng)用及其前景展望 [J] . 黑龍江水利科技，2014（07）.