水利信息化中遙感技術(shù)的運(yùn)用及問題分析

王妍

摘要：將遙感技術(shù)運(yùn)用到水利信息化中能夠提供更多的數(shù)據(jù)信息，從而促進(jìn)水利信息化的發(fā)展。文章首先對遙感技術(shù)進(jìn)行簡要介紹，該技術(shù)能夠在很多領(lǐng)域中發(fā)揮重要作用。然后分析了水利信息化中遙感技術(shù)的運(yùn)用，主要在水利信息化中運(yùn)用遙感技術(shù)的監(jiān)測和勘查功能。再分析了遙感技術(shù)在應(yīng)用過程中的缺陷。最后對水利信息化中遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行分析。為了使得遙感技術(shù)能夠發(fā)揮更好的應(yīng)用效果，需要對其進(jìn)行不斷完善，并且需要有針對性的應(yīng)用于水利信息化的發(fā)展之中。

關(guān)鍵詞：水利信息化;遙感技術(shù);運(yùn)用;問題

中圖分類號：TP79;S127 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001—5922（2021）02一0094—04

水利信息化發(fā)展相當(dāng)復(fù)雜，其中涉及到的內(nèi)容非常豐富，存在大量的信息數(shù)據(jù)，并且這些信息數(shù)據(jù)會隨時(shí)發(fā)生變化，當(dāng)然這些信息數(shù)據(jù)在水利中極其重要，有助于水利相關(guān)工作的更好實(shí)施。將遙感技術(shù)應(yīng)用到水利信息化中已經(jīng)有幾十年的發(fā)展，人類認(rèn)識到遙感技術(shù)在水利信息化中的重要性，并也對其進(jìn)行了大量研究。然而在應(yīng)用過程中任然存在某些缺陷，限制了遙感技術(shù)的應(yīng)用效果。于是文章將對遙感技術(shù)在水利信息化中運(yùn)用和問題進(jìn)行分析，目的在于提高遙感技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用效果。

1遙感技術(shù)的簡介

遙感技術(shù)的使用需要一系列的設(shè)備作為輔助工具，首先使用遙感設(shè)備對勘測目標(biāo)進(jìn)行拍照和傳輸掃描，從而獲取目標(biāo)的相關(guān)信息，然后將信息進(jìn)行傳遞、保存和處理，再對收集到的各種信息進(jìn)行分析，提取重要信息，并將該信息傳遞到地面接收站，地面接收站會根據(jù)獲取的重要信息進(jìn)行判斷和分析，作出相關(guān)結(jié)論，從而實(shí)現(xiàn)了遙感技術(shù)的作用。如今，該技術(shù)處于不斷發(fā)展之中，也已經(jīng)在地面監(jiān)測和航天航空中具有重要作用，并且在農(nóng)業(yè)、環(huán)境、氣候等方面中也有了不同程度的發(fā)展和應(yīng)用，如圖1所示，即為遙感技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用。通過遙感技術(shù)的使用，能夠更加深入的挖掘出目標(biāo)的信息數(shù)據(jù)，這些信息數(shù)據(jù)能夠作為重要的參考依據(jù)作用于不同領(lǐng)域的決策中。

遙感技術(shù)之所以能夠發(fā)揮重要作用，是因?yàn)樵跀?shù)據(jù)獲取方面能夠使用不同方式手段，而且還可以從多維度的方式精細(xì)化采集重要信息，其目標(biāo)的反映完整性和精確度自然就會很高。另外，遙感技術(shù)在數(shù)據(jù)獲取和處理速度上也比較快，正好符合當(dāng)前追求高效率的社會發(fā)展需求，所以遙感技術(shù)在很多領(lǐng)域中能夠具有較強(qiáng)的實(shí)用性。遙感技術(shù)處理信息的高效性主要體現(xiàn)在能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理，只需要按照相關(guān)程序進(jìn)行處理，不會涉及到人為因素的干擾，所以就會提高數(shù)據(jù)獲取和處理效率。最后，遙感技術(shù)會多次對數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和矯正，所以能夠提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。正因?yàn)檫b感技術(shù)的優(yōu)勢較多，所以其使用范圍在不斷擴(kuò)大。應(yīng)用于水利信息化中也能夠發(fā)揮一定的作用。

2水利信息化中遙感技術(shù)的運(yùn)用

遙感技術(shù)在我國水利事業(yè)方面已經(jīng)有了很長時(shí)間的發(fā)展和應(yīng)用，通過使用遙感技術(shù)能夠推動(dòng)我國水利信息化的發(fā)展，為我國的水利信息資源進(jìn)行了大量的積累，有了這些信息的積累和分析，能夠更好的發(fā)展我國水利工程。我國水利工程屬于一個(gè)龐大的工程，其中涉及到很多不同的方面都可以使用到遙感技術(shù)，畢竟遙感技術(shù)的作用較多，能夠收集到深入的重要信息，具有監(jiān)測、勘查等作用。所以文章將以遙感技術(shù)的作用特點(diǎn)作為出發(fā)點(diǎn)，分析其在水利信息化中的應(yīng)用。

2.1水利信息化中遙感技術(shù)的監(jiān)測作用運(yùn)用

遙感技術(shù)的檢測作用能夠在水利信息化的諸多領(lǐng)域中進(jìn)行使用，比如監(jiān)測地表水資源，監(jiān)測水環(huán)境，監(jiān)測水旱災(zāi)害等。

1）地表水資源：地表水調(diào)查作為水利信息化工作中的一部分，在監(jiān)測過程中需要根據(jù)地表水的性質(zhì)對其使用不同的方式快速獲取相關(guān)信息數(shù)據(jù)。作為濕地水體，水底下面存在各種植被和土壤，會受到放射光譜的影響而導(dǎo)致像素值發(fā)生變化，于是使用光學(xué)技術(shù)或者雷達(dá)的方式獲取地表水資源信息不準(zhǔn)確，但是可以通過使用水體指數(shù)法、形態(tài)學(xué)方法等提取數(shù)據(jù)資源。對不同地區(qū)地表水資源進(jìn)行監(jiān)測，需要做好相關(guān)時(shí)段的遙感圖像配準(zhǔn)，目的在于能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測地表水資源，從而發(fā)現(xiàn)地表水資源的變化情況，也能夠收集到地表水資源更多的相關(guān)信息。圖2即為通過使用遙感技術(shù)獲取的某地表水監(jiān)測狀態(tài)圖。另外，通過使用多時(shí)相遙感圖像，當(dāng)水資源發(fā)生變化時(shí)，其中的變化數(shù)據(jù)能夠被提取出來，然后使用激光雷達(dá)等方式，可以對發(fā)生變化的數(shù)據(jù)進(jìn)行定量估算，將會更有利于深入了解地表水的狀態(tài)，而且還能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測，獲取更多重要的相關(guān)信息。

2）水環(huán)境：水利信息化中水環(huán)境的監(jiān)測也屬于一個(gè)重要內(nèi)容，對水環(huán)境進(jìn)行評估時(shí)需要獲取水體中相關(guān)的重要信息，比如葉綠素含量、固體懸浮物和其他污染信息等信息。所以在獲取這些信息的過程中，能夠使用遙感技術(shù)。即通過使用遙感技術(shù)，能夠動(dòng)態(tài)監(jiān)測水環(huán)境中水體信息，對這些信息進(jìn)行掌握有利于深入了解水環(huán)境。研究表明，水體中葉綠素濃度的多少，決定著水體中浮游生物分布的情況。所以監(jiān)測并獲取準(zhǔn)確的葉綠色濃度將會比較重要，使用的方式就是建立體現(xiàn)水體光譜和遙感數(shù)據(jù)關(guān)系的模型，這種方式能夠準(zhǔn)確對葉綠色濃度進(jìn)行計(jì)算。

研究表明，水體中懸浮泥沙的含量直接反映水體生態(tài)環(huán)境健康程度。所以有必要對懸浮泥沙含量進(jìn)行監(jiān)測，使用的方式就是遙感反演，這種方式不僅能夠較為準(zhǔn)確的得到不同水體的固態(tài)懸浮物含量，而且這種監(jiān)測管理的方式成本較低。同樣，使用遙感技術(shù)還能夠完成水環(huán)境中其他污染信息的監(jiān)測。

水體中污染信息種類不同，比如熱污染、油溢污染等，不同的污染需要使用不同方式進(jìn)行監(jiān)測，才會發(fā)揮更好的監(jiān)測效果。比如熱污染監(jiān)測使用熱紅外傳感技術(shù)，油溢監(jiān)測通過使用水體表面散射和光譜等信息進(jìn)行判斷。但是使用遙感技術(shù)，能夠完成水體中很多污染物質(zhì)進(jìn)行判斷，能夠得出污染物質(zhì)的分布情況，能夠分析出污染物質(zhì)的來源，能夠得到污染物質(zhì)的遷移特征，能夠?qū)ξ廴疚镔|(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，并發(fā)現(xiàn)其變化情況。

所以在水環(huán)境監(jiān)測中，使用遙感技術(shù)將會具有多方面的作用，使得人類更好的了解水環(huán)境情況，并且獲得水環(huán)境中重要的信息數(shù)據(jù)，為管理好水環(huán)境提供準(zhǔn)確、廣泛的數(shù)據(jù)信息。

3）水旱災(zāi)害：在水利信息化中水旱災(zāi)害的發(fā)生，將會造成大面積的災(zāi)害和經(jīng)濟(jì)損失，所以非常有必要對這方面進(jìn)行監(jiān)測，并且遙感技術(shù)在水旱災(zāi)害中具有比較長的應(yīng)用時(shí)間。我國將遙感監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用到河流中，對河流的狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而能夠及時(shí)對洪水災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測，從監(jiān)測結(jié)果看來，遙感技術(shù)的應(yīng)用，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)水災(zāi)，從而給人類更多時(shí)間對其進(jìn)行處理，極大的降低了水災(zāi)造成的危害。在對水災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，遙感圖像能夠建立相關(guān)的水體淹沒模型，能夠得到降水量和淹沒區(qū)域面積的關(guān)系，所以在水災(zāi)害中能夠發(fā)揮重要作用。

表1即為五個(gè)國家利用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分析的某地區(qū)特大山洪泥石流應(yīng)急評估數(shù)據(jù)。對地區(qū)進(jìn)行實(shí)地考察，將所獲得數(shù)據(jù)和其他相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)，能夠?qū)?zāi)害進(jìn)行科學(xué)憑據(jù)。而且，在災(zāi)害的監(jiān)測中使用遙感技術(shù)，能夠獲得水文的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，然后將該數(shù)據(jù)和遙感圖像進(jìn)行結(jié)合使用分析，可以分析出洪災(zāi)的發(fā)生過程，從而能夠制定出更加科學(xué)、有效的救災(zāi)方案。另外，在水災(zāi)中使用遙感技術(shù)，能夠獲得水災(zāi)的相關(guān)信息，比如能夠得到水災(zāi)淹沒的面積、水災(zāi)發(fā)生時(shí)間和水災(zāi)的深度的信息，這些信息數(shù)據(jù)都可以作為日后決策和管理的重要依據(jù)。比如通過利用這些數(shù)據(jù)，可以估算水災(zāi)對農(nóng)作物的影響程度。

遙感技術(shù)除了能夠在水災(zāi)中發(fā)揮重要的監(jiān)測作用，而且還能夠在干旱監(jiān)測中發(fā)揮同樣的作用。使用遙感技術(shù)，能夠得到植被指數(shù)和土壤水分等重要信息，然后通過這些信息對土壤干旱程度進(jìn)行判斷。當(dāng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了初期干旱時(shí)，相關(guān)管理者即可對其進(jìn)行及時(shí)管理，作出更加合理的救災(zāi)方案，從而可以降低干旱帶給人類的損失。

2.2水利信息化中遙感技術(shù)的勘察作用運(yùn)用

遙感技術(shù)具有相關(guān)的勘查作用，在水利信息化中也涉及到一些需要進(jìn)行勘查的工作，比如水文地質(zhì)勘查工作，水利規(guī)劃中需要的勘測調(diào)查工作，水利工程的勘查工作等，這些勘查工作在水利信息化中也非常重要。通過使用遙感技術(shù)，能夠在水利信息化相關(guān)的勘查工作中發(fā)揮重要作用。

水文地質(zhì)勘查工作中，需要獲取地下水資源的各種信息，這些信息的有助于水資源的查找和圈定，于是通過使用遙感技術(shù)能夠?qū)@些信息數(shù)據(jù)進(jìn)行勘查，從而得到準(zhǔn)確的提取結(jié)果。在查找地下水的過程中，判斷地下是否存在水源，會與地質(zhì)構(gòu)造和土壤濕度等因素相關(guān)，通過對這些因素進(jìn)行判斷，從而分析地下是否存在水源。所以在遙感技術(shù)在水文地質(zhì)勘查中的主要作用表現(xiàn)在可以在該地域中得到遙感圖像，然后可以獲得該地域的地質(zhì)構(gòu)造和土壤濕度等相關(guān)信息，從而判斷是否存在水資源分布。另外，在水文地質(zhì)勘查中，還可以使用遙感技術(shù)，對植被覆蓋的土壤濕度進(jìn)行估算，還能夠使用微波遙感得到土壤的水分?jǐn)?shù)據(jù)。對地下水有了一個(gè)深入了解之后，能夠避免過度開采地下水的問題，因?yàn)橐坏┠车赜虻牡叵滤霈F(xiàn)過度開采，則會出現(xiàn)地表沉降等危害。所以，使用遙感技術(shù)能夠提供判斷是否存在水源的重要信息數(shù)據(jù)。

水利信息化中還包含著水利工程勘測工作，在水利工程勘測的過程，需要涉及到很多大大小小的信息數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的獲取準(zhǔn)確度和效率在一定程度影響著水利工程的建設(shè)質(zhì)量和安全性。遙感技術(shù)具有比較好的勘測功能，所以能夠在水利工程勘測中發(fā)揮重要作用。地質(zhì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性會嚴(yán)重影響到水利工程的建設(shè)，所以首先使用遙感技術(shù)能夠?qū)Φ刭|(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘測，從而了解該地質(zhì)結(jié)構(gòu)是否具有水利工程的建設(shè)條件。然后，因?yàn)樗こ毯芏喽际墙ㄔO(shè)在水域附近，這樣的地質(zhì)環(huán)境容易造成工程出現(xiàn)滲漏情況，從而影響到水利工程的質(zhì)量，為了降低工程滲漏情況發(fā)生，使用遙感技術(shù)能夠?qū)B漏情況進(jìn)行勘測，從而發(fā)現(xiàn)工程中容易發(fā)生滲漏的地方，并對這些位置進(jìn)行標(biāo)記，從而降低滲漏的發(fā)生狀況。最后，在水利工程中使用遙感技術(shù)，還能夠科學(xué)估算水庫淹沒范圍，對該地域進(jìn)行實(shí)際地形勘測，然后得出反映出實(shí)際的地形，這些數(shù)據(jù)都有利于水庫工程的建設(shè)。遙感技術(shù)在水利工程的勘測中進(jìn)行使用，不僅應(yīng)用范圍比較廣泛，而且獲得數(shù)據(jù)信息的效率和精確度較高，能夠提高水利工程勘測效果。

3水利信息化中遙感技術(shù)的問題

遙感技術(shù)雖然在水利信息化中能夠發(fā)揮重要作用，但是隨之不斷發(fā)展，在應(yīng)用過程中也逐步發(fā)現(xiàn)遙感技術(shù)存在一些問題，這些問題的出現(xiàn)，在一定程度限制了水利信息化的發(fā)展。這些問題主要表現(xiàn)在以下3方面：

1）遙感技術(shù)在水利信息化中的操作水平較低：在水利信息化的各種工作過程中，使用到遙感技術(shù)的方面較多，但是由于技術(shù)人員對遙感技術(shù)的操作水平不高，導(dǎo)致在水利信息化中使用遙感技術(shù)時(shí)不能發(fā)揮其全部優(yōu)勢，造成這種現(xiàn)象主要有以下3個(gè)原因：首先就是將遙感技術(shù)應(yīng)用與水利信息化中，沒有對操作人員進(jìn)行實(shí)際工作的培訓(xùn)或者再教育，所以操作人員會憑借自身所學(xué)和工作經(jīng)驗(yàn)對遙感技術(shù)進(jìn)行操作，但是這種方式在實(shí)際的應(yīng)用過程中會影響到其應(yīng)用質(zhì)量和效果;然后就是對操作人員的發(fā)展和培養(yǎng)存在缺陷，對其不重視，但是人才流失較為嚴(yán)重，也會影響到技術(shù)人員的職業(yè)水平;最后就是在水利部門中缺乏外部交互體系和外部支撐，遙感技術(shù)中某些重要的科研成果沒有向水利部分進(jìn)行傳達(dá)，所以水利部門的遙感技術(shù)水平比較差。

2）缺乏遙感數(shù)據(jù)庫：水利信息化中，涉及到了內(nèi)容十分豐富，而且比較復(fù)雜，容易受到各種因素的影響，在很多情況下需要對目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，實(shí)時(shí)獲取重要數(shù)據(jù)信息，必然其中使用的數(shù)據(jù)庫要求也會比較高，雖然遙感技術(shù)在水利中已經(jīng)有了較長時(shí)間的發(fā)展，但是其中所使用的數(shù)據(jù)庫比較缺乏，水利信息化中的數(shù)據(jù)可還處于繼續(xù)發(fā)展使其，需要對其進(jìn)行不斷完善。

3）遙感技術(shù)自身缺陷：在水利信息化中使用遙感技術(shù)時(shí)，雖然能夠?qū)崿F(xiàn)一定的應(yīng)用效果，但是遙感技術(shù)在應(yīng)用過程中任然存在某些缺陷，比如遙感技術(shù)的解譯方法和水平不高。因?yàn)樵诨旌瞎庾V的研究中，遙感技術(shù)的解譯水平還處于初步發(fā)展時(shí)期，其解譯水平并不理想，所以為了提高遙感技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用效果，對遙感技術(shù)的自身發(fā)展有待提高，需要提高其解譯水平和方法，并隨著現(xiàn)代需求，對遙感技術(shù)進(jìn)行不斷完善。

4水利信息化中遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢

遙感技術(shù)能夠在水利信息化中發(fā)揮重要作用，隨著水利信息化要求的不斷變化和發(fā)展，對遙感技術(shù)的使用也有了進(jìn)一步要求，另外，遙感技術(shù)自身也存在一定的缺陷，所以在今后的發(fā)展中，水利信息化中使用遙感技術(shù)將會變得更加完善，被應(yīng)用水利信息化的遙感技術(shù)將會具有更好的針對性，其數(shù)據(jù)質(zhì)量將會有進(jìn)一步提高，遙感技術(shù)也會向著定量遙感、應(yīng)用集成的方向發(fā)展。

遙感技術(shù)能夠在很多領(lǐng)域中使用，但是每一種領(lǐng)域都會有其特點(diǎn)和要求，建立專門面向水利信息化而發(fā)展的遙感技術(shù)將會變得更加專業(yè)化和有針對性，這樣遙感技術(shù)在水利信息化中進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，將會發(fā)揮更好的應(yīng)用效果。

在水環(huán)境、水資源等的監(jiān)測中，遙感技術(shù)能夠發(fā)揮宏觀的作用，但是具體到項(xiàng)目中時(shí)，還需要對遙感技術(shù)的微觀細(xì)致度進(jìn)行提高，目的在于提高遙感技術(shù)獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量及其精確度。

朝著定量遙感進(jìn)行發(fā)展，不僅能夠提高遙感技術(shù)的自身的優(yōu)勢，而且也有利于水利信息化的發(fā)展。所以在今后的研究中需要不斷完善和水利相關(guān)的的定量遙感，深入分析遙感和應(yīng)用模型的銜接。另外，為了實(shí)現(xiàn)定量遙感，還需要對數(shù)據(jù)處理和反演的效率進(jìn)行提高。

5結(jié)語

綜上所述，遙感技術(shù)在水利信息化中具有長時(shí)間的發(fā)展，能夠在水利的諸多方面發(fā)揮重要作用，對水利不同方向進(jìn)行監(jiān)測和勘查，能夠提高水利信息化獲取數(shù)據(jù)信息的效率和質(zhì)量。但是當(dāng)前在水利領(lǐng)域中，遙感技術(shù)的發(fā)展水平和效果并沒有達(dá)到理想狀態(tài)，于是還需要對遙感技術(shù)進(jìn)行不斷完善，并且繼續(xù)有針對性研究遙感技術(shù)在水利信息化中的應(yīng)用，從而提高水利信息化的快速發(fā)展。