遙感技術(shù)在水文調(diào)查中的應(yīng)用分析

普強(qiáng)

（河北冀東建設(shè)工程有限公司，河北 唐山 063000）

0 引言

在信息科技發(fā)展的過程中，遙感技術(shù)是重要的一項研究成果，在水文地質(zhì)調(diào)查工作中應(yīng)用遙感技術(shù)能夠有效地發(fā)揮遙感技術(shù)的價值。作為新型的探測技術(shù)，遙感技術(shù)在實際應(yīng)用中主要是通過電磁波等基礎(chǔ)理論知識，借助傳感設(shè)備對較遠(yuǎn)距離目標(biāo)反射或者是輻射的電磁波進(jìn)行收集，并加以處理和分析收集到的數(shù)據(jù)信息，并將其轉(zhuǎn)換成為更具科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性的影像信息，確保在調(diào)查水文地質(zhì)工作中為工作人員提供直觀且準(zhǔn)確的資料信息，提高水文調(diào)查的準(zhǔn)確率和效率。所以，在調(diào)查水文地質(zhì)工作中，工作人員需要深入了解、分析和研究如何應(yīng)用遙感技術(shù)，從而通過遙感技術(shù)的應(yīng)用提高水文調(diào)查的效率和質(zhì)量。

1 水文調(diào)查工作中應(yīng)用遙感技術(shù)的特點分析

1.1 遙感技術(shù)的應(yīng)用不會受到自然空間和環(huán)境因素的影響

在過去進(jìn)行水文地質(zhì)調(diào)查工作中，工作人員主要是通過人工觀測的方式對收集到的水文氣象信息進(jìn)行直接測量。工作人員在水文調(diào)查工作中需要深入實地開展考察和測量采集野外數(shù)據(jù)作業(yè)，這種工作方式直接會受到惡劣天氣、自然環(huán)境等不同因素的影響，同時也無法保證采集的數(shù)據(jù)更加完整，測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率較低，此外，在野外惡劣的測量環(huán)境中，工作人員的生命安全也會受到威脅。在水文地質(zhì)調(diào)查工作中合理應(yīng)用遙感技術(shù)，在分析水體空間以及地質(zhì)條件的過程中受到外界因素的影響較小，同時該技術(shù)能夠在較短時間內(nèi)快速勘測不同地質(zhì)區(qū)域的水體情況，確保收集分析的數(shù)據(jù)信息更加完整，同時提高數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性，確保提供的數(shù)據(jù)內(nèi)容和分析結(jié)果更加可靠，支持水文地質(zhì)調(diào)查工作人員的資源研究工作，改善研究調(diào)查水文地質(zhì)工作質(zhì)量。

1.2 遙感技術(shù)的水文地質(zhì)勘測效率較高

在過去，水文地質(zhì)調(diào)查工作人員通過人工遙感的勘測處理方法具有較低的工作效率，同時也會對項目勘測的進(jìn)度造成直接影響。遙感技術(shù)的在實際應(yīng)用中主要是通過遙感衛(wèi)星等航空航天探測設(shè)備技術(shù)勘測實地，有效地提高勘測實地的效率。此外，在水文調(diào)查中應(yīng)用遙感技術(shù)可以不受外界環(huán)境因素的影響，同時工作人員可以全天候?qū)崟r對水文區(qū)域進(jìn)行勘測和調(diào)查，有效地提高水文勘測的效率，確保收集的勘測數(shù)據(jù)更加完善和全面，方便水文調(diào)查人員對水位地質(zhì)變化規(guī)律進(jìn)行分析，從而全面了解水文地質(zhì)環(huán)境[1]。

1.3 遙感技術(shù)可以實時觀測調(diào)查水文地質(zhì)環(huán)境

將遙感技術(shù)應(yīng)用到水文調(diào)查工作中，該技術(shù)可以通過收集到的紫外、紅外以及可見光波等信息對物體特征進(jìn)行判斷，從而實現(xiàn)觀測水文情況的目的。所以，遙感技術(shù)的應(yīng)用不會受到地形地貌、天氣條件、制備覆蓋情況等因素的影響，同時不僅可以擴(kuò)展監(jiān)測水文情況，同時可以實現(xiàn)全天候?qū)λ那闆r的監(jiān)測，確保監(jiān)測的信息資料更加詳細(xì)、全面，便于工作人員掌握水位變化，并開展后續(xù)工作。

2 開展水文調(diào)查工作中遇到的問題

我國很多企業(yè)在開展項目建設(shè)施工之前都十分重視對當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件展開調(diào)查工作，他們對調(diào)查水文工作的重要性明確了解，然而在具體開展水文調(diào)查工作的過程中還存在一些問題需要處理，從而提高水文調(diào)查的工作水平。在水文調(diào)查工作中主要遇到的問題如下。

2.1 不完善的水文站點布局和實測精準(zhǔn)度

首先，在水文調(diào)查工作中發(fā)現(xiàn)當(dāng)前布局的水文站點不完善，同時實際測量的水文信息不夠精準(zhǔn)。對水文條件進(jìn)行觀測的主要資料就是通過開展水資源的調(diào)查工作，將收集到的信息進(jìn)行評價整合成的基礎(chǔ)資料，觀測水文資料的質(zhì)量高低直接會影響水文條件的成果評價質(zhì)量。在分析水文測量站點的設(shè)施和設(shè)備中發(fā)現(xiàn)還需要全面改善測驗設(shè)備，同時重新調(diào)整觀測方案。然而當(dāng)前部分水文分測站仍然是采用傳統(tǒng)、落后的測流方案，無法即使根據(jù)實際變化進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而直接降低了觀測成果的精準(zhǔn)度，無法滿足開展水資源評價工作的基礎(chǔ)需要。

2.2 水量途徑和精度調(diào)查工作有待提升

對水量進(jìn)行調(diào)查主要是開展還原單站區(qū)間天然水量的工作基礎(chǔ)，當(dāng)前在實測水文站資料的分析中發(fā)現(xiàn)其資料無法將測流斷面以上的徑流固有特點進(jìn)行真實反映，甚至調(diào)查水量的工作受到人類活動的影響，無法有效地還原水量，具體原因主要是無法準(zhǔn)確把握水量的調(diào)查工作，在進(jìn)行水量引入、開發(fā)和引出利用的過程中相關(guān)單位使用不同的對策措施，進(jìn)而導(dǎo)致水量途徑調(diào)查結(jié)果存在較大的差異，不同部門基于不同的利益提供不同的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而在水量調(diào)查工作中無法對水量途徑和精度進(jìn)行合理分析和總結(jié)。

2.3 布設(shè)監(jiān)測水文站點以及成果資料質(zhì)量較低

在進(jìn)行水文調(diào)查工作中首先需要對布設(shè)監(jiān)測水文站點的工作進(jìn)行分析，當(dāng)前分析布設(shè)的水文站點工作發(fā)現(xiàn)，站點的布設(shè)存在問題，部分站點未能控制好相應(yīng)的斷面，存在較多的缺陷問題，所以，相關(guān)部門需要采取有針對性的措施解決上述問題，從而提高布設(shè)監(jiān)測水文站點的質(zhì)量和水平。若是無法有效地把握布設(shè)監(jiān)測水文站點的精度，將無法保證最終站點監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，無法保證投入的人力、設(shè)備等物力以及經(jīng)費等財力更加穩(wěn)定和可靠，在開展水文調(diào)查工作中無法規(guī)范采集水樣。此外，當(dāng)前對調(diào)查成果資料進(jìn)行分析的過程重也缺乏合理性，因為評價調(diào)查水資源工作涉及較多部門和較廣的范圍，工作人員需要開展對不同部門和不同范圍的資料收集，并將資料進(jìn)行分析和成果計算，在此過程中需要合理分析收集到的數(shù)據(jù)信息，不僅要開展信息審查工作，同時還需要協(xié)調(diào)各種影響因素，進(jìn)而了解并確定水文地質(zhì)調(diào)查工作中的問題，分析并采取措施處理相應(yīng)問題[2]。

3 水文調(diào)查工作中應(yīng)用遙感技術(shù)的要點分析

3.1 在測繪水文地質(zhì)工作中應(yīng)用遙感技術(shù)

測繪水文地質(zhì)調(diào)查工作綜合性較高，同時比較復(fù)雜，若是工作人員采用傳統(tǒng)的人工方式測繪不僅操作煩瑣，同時具有較長的測繪過程，加上最終的測繪精度也無法滿足工程建設(shè)的實際需要。在測繪水文地質(zhì)調(diào)查工作中應(yīng)用遙感技術(shù)，能夠借助遙感圖像解譯并分析地貌特征、水體以及含水巖體等物體，并且協(xié)助調(diào)查人員對工程區(qū)域?qū)嶋H的水文地質(zhì)情況進(jìn)行全面且準(zhǔn)確的了解，并對水文客觀規(guī)律信息進(jìn)行掌握。在測繪水文調(diào)查工作應(yīng)用遙感技術(shù)具有明顯的效果，具體而言，遙感技術(shù)能夠清晰、準(zhǔn)確地勾繪地質(zhì)界線，尤其是對第四紀(jì)界線地地質(zhì)特征進(jìn)行客觀、科學(xué)反映，同時對收集的地貌特征信息進(jìn)行準(zhǔn)確分析，并得出清晰的結(jié)果，幫助調(diào)查人員對當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)地隱伏和活動斷裂等數(shù)據(jù)信息進(jìn)行掌握。同時，合理應(yīng)用遙感技術(shù)還能夠通過圖像信息清晰地反饋收集到的水系、水體、濕地、地下水等條件，確保調(diào)查人員對水文地質(zhì)現(xiàn)象的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行準(zhǔn)確把握，并準(zhǔn)確分析和判斷地下水的排泄、補(bǔ)給、排泄等地質(zhì)水體情況。

3.2 在對水資源分布情況進(jìn)行調(diào)查工作中應(yīng)用遙感技術(shù)

在調(diào)查看他地下水分布情況的過程中應(yīng)用遙感技術(shù)，也能夠提高調(diào)查工作的水平。地下水自身具有較廣的分布范圍，在勘探水資源的分布時工作難度較大，借助遙感技術(shù)能夠高效調(diào)查并勘探基巖山區(qū)、松散堆積等復(fù)雜自然環(huán)境的水資源分布情況。在具體調(diào)查工作中，首先解譯并分析航空航天地遙感圖像，從而對含水層以及富水構(gòu)造的分布情況進(jìn)行有效判斷，然后與勘探水文地質(zhì)的結(jié)果、歷史資料、開采情況等綜合信息進(jìn)行結(jié)合，評估并計算地下水的儲量和具體分布。遙感技術(shù)的應(yīng)用能夠確保分析的含水層和富水構(gòu)造具有清晰的邊界圖像，所以將遙感技術(shù)用來勘察地下水情況能夠有效地提高勘察水資源工作的質(zhì)量和效率。此外，遙感技術(shù)在實際應(yīng)用中也會借助紅外圖像準(zhǔn)確反映地下水的淺埋帶和溢出帶，從而準(zhǔn)確勘測地下水的分布情況[3]。

3.3 在監(jiān)測水文質(zhì)量工作中應(yīng)用遙感技術(shù)

當(dāng)前，我國水資源嚴(yán)重缺乏的主要原因是全球出現(xiàn)嚴(yán)重的水資源污染，世界上所有的水體流域幾乎都受到一定的污染，借助遙感技術(shù)對污染水體的光譜特征進(jìn)行獲取，從而對水體的污染程度進(jìn)行準(zhǔn)確判斷，尤其是通過獲取的水體表面光譜特征，監(jiān)測水體中含有的物質(zhì)以及清潔水的光譜特征。此外，通過微波遙感方式能夠?qū)Φ厍驕\層地下水的實際污染情況進(jìn)行清楚探測，同時準(zhǔn)確獲取地下水污染擴(kuò)散程度，借助熱紅外遙感器對地下水實際水資源的狀態(tài)進(jìn)行綜合評價，特別是針對具有較低植被覆蓋率的地區(qū)，能夠取得明顯的監(jiān)測效果。

3.4 在監(jiān)測水體冰川氣象工作中應(yīng)用遙感技術(shù)

我國地域遼闊，不同區(qū)域擁有不同的水文和地理狀況。若是人工測量大型的海洋湖泊水體工作，將會面臨較為煩瑣的工作內(nèi)容，同時調(diào)查和測量成本較高。若是在監(jiān)測水體冰川氣象工作中應(yīng)用遙感技術(shù)，能夠?qū)κ占降男畔⑦M(jìn)行解譯處理，可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更加準(zhǔn)確、高效、詳細(xì)的分析。因此，在人力無法涉足或者是對人煙稀少的能源地區(qū)進(jìn)行水文調(diào)查工作，相關(guān)部門可以應(yīng)用要搞技術(shù)對相關(guān)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行直接獲取。此外，在遙感技術(shù)應(yīng)用中分析收集到的資料，通暢TM5波段代表冰雪、水的吸收帶波段，圖像信息中的黑色和深色狀態(tài)代表含水區(qū)，因為反射作用，亮色狀態(tài)代表有云區(qū)域，通過不同顏色狀態(tài)排除高空云區(qū)的干擾[4]。

4 水文調(diào)查工作中應(yīng)用遙感技術(shù)的內(nèi)容分析

4.1 對應(yīng)用的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行合理分析和選擇

在水文調(diào)查工作中應(yīng)用遙感技術(shù)，首先需要了解到遙感技術(shù)能夠?qū)Φ刭|(zhì)信息進(jìn)行合理采集、分析和處理，具有較高的應(yīng)用技術(shù)價值。在具體數(shù)據(jù)分析過程中，需要注意區(qū)別于常規(guī)的一般計算觀測物體遙感成像方式，計算遙感圖像成像的方式合理分析并選擇合適的數(shù)據(jù)類型，因為不同的遙感圖像數(shù)據(jù)類型具有差異化的技術(shù)。所以，在應(yīng)用遙感技術(shù)時首先需要合理確定數(shù)據(jù)類型，然后針對選擇的數(shù)據(jù)類型分析其圖像和數(shù)據(jù)源的特點，以此對波段和圖像解釋器的選擇，比如說選擇TM3 和TM1 波段成像對變質(zhì)巖體和深層水體進(jìn)行精確分析和解釋。

4.2 對遙感探測數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)處理

在調(diào)查水文工作中應(yīng)用遙感技術(shù)還需要注意，在準(zhǔn)確分析遙感探測的數(shù)據(jù)之前，工作人員首先需要準(zhǔn)確校正探測數(shù)據(jù)自動失真校正情況，對不同的性能參數(shù)進(jìn)行明確，同時對誤差區(qū)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，之后對遙感監(jiān)測設(shè)備和傳感器的性能參數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整，從而提高數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性。在利用遙感圖像處理幾何空間誤差的過程中，工作人員也需要手動進(jìn)行自動參照點的選擇。比如說在進(jìn)行遙感幾何空間自動參照點的校準(zhǔn)中選擇具有代表性的物理誤差，確定自動標(biāo)準(zhǔn)為該空間的位置誤差，從而自動校準(zhǔn)遙感圖像以及實際物體的坐標(biāo)位置，避免幾何空間誤差影響到遙感數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4.3 對不同波段圖像參數(shù)信息合成的合成波段圖像進(jìn)行合理、正確的選擇

在水文調(diào)查工作中，相關(guān)工作具有系統(tǒng)性、復(fù)雜對象性以及專業(yè)技術(shù)性三大特征，在開展調(diào)查水文工作的過程中會涉及復(fù)雜的水文觀測對象，同時不同區(qū)域的水文圖像結(jié)構(gòu)也是不同的，因此，在水文調(diào)查工作中應(yīng)用遙感技術(shù)需要確定選擇的波段合成圖像參數(shù)是正確的、合理的。完成調(diào)查勘探工作之后能夠獲取不同的波段監(jiān)測數(shù)據(jù)，工作人員需要分析組合不同波段的監(jiān)測數(shù)據(jù)，不僅要對監(jiān)測區(qū)域的實際情況進(jìn)行全面深入分析，同時還需要對影響監(jiān)測水文調(diào)查結(jié)果的因素進(jìn)行綜合考慮，進(jìn)而確定監(jiān)測波段更加合理，分析合成監(jiān)測數(shù)據(jù)，確保遙感監(jiān)測氣象圖像的質(zhì)量，提高水文勘探的效率。

5 結(jié)語

總之，在水文調(diào)查工作中合理應(yīng)用遙感技術(shù)能夠有效地提高調(diào)查水文地質(zhì)工作的效率、水平和質(zhì)量，發(fā)揮遙感技術(shù)的技術(shù)應(yīng)用價值，幫助調(diào)查工作人員對調(diào)研區(qū)域?qū)嶋H的水文情況進(jìn)行全面、深入了解，并根據(jù)遙感技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)信息和遙感圖像分析并判斷調(diào)研區(qū)域氣候條件、水文特征、地下水分布情況、測繪水文地質(zhì)。在具體水文調(diào)查工作中，工作人員需要重視并科學(xué)分析水文調(diào)查工作中存在的問題，采取合理的方式處理相關(guān)問題，同時合理應(yīng)用遙感技術(shù)，提高水文調(diào)查工作的質(zhì)量和效率。