遙感技術(shù)在水文水資源勘測(cè)中的創(chuàng)新應(yīng)用研究

宣旭鵬

摘??要：遙感技術(shù)作為新型的勘查技術(shù)，將其引入水文水資源勘測(cè)中，可增強(qiáng)水文資源勘查效率、簡(jiǎn)化工作流程，保證數(shù)據(jù)的時(shí)效性水平，以準(zhǔn)確判斷水資源狀況?；诖耍谶b感技術(shù)概念及特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)分析了遙感技術(shù)在水資源監(jiān)測(cè)與應(yīng)用、監(jiān)測(cè)降水量、預(yù)測(cè)徑流量、保護(hù)水資源、監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量、防災(zāi)減災(zāi)等水資源勘測(cè)中的具體應(yīng)用，最后給出了兩點(diǎn)遙感技術(shù)的應(yīng)用注意事項(xiàng)，以增強(qiáng)水資源勘測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性水平。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)??水文水資源勘測(cè)??勘測(cè)技術(shù)??防災(zāi)減災(zāi)

中圖分類(lèi)號(hào)：TV213.4;P332

Research?on?the?Innovative?Application?of?Remote?Sensing?Technology?in?Hydrological?and?Water?Resource?Surveys

XUAN?Xupeng

Heilongjiang?Provincial?Hydrology?and?Water?Resources?Center，?Harbin，?Heilongjiang?Province，?150001?China

Abstract：?Remote?sensing?technology，?as?a?new?type?of?exploration?technology，?can?be?introduced?to?hydrological?and?water?resource?exploration?to?enhance?the?efficiency?of?hydrological?resource?exploration，?simplify?the?workflow?and?ensure?the?timeliness?level?of?data，?so?as?to?accurately?judge?the?status?of?water?resources.?Based?on?the?concept?and?characteristics?of?remote?sensing?technology，?this?article?focuses?on?the?analysis?of?the?specific?applications?of?remote?sensing?technology?in?water?resource?monitoring?and?application，?precipitation?monitoring，?runoff??prediction，?water?resource?protection，?evaporation?monitoring，?disaster?prevention?and?reduction?and?other?water?resource?surveys，?and?finally?gives?two?application?precautions?of?remote?sensing?technology，?so?as?to?enhance?the?accuracy?level?of?water?resource?survey?data.

Key?Words：?Remote?sensing?technology;?Hydrological?and?water?resource?survey;?Survey?technology;?Disaster?prevention?and?reduction

水文水資源專(zhuān)業(yè)主要是對(duì)地球上水資源的形成、分布及轉(zhuǎn)化等進(jìn)行研究，整個(gè)研究期間涉及了環(huán)境工程、巖土工程方面的知識(shí)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的進(jìn)步，遙感技術(shù)也得到了長(zhǎng)足發(fā)展，并在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用與關(guān)注。由于在收集水資源數(shù)據(jù)的過(guò)程中存在很大難度，為加快水利工程建設(shè)進(jìn)程，通過(guò)遙感技術(shù)可實(shí)現(xiàn)大范圍水資源的觀測(cè)，進(jìn)而獲取到全面的水文資料，為研究者分析水資源提供便利，將數(shù)據(jù)采集成本降到最低，以有效保護(hù)水資源[1]。另外，利用遙感技術(shù)輔助工作人員完成地質(zhì)、水文及巖層等勘測(cè)工作，有利于縮短勘測(cè)工作時(shí)間，還能保證收集到數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性水平。

1??遙感技術(shù)概述及特點(diǎn)

1.1??遙感技術(shù)的概述

遙感技術(shù)屬于早期探測(cè)技術(shù)，主要以電磁波理論為基礎(chǔ)，通過(guò)傳感器對(duì)目標(biāo)的反射與輻射作用開(kāi)展的采集與處理工作，屬于重要的技術(shù)。另外，遙感技術(shù)在測(cè)量中的綜合能力極強(qiáng)，在各方面應(yīng)用中的效果較好，可使工作量大幅度降低，減少工作難度，通過(guò)投入較低的成本就能實(shí)現(xiàn)高精度的數(shù)據(jù)探測(cè)。以電磁波技術(shù)為基礎(chǔ)的遙感技術(shù)可實(shí)時(shí)反饋和收集目標(biāo)信息，在綜合、分析后可準(zhǔn)確識(shí)別目標(biāo)。因遙感技術(shù)的綜合性與生命力較強(qiáng)，在各方面的應(yīng)用效果較好，通過(guò)它可減少人力成本投入，以增強(qiáng)整體測(cè)量精度，為日后數(shù)據(jù)分析和其他工作提供數(shù)據(jù)支撐。在利用遙感技術(shù)開(kāi)展水文水資源勘測(cè)中，可對(duì)未來(lái)一段時(shí)間的水位變化情況全面掌握，以精準(zhǔn)確定洪水災(zāi)害位置，并以此為基礎(chǔ)制定科學(xué)完善的防御辦法，將自然災(zāi)害造成的危害降到最低。

1.2??遙感技術(shù)的特點(diǎn)

1.2.1??探測(cè)效率高，應(yīng)用范圍廣

傳統(tǒng)水文水資源勘測(cè)以手工方式為主，耗費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間，且受外界因素的影響較大，阻礙了各項(xiàng)工作的順利開(kāi)展。而借助于人造衛(wèi)星，有效縮短探測(cè)時(shí)間，增強(qiáng)了工作效率和質(zhì)量，再加上遙感技術(shù)可在多個(gè)領(lǐng)域得到應(yīng)用，可有效處理海量數(shù)據(jù)信息，為日后工作的開(kāi)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.2??不易受空間限制

在傳統(tǒng)水文測(cè)量中，外界因素對(duì)人工勘測(cè)、收集水資源信息資料的影響較大，不利于勘測(cè)工作的開(kāi)展，再加上工作效率低、質(zhì)量差，還會(huì)有安全風(fēng)險(xiǎn)，威脅人們生命安全。遙感技術(shù)在水文水資源勘測(cè)中的適應(yīng)性強(qiáng)，受外界干擾的因素小，可綜合監(jiān)控水文水資源[2]。由于抗干擾能力強(qiáng)，極端惡劣條件下仍舊可以測(cè)量，不受地理與空間方面的限制，增強(qiáng)了水文水資源數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性水平。

1.3??全天候監(jiān)測(cè)

除了可見(jiàn)光外，遙感信息還具有紅外線、紫外線等肉眼不能看見(jiàn)的特性，正是由于這些特性的存在使得水位觀測(cè)范圍不斷擴(kuò)大，增強(qiáng)了觀測(cè)的精度。另外，天氣、氣候等因素也不會(huì)影響該技術(shù)的正常使用，擴(kuò)大了水文水資源勘測(cè)范圍，方便工作人員對(duì)水文變化規(guī)律的總結(jié)。

2?遙感技術(shù)在水文水資源勘測(cè)中的應(yīng)用

2.1??水資源監(jiān)測(cè)與應(yīng)用

由于遙感技術(shù)可生成清晰的圖片和視頻，可在河流、湖泊、地下水資源等方面進(jìn)行應(yīng)用，且在水文水資源勘測(cè)中的地位最為突出。通過(guò)遙感技術(shù)獲取到河流或湖泊所在區(qū)域的地形地貌特征，進(jìn)而明確對(duì)地表水流域及流向的具體影響。將遙感技術(shù)應(yīng)用到水文水資源勘測(cè)中，可全面收集區(qū)域內(nèi)的所有地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，并在此基礎(chǔ)上研究和分析地下水資源狀況，以對(duì)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的地下水資源特征、分布范圍等信息進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。另外，通過(guò)遙感技術(shù)還能對(duì)總體目標(biāo)區(qū)的地質(zhì)與水文情況進(jìn)行分析，進(jìn)一步明確對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)的地質(zhì)狀況，并對(duì)區(qū)域內(nèi)的水生系統(tǒng)內(nèi)的平衡關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果做好水資源勘測(cè)。

2.2??監(jiān)測(cè)降水量

在預(yù)測(cè)徑流量的過(guò)程中需準(zhǔn)確把握區(qū)域內(nèi)的降水量和蒸發(fā)量數(shù)據(jù)，而通過(guò)遙感技術(shù)輔助檢測(cè)降水量，可有效提升水文水資源勘測(cè)質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)遙感技術(shù)勘測(cè)降水點(diǎn)和云頂溫度，并通過(guò)計(jì)算機(jī)分析測(cè)量數(shù)據(jù)，以全過(guò)程監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的降水量數(shù)據(jù)。在勘查降水量中，需要工作人員對(duì)先進(jìn)技術(shù)手段，如雷達(dá)、氣象衛(wèi)星等進(jìn)行充分利用，并構(gòu)建起科學(xué)的降水量檢測(cè)系統(tǒng)，以確保降水量檢測(cè)的完整性水平，進(jìn)而增強(qiáng)降水量預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)性。若是區(qū)域內(nèi)的降水量偏少，說(shuō)明云層較薄，將遙感技術(shù)與雷達(dá)系統(tǒng)結(jié)合可提升整個(gè)監(jiān)測(cè)工作質(zhì)量；若是云層較厚，可將遙感技術(shù)與氣象衛(wèi)星進(jìn)行結(jié)合[3]。

2.3??預(yù)測(cè)徑流量

在水文水資源勘測(cè)中，徑流量預(yù)測(cè)具有繁瑣、復(fù)雜的特征，而在水文水資源勘測(cè)中，通過(guò)遙感技術(shù)將原始數(shù)據(jù)篩選出來(lái)，在分類(lèi)統(tǒng)計(jì)后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算，以智能化預(yù)測(cè)目標(biāo)區(qū)的徑流量。在勘測(cè)徑流量中，需要技術(shù)人員將人工估算與遙感測(cè)繪結(jié)合起來(lái)，充分挖掘出遙感技術(shù)的潛能，以減少?gòu)搅髁款A(yù)測(cè)的誤差。在計(jì)算徑流量的過(guò)程中，蒸發(fā)量與降水量是主要的數(shù)據(jù)來(lái)源，工作人員可利用動(dòng)態(tài)化方式監(jiān)控目標(biāo)區(qū)域，并對(duì)獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合、分析，科學(xué)估算徑流量，之后利用遙感技術(shù)精準(zhǔn)測(cè)繪區(qū)域徑流量，同時(shí)構(gòu)建水文模型，為日后構(gòu)建水文水資源工程提供數(shù)據(jù)支撐[4]。

2.4??保護(hù)水資源

由于湖泊、河流及水庫(kù)的生態(tài)環(huán)境受水資源分布、沉降等的影響較大，通過(guò)遙感技術(shù)可監(jiān)測(cè)水體懸浮物，而在分析懸浮物后，可對(duì)真實(shí)的水質(zhì)情況進(jìn)行全面掌握，同時(shí)找出目標(biāo)區(qū)域水質(zhì)可能存在的問(wèn)題，以選擇科學(xué)有效的防治辦法。在深入研究陸地植被與藻類(lèi)相似光譜特征的過(guò)程中，如果對(duì)應(yīng)的反射率較高，說(shuō)明富集區(qū)內(nèi)存在水體富氧化問(wèn)題，工作人員需進(jìn)一步判斷遙感技術(shù)和相關(guān)數(shù)據(jù)信息之間的關(guān)聯(lián)度，進(jìn)而反映出藻類(lèi)植物的綠色濃度，以通過(guò)科學(xué)方法判斷水體的富氧化狀況。針對(duì)已經(jīng)污染的水體來(lái)說(shuō)，此時(shí)的水體指標(biāo)，如透明度、溫度、顏色等均會(huì)出現(xiàn)變化，可作用到水體反射率上。因此，將遙感技術(shù)應(yīng)用到水文水資源勘測(cè)中，應(yīng)以遙感圖像為依托，并結(jié)合圖像上的紋理、色調(diào)、形態(tài)等方面的特征，準(zhǔn)確分析與觀察水體濃度、污染源和面積，以實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的水體污染狀況。例如：在采集遙感影像數(shù)據(jù)時(shí)可借助于衛(wèi)星或小型飛機(jī)等設(shè)備，以實(shí)時(shí)跟蹤，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)水源污染問(wèn)題，進(jìn)而采取針對(duì)性的解決辦法，確保人畜用水的安全性水平。

2.5??監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量

監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量主要是監(jiān)控水源動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)化情況，這是物理層面的工作。當(dāng)前，我國(guó)監(jiān)測(cè)水資源蒸發(fā)量時(shí)以衛(wèi)星技術(shù)手段為主，這種方法的弊端是工程量大、成本投入高，且工作內(nèi)容繁瑣，整個(gè)水文水資源勘測(cè)工作的可靠性與穩(wěn)定性得不到保障。將遙感技術(shù)與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)合開(kāi)展輔助計(jì)算，針對(duì)較大差異的水資源，通過(guò)構(gòu)建多層次的遙感模型，在分層計(jì)算后，可做好目標(biāo)區(qū)域蒸發(fā)量的精準(zhǔn)定位，以確保后續(xù)徑流量計(jì)算工作的正常進(jìn)行[5]。

2.6??防災(zāi)減災(zāi)

將遙感技術(shù)應(yīng)用到水文水資源勘測(cè)中，可全面監(jiān)測(cè)目標(biāo)區(qū)域干旱、洪澇、積融雪等狀況，以將防災(zāi)減災(zāi)的作用發(fā)揮出來(lái)。在利用遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)土壤流失與侵蝕動(dòng)態(tài)情況的過(guò)程中，可通過(guò)分離對(duì)比、逐項(xiàng)比較等方法全過(guò)程監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的地形、地表植被、降水量等數(shù)據(jù)，并在水土流失定量計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，做好區(qū)域水土流失情況的分析，為日后找出土壤侵蝕原因提供便利，進(jìn)而采取針對(duì)性的防治辦法，以盡量減少水土流失問(wèn)題，確保區(qū)域內(nèi)的水土平衡[6]。

3?遙感技術(shù)在水文水資源勘測(cè)中的注意事項(xiàng)

3.1??選擇性處理資料與數(shù)據(jù)

在水文水資源勘測(cè)中，遙感技術(shù)的優(yōu)勢(shì)值得肯定，同時(shí)還有一定的不足。因信息獲取較為全面，使得信息數(shù)據(jù)極為龐大，為了保證篩選的有效性水平，需要應(yīng)用到遙感技術(shù)，并對(duì)不同類(lèi)型資料特征開(kāi)展分類(lèi)管理。同時(shí)結(jié)合測(cè)量項(xiàng)目和對(duì)應(yīng)要求，做好有關(guān)遙感數(shù)據(jù)的選擇，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)的時(shí)效性和利用效率。

3.2??將遙感技術(shù)與人工操作密切結(jié)合

由于遙感技術(shù)屬于自動(dòng)化技術(shù)，具有人工所不具備的優(yōu)勢(shì)，可以完成很多人為操作不能進(jìn)行的項(xiàng)目。在實(shí)際的工作中，作為關(guān)鍵性的輔助項(xiàng)目，將人工操作與遙感技術(shù)有效結(jié)合，可充分發(fā)揮出自身的功效[7]。將遙感技術(shù)應(yīng)用到水文水資源勘測(cè)中，并不能向工作人員提供所有的測(cè)量數(shù)據(jù)信息，為保證資料的完整性水平，離不開(kāi)工作人員的再次驗(yàn)證和處理，保證審核效果與技術(shù)類(lèi)型同標(biāo)準(zhǔn)要求相符，以實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)資源與數(shù)據(jù)翻譯的準(zhǔn)確性水平。

4??結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)代化水平不斷增強(qiáng)，人類(lèi)社會(huì)也得到了長(zhǎng)足發(fā)展，在很大程度上改變了大眾的生活、工作及學(xué)習(xí)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)為代表的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和進(jìn)步中起到了關(guān)鍵性作用。在水文水資源勘測(cè)中，遙感技術(shù)的作用極為明顯，在解決傳統(tǒng)方法局限性的同時(shí)，可確保獲取的數(shù)據(jù)更加精確、真實(shí)，增強(qiáng)水文模型和計(jì)算的精度，以加快我國(guó)水文水資源發(fā)展步伐。另外，還要重視工作人員綜合素質(zhì)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的提升，全面分析現(xiàn)代化遙感技術(shù)，對(duì)其的重要性全面掌握，從而提升整個(gè)水文水資源勘測(cè)的效率和質(zhì)量。各地水資源管理部門(mén)需加強(qiáng)對(duì)遙感技術(shù)的應(yīng)用，以對(duì)區(qū)域水資源進(jìn)行科學(xué)指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]施韶暉，黃文成.水文水資源勘測(cè)中遙感技術(shù)的應(yīng)用分析[J].冶金管理，2022（21）：81-83.

[2]李紅艷.遙感技術(shù)的特點(diǎn)及在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用[J].河南水利與南水北調(diào)，2020，49（11）：72-73.

[3]馬麗娜.水文水資源工作中遙感技術(shù)的應(yīng)用[J].能源與節(jié)能，2019（4）：86-87，121.

[4]馬明坤.遙感技術(shù)在水文水資源勘測(cè)中的創(chuàng)新應(yīng)用[J].陜西水利，2023（10）：35-37.

[5]戚小龍.遙感技術(shù)在水文水資源工作中的應(yīng)用[J].水上安全，2023（10）：61-63.

[6]趙希.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].環(huán)境與發(fā)展，2020，32（12）：62-63，66.

[7]賈夢(mèng).水文與水資源管理在水利工程中的應(yīng)用研究[J].四川水泥，2021（1）：139-140.