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分析遥感技术在水文水资源的应用

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  摘要:遥感技术作为主要的探测技术之一,在水文水资源领域中,已经获得了广泛的应用。特别是遥感技术所具有的收集资料便捷、监测范围较大、信息量庞大等特点,与其它的探测技术相比,具有质量高、速度快等优势,因此,在水文水资源领域的应用过程中,能够通过简化水文勘测工序,有效地提高工作效率。文章主要探讨水文水资源调查中遥感技术的应用问题。
  关键词:遥感技术;水文水资源;应用
  前言:
  遥感技术属于探测技术的一种,它利用传感仪,收集处理远距离目标反射、辐射的电磁波信息,通过对电磁波的分析以此形成图像,进而识别、探测各景物目标,可用于资源考察、气象观测、地图测绘等工作中,具有质量高、速度快等特点,在水文水资源领域中,可简化水文勘测工序,从而提高工作效率,节约资源。
  1 水文水资源领域中遥感技术的应用
  1.1监测径流量
  径流量测量是一项复杂的工作,在测量中可根据水文模型,利用遥感信息,径流量进行估算。遥感技术可用于水体、地表、蒸发量、土壤等数据的收集,在收集信息方面,具有完整性、快捷性、全面性的特点,结合水文模型便可较为准确的预测出径流量。此外,遥感技术也对其他相关元素进行感测便可测量径流量,通过大量数据的收集建立科学合理的水文模型,以此得到径流量数据。
  1.2 水污染监测
  水污染监测主要分为常规水污染监测和突发性水污染监测两种。在常规水污染监测中,应用遥感技术能够对水体污染源、污染范围、浓度、面积等进行有效地识别。这主要是因为,当水体遭受污染时,其本身的颜色、密度以及透明度等指标,均会发生不同程度的变化。这些变化,将会进一步导致水体的反射率出现变化,从而在遥感图像上呈现出形态、纹理、色调以及灰阶等特征的差别。与此同时,借助遥感数据还可以对水体污染进行跟踪监测。另外,当水体出现热污染时,还可以应用热红外影像对水体温度进行反演,对相关的污染情况进行监测。在突发性水污染监测中,可通过小型飞机或是卫星等遥感影像数据,对污染过程进行有效地追踪,从而能够为制定污染物拦截排放方案提供可靠的依据,最终保证居民的饮用水安全。
  1.3 监测降水量
  通过遥感技术的运用,将卫星与雷达结合在一起,输送和传递出遥感信息源,可了解到降水量的空间、分布等各项参数,有利于获得不同地区降雨量的具体数据。雷达主要是根据空气中降水粒子对电磁波产生的影响,从而实现对部分地区雨量的预测,特别是对于监测雨量较少的地区,除了监测其雨量站,还要运用雷达监测,便于得到准确的降雨量信息,雷达监测属于微波遥感的重要环节。卫星则是综合卫星信息与地面测量的情况,对大面积的雨量进行预报,由于雷达只能监测到降水粒子,一旦降水粒子出现密集的情况产生较厚的云层,雷达监测将无法给出正确的降水量数据,因此在这种情况下,就要通过雷达与卫星共同监测出准确的降水量数据,卫星估算的方法有综合法以及微波辐射法。现阶段运用最多的是航空飞机,通过飞机进入到云层深处开始探测,航空遥感是一种用于气象观察的辅助技术,主要监测云层以及周围小粒子的分布情况,然后将收集到的数据与资料传输到计算机系统当中进行处理与分析,从而会自动获得更多的云层数据,这些大量而又准确的数据为水文研究工作提供了便利,减少了研究成本与时间。
  1.4 地表和土壤水分的监测
  地表对径流形成、地面能量与物质有着重要的影响作用,土壤水分包括地表水、地下水、地表能量这三个重要的参数。由于地表特征较为复杂,通过遥感技术识别与分类地物,对识别水体、提高土地利用率与覆盖率有着深远意义,水文变化最直接的表现为土地利用、土地覆被的变化,遥感技术在监测土地利用与覆被变化方面有著较大的优势,地表又被称为下垫面,地表特征当中的几个关键元素信息,例如植被、地表发射率、地面温度与反照率等,这些关键元素将影响地表能量与物质的平衡。土壤水分又被称为土壤湿度,是地表能量交换中的重要内容之一,也是地表水与地下水的中间元素,遥感监测土壤水分有光学遥感、微波遥感这两种研究方法。
  2 遥感技术在水文水资源工作中应用注意事项
  2.1 对资料和数据采集的选择性
  在水文水资源工程中的遥感技术运用实践中发现,遥感技术具有较为突出的优势,其在水文领域的应用取得了较大的成功。但是无论是卫星遥感还是雷达、航空飞机等遥感技术,均具备信息资料获取量较大的特点,尤其是卫星遥感技术,其在水文监测中的信息获取量十分大,而且较为复杂,这就需要在实际工作中对大量的水文资料和数据采取一定的选择。比如:航空遥感获得的大量地面资料由于其覆盖区域较大,地面资料分辨率差异较大,这使得水文工作中需要根据研究的重点进行科学合理的取舍。
  2.2 遥感技术与人工作业结合
  在水文水资源工程中,虽然遥感技术具有突出的优势,在实际工作中能够在较大范围内取代人工勘测,但是在某些方面缺不具备人工勘测的优点,这就需要在实际工作中结合具体工作需求,合理的将人工与遥感相结合,取二者各自优势进行互补,进而获得最为精准的数据,而不应该完全否定人工作业。
  3 遥感技术在水文水资源的应用趋势
  就水文水资源研究领域来看,水温相关技术成就明显,在研究与实践领域之中都有新技术的引入,但是在面对社会大环境的时候,研究存在诸多问题。如,水文水资源检测技术水平达不到要求,并且在相关领域的研究上基础相对薄弱,缺少信息的共享。所以,基于这一部分问题的研究,水文水资源工程技术未来发展还需要解决的问题在于:将现有的问题逐一解决,不断创新工程技术,扩大与邻近领域的相互合作,这样才能够实现跨科学的发展。在未来的发展中,高科技元素应用一定会越来越多,不断帮助水文水资源工程提升水文事件的预报与监测能力。
  结语:
  遥感技术的巨大优势在水文水资源勘测领域得到了充分的认可,并且随着技术的应用,遥感技术也在不断的完善,通过遥感技术研究人员获取了很多传统人工勘测无法获取的数据,不但有效缩短了勘测周期,提高了勘测效率,并且在水文建模以及径流预算中的精度也更高。虽然遥感技术的优势值得肯定,但是在实际的应用中,其技术仍旧存在诸多需要完善的地方,需要专业的技术人员予以改善,从而令遥感技术能够在水文水资源勘测中更好的发挥其技术优势。
  参考文献
  [1]孙元杰.水文水资源调查中遥感技术的应用[J].农业与技术,2016(14):224.
  [2]耿毅.遥感技术在水文水资源方面的应用及进展[J].河南科技,2015(15):8-9.
  [3]陈迎辉.遥感技术在水文水资源领域中的应用[J].科技传播,2014(16):189-190.
  作者简介:张国栋(1972-),男,黑龙江齐齐哈尔人,副高级工程师,从事水文与水资源管理方面的工作。
  (作者单位:黑龙江省齐齐哈尔市水资源管理处)
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