遥感技术在水土保持监测中的应用论文_王丽英1,许圣德2

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摘要:水土保持监测是做好水土流失防治工作的重要基础,是国家水土保持建设宏观决策的依据与根本。而遥感技术作为国土资源监测和调查的重要手段之一,其具有宏观性、周期性、综合性与实时性的特点,已经成为我国水土保持监测的有效手段与方法之一。本文对遥感技术在水土保持监测中的应用进行探讨。

关键词:遥感技术;水土保持监测;应用

1遥感技术的基本概述

1.1遥感技术的定义

遥感技术是一种通过借助传感器自身特性,对远距离事物传达出的信号加以感知,并将所感知到的结果利用不同波段的电磁波有机整合到一起,最终实现对事物的准确探测与识别的测量技术。当前,我国所采用的遥感技术主要是通过利用卫星、无人机等监测地面,并借助电磁波传播和接收的方法对事物信息的准确性与否加以识别和分析。

1.2遥感技术的主要特点

遥感技术的主要优点:(1)遥感技术可以大范围的获取数据资料,呈现宏观景象。遥感技术所采用的卫星,其轨高度可达910km左右;而航摄飞机飞行高度仅可以达到10km。高度的优势可以使遥感技术覆盖面积广,大范围的获取数据资料。例如,一张普通的卫星图像,其覆盖面积多达3万多km2;(2)使用遥感技术对地面进行监测,有效解决了人工监测具有的局限性。在地面上,我国有些地方的自然条件是非常恶劣的,如果使用人工进行监测,有很多地方是人类难以直接到达的,具有很大的局限性,但是遥感技术就很好的解决了这一问题,并且能够大范围的对地面进行监测。(3)遥感技术具有获取信息速度快,周期短的特点。卫星在围绕地球运转时能及时获取所经区域的各种的最新资料,以更新原有的旧资料,或者根据新旧资料的对比来进行动态的监测,这是人工实地测量所无法比拟的;(4)获取信息的手段多,信息量大。根据不同的任务,遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。利用不同波段对物体不同的穿透性,还可获取地物的内部信息。

遥感技术的主要缺点:(1)遥感技术虽然对地面的信息获取的比较及时,但是获取内部信息是及其困难的;(2)大气的不利影响不能完全根除,这样关于反射和放射物理量不可能全部表现出来;(3)天气条件、卫星轨道等外在因素的影响使所希望的图像未必立即得到。(4)此外,飞行高度、续航能力、姿态控制、全天候作业能力以及大范围的动态监测能力较差。

2遥感技术在水土保持监测中的应用

2.1在土壤侵蚀监测中的应用

从某种程度上讲,遥感技术在用于土壤侵蚀的监测方面已相当成熟,早在20世纪70年代,遥感技术便已经在监测土壤侵蚀工作中脱颖而出。在借助遥感技术进行土壤侵蚀监测时,应注意以下几点问题。一是在使用遥感技术对土壤侵蚀进行监测的时候,拍摄影像的时间相对获取土壤侵蚀信息数据的影响是很大的。另外,地面上具有很多的植被,由于季节的变化,地面的植被也就根据季节而变化,但是在对地面进行监测的时候,植被的覆盖率是判断土壤侵蚀程度的主要标志,所以,这方面的信息是不能忽略的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆二是虽然利用遥感技术能够实现对土壤侵蚀强度的实时监测,但由于仅仅利用遥感卫星对土壤流失方程式中的各个因子加以提取和计算,并不能直观地判断出土壤侵蚀强度的大小,自然也很难保证所得数据信息的真实可靠性,这也是遥感技术的不足之处。三是在对土壤侵蚀强度进行判断的过程中,会经历层层分类工作,无疑加大了判断难度,因而要求在进行土壤侵蚀强度的分类判断时,首先应区分遥感与非遥感信息的差别。

2.2遥感技术在水土流失监测中的应用

水土流失是一项动态过程,使用遥感技术对其进行监测时,根据不同状况采用不同的监测方法。就拿卫星监测来说,不同的卫星遥感影像,具有的特点也不同,气象卫星的优点是对地面监测范围大、对时间的分辨率极高,处理数据产生费用较低。所以,气象卫星遥感技术还是比较适合用于监测范围比较大、具有植被覆盖的地方。另外,资源卫星具有的优点是:多时相特段、性多波、高空间分辨率等,它能够对地面进行监测,及时并且准确的获取地面发出的信息,为水土流失信息的提取提供有利保证。其缺点是对地面监测的周期性比较长,很难及时得到所需的数据信息。

基于此,为尽可能地促使水土流失监测在时间、空间分辨率方面的要求得到满足,在水土保持监测中,通常需要借助原有建设项目区域的遥感影像资料,采用GPS定位就建设项目地区的地形、气候、植被等自然状况、土地的实际利用现状以及对地面或植被造成损害的水土流失情况等加以实时监测,并在遥感影像解译后对比分析植被覆盖度、监测区域面积范围、土石方开挖量以及防治措施量等的变化,最后运用遥感技术,建立起完善的水土流失监测范围数据库或图片库,依据监测结果就所获取数据信息进行综合性分析,力求更好地为水土流失监测数据源的准确性提供保障。

2.3遥感技术应用于水资源污染监测

遥感技术能应用于水资源污染监测是因为污染水的光谱效应。水中溶解或悬浮的污染物,其组成与浓度也不同,这样水体反射能量的变化在遥感图像上也表现出纹理、结构、灰度、色调的微细差别。水的反射包含着水的镜面与表面反射、水体及水底地形反射等不同的类型,具有高度复杂性。当遥感技术应用于水资源污染监测时,对海洋与内陆水质监测也有区别。如遥感技术监测海洋石油污染的效果就比较好,可以发挥实时、同步和大范围连续监测的特点。遥感技术监测内陆水质时,由于内陆水体本身的光谱特征复杂多变,并且大气散射影响严重辐射信息,遥感监测所能得到的水质参数种类较少,所以内陆水质监测中虽然遥感技术得到了广泛应用,但还应仔细分析,区别对待。内陆水质遥感监测的主要对象为各类湖泊富营养化的监测与江、河污染监测(包括排污口、污染带);主要环境遥感指标有可溶性有机物、浮游植物、悬浮物、总氮、总磷等。目前对水体中浮游植物的监测主要靠测定叶绿素含量,遥感技术已经能达到监测规定的要求;而可溶性有机物、悬浮物、总氮、总磷等的遥感监测还存在或多或少的问题,有待进一步的研究。

3结语

遥感技术是一种获取信息快、周期短、受限条件少,能够实现大范围监测的监测技术,其不仅能够应用于对土壤侵蚀以及水土流失的监测,还能用于监测水资源污染,对于水土保持的实现起着重大的促进作用。

参考文献:

[1]水土保持监测基本方法研究[J].任爱虎.科技创新与应用.2018(13)

[2]基于项目实例的水土保持监测工作探讨[J].马玮,刘敬伟,方雷.黑龙江水利科技.2015(08)

论文作者:王丽英1,许圣德2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期

论文发表时间:2019/1/7

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