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摘要:水文水资源工作是水资源高效利用的必要前提,而遥感技术作为一种高效的勘测技术,将其应用在水文水资源工作中对水资源利用质量的提升有着积极意义。结合山东实际情况,对遥感技术在水文水资源工作中的应用做出全面分析,并对针对遥感技术在小流域洪水监测中的具体应用做出探究,希望能为相似作业的开展提供帮助和借鉴。
关键词:水文水资源;遥感技术;应用分析
近些年来,随着我国科学技术的快速发展,遥感技术在很多领域都得到了广泛的关注和应用,特别是在水文水资源领域,通过使用遥感技术可以对水资源进行大范围的观测,获取到足够充足和科学的水文数据,便于科研人员分析水资源的情况,减少数据收集的成本,同时也可以更好的保护水资源。另外,遥感技术对在水资源的探测方面也有着非常重要的意义。
1 遥感技术概念及特点
遥感技术是从人造卫星、飞机或其他飞行器上收集地面目标的电磁辐射信息,判认地球环境资源的技术。它是60年代在航空摄影和判读的基础上随航天技术和电子计算机技术的发展而逐渐形成的综合性感测技术。遥感技术的发展解决了探测方面的很多难题,遥感技术有着很多传统技术无法比拟的优势,也正是因为遥感技术有着速度快、范围大、质量高等优点,在气象观测、资源考察、地图测绘等领域都得到了广泛的应用。在水文水资源领域也开始越来越被重视和使用起来,通过使用遥感技术,可以给水文资源的研究者提供大量可靠的水文数据,大大降低了数据采集的工作量和成本,提高了水文勘测工作的效率,对于水资源的保护和使用有着重大意义,例如,在1998年我国长江抗洪救险的过程中,就是使用遥感技术来对长江水情进行了分析,解决了很多困难。总之遥感技术在水文领域应用的优势可以归纳为:
1.1 获得信息全面,不受气候限制
遥感技术的探测范围非常广泛,在红外波段到紫外波段内都可以获取到信息,并且将这些信息数据转化成图像的形式表现出来,便于人们观测和分析,这样获得的水文信息非常全面,包含的信息量远远大于人工测量的数据。另外,使用遥感技术观测水文资源,不会受到气候的限制,无论是云雾还是冰层都不会对遥感观测数据带来明显的影响,这样就可以全天候的监测我国水文资源的变化情况,便于人们更清楚的认识到我国的水资源情况。
1.2 不受地域限制
遥感技术相比于传统人工勘测有着非常大的优越性,使用人工勘测水文资源,不但易于受到恶劣天气、复杂地形的影响,无法实现全天候观测,而且受到地形的限制,最终得到的数据也不够全面和完善,数据收集成本也高,采集工作还具有一定的危险性。而使用遥感技术就可以避免这些缺点,对一些冰雪、海洋、沙漠等地区也可以很好的探测,同时遥感技术不受到地域和国界的限制,收集的水文资料和数据更加全面和科学,可以有效的提高水文资源的研究水平。
1.3 信息收集效率高
使用遥感技术收集资料的效率非常高,这一点从卫星遥感的成像周期中可以看出,卫星遥感实现全球覆盖成像只需要十六天,收集的资料也比较全面和准确,而且如果使用多颗卫星同时观测,探测周期更可以大大缩短。与之相比,人工勘测的周期就显得非常之漫长,还会经常受到其他因素的影响。
2 遥感技术在水文水资源工作中的应用
a)水资源保护应用。遥感技术在相关方面的应用主要包括以下几点:(a)悬浮物浓度是判断水质的重要指标,其在水体中的浓度对水体反射率有着直接影响,借助遥感技术构建反演模型,能通过观测水体反射率实现对水体悬浮物数量的有效测定;(b)藻类浓度是反映水体营养化程度的重要参数,而在可见光波长范围内,叶绿素能产生光谱反射峰,从而形成比较强的反射率。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基于此,通过遥感技术可观测水体反射率并通过相应的反演模型实现对水体氧化程度的评估,为水资源保护提供数据支撑;
b)水文水资源调查应用。(a)降水量监测。通过遥感技术能获得流域内降水有关的空间分布数据,从而实现对降水量的有效监测。这种方法主要应用在雨量监测站和雷达监测站分布数量较少的区域。作业技术原理为大气降水因子能对电磁波产生一定的吸收和散射,通过对反射信号的收集分析,利用相应的运算模型,能实现对降雨量的有效计算。不过当云层厚度较大时,雷达在数据收集上会存在一些难度,可通过雷达与卫星的结合,实现对降雨量的测定;(b)对蒸发量和径流量监测的应用遥感技术在蒸发量和径流量的监测上也有十分重要的作用,蒸发量和径流量涉及到生态循环中水资源的平衡,因此在水文水资源领域中进行径流量和蒸发量的监测也是十分有必要的,使用遥感技术可以得到更为精确的数据,能够达到良好的效果。在蒸发量的监测方面,使用遥感技术大大增加了监测的方法,可以借助卫星、航空飞机等多种工具收集和蒸发量相关的资料,使用这些数据计算蒸发量的方法也十分多样,例如全遥感信息模型法等,这种方法主要是依据模型的特点来对模型进行分类,可以将土壤分成几层,划分地表、土壤和植被,然后使用不同的方法分别计算其中的余热,将计算出来的余热数据和遥感技术结合到一起,就可以比较准确的得出各地区地表环境的蒸发情况。使用这种方法可以很好的发挥出遥感技术的优势,提高工作的效率。在径流量的监测方面,更可以体现出遥感技术的价值,因为传统径流量的计算方法不够精确,而径流量的计算又较为复杂,所以在径流量的监测过程中使用遥感技术得到充足的信息,再将遥感信息和水文模型结合起来,就可以较为精确的计算出径流量,这样充分的发挥出了水文模型和遥感技术的优势,大大提高了工作的水平。
c)洪涝灾害评估。借助遥感技术能对区域径流洪涝灾害开展动态监测,确定洪水波及范围与面积,从而为洪涝灾害的有效控制提供有效指导。
3 使用遥感技术监测水资源的一些注意事项
3.1 注意选择合适的遥感技术
遥感技术分为航空遥感、航天遥感等,不同的遥感技术的在探测范围、探测精度上都有所不同,获取的数据特点也有所差异,因此在水文工作中使用遥感技术时,要结合工作的具体情况,选择更加合适的遥感技术,而且针对遥感技术获取信息量大的特点,需要水文工作在资料以及数据的采用上有一定的选择性,这样才能充分地发挥遥感技术的价值,提高工作的效率,促进水文工作水平的提高。
3.2 重视人工作业的作用
虽然遥感技术有着很多人工探测无法比拟的优势,但是不可以完全否定人工作业在水文资源领域起到的作用,很多重要的内容都需要人工去进行,要明白人工作业和遥感技术的使用是相辅相成的。一方面,遥感技术也不是万能的,对于遥感技术无法获得的资料和数据,需要人工进行探测和补充,这样才能保证资料的完整性。另一方面,在水文研究研究工作中一些关键的数据都需要人工来进行复核,同时在实地检验遥感技术获得数据的正确性,最大程度上保证遥感技术取得的资料与数据解译的准确性。
结语
遥感技术作为一种高效的勘测技术,将其应用在水文水资源工作的方方面面能在大幅降低水文资源勘测工作量的同时有效改善水文水资源工作质量,从而为区域水资源的科学合理利用提供有效指导,值得广泛学习与推广。
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论文作者:董宝恩1,, 王海英2
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第05期
论文发表时间:2019/6/21
标签:遥感论文; 水文论文; 技术论文; 水资源论文; 径流论文; 数据论文; 工作论文; 《工程管理前沿》2019年第05期论文;