简析水文水资源勘测中遥感技术的应用论文_许连中

简析水文水资源勘测中遥感技术的应用论文_许连中

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摘要:水文与水资源工程大部分都是以地球科学为理论基础的,并以水资源为主要的研究与分析对象,从而系统、全面地了解与学习水资源的分布及形成等各方面的水资源的专业知识与专业技能,并把这些应用到具体的水信息采集与处理中,提升水资源规划与开发、评价与管理工作效率。近年来随着遥感技术的快速发展,遥感技术在不同的领域得到了广泛应用,遥感数据源随着技术的应用也越来越丰富。

关键词:水文水资源;遥感技术;应用

一、遥感技术概述

1.1遥感技术概念

近些年来,随着遥感技术被广泛的运用水文领域,其技术优势被不断地放大,通过遥感技术获得大量水文资料对于提高水文水资源研究质量具有极大的促进作用,而且遥感技术大大降低了水文水资源研究的成本,促进了水文研究的发展。探测技术,其工作原理是在电磁波技术的基础上,通过不同的传感器对远距离辐射或反射的电磁波信息进行收集、分析和处理,进而获得相关影响来支持水文研究,以满足研究的需要。遥感技术具有快速、高质量、成本低、周期短等特点,因此,其被广泛的应用于气象观察、地图测绘、资源考察等领域。

1.2遥感技术优点

遥感技术应用于水文水资源研究领域具有人工巡测所无法比拟的优势,主要表现在以下几个方面:一是遥感技术能够在短周期内获得大量的信息,可以实现全天候监测,而且其一般不会受到植被、云雾、冰层等外在因素的影响,极大地扩展了水位工作的观测信息量;二是遥感技术在水文资料勘探时没有地域性限制,恶劣天气、复杂地形等因素的对其干扰影响较小,可以全方位的收集信息;三是收集资料快捷,尤其是遥感技术中的陆地卫星实现了全球覆盖成像周期仅为16天,而且多卫星联合作业可成倍缩小探测周期;四是可一次性获得较大范围内的地物信息。

二、我国水文水资源技术发展现状及趋势

2.1发展现状

水文水资源工程是一门综合性、交叉性学科,其涉及到的领域较广,是以地球科学基本理论为基础,兼顾地下水科学、岩土工程、环境工程等学科知识。一直以来,水文水资源工程技术是我国社会与经济可持续发展的重要保障,受到各领域的高度重视。就目前而言,水文水资源工程的预测预报技术多是气象与水务结合,分布式水文模型以及天气雷达技术相结合,具有较为精确的预测预报结果。此外,水文监测技术不断引入现代科技,尤其是遥感技术的引入,极大的提升了水文工作的质量。水资源的配置与调度、水生态环境的改良与治理技术等取得了突出进展。

2.2应用趋势

但从水文水资源工程研究领域来看,水文相关技术取得了显著的成就,在研究和实践领域不断有新技术引入,但是其在社会大环境中仍然存在较多的问题,比如:水文水资源检测技术水平不足以满足社会与经济快速发展的需求,而且其在与其他领域的理论研究方面基础薄弱,缺乏多领域的信息共享等。因此,从这些方面存在的问题来看,水文水资源工程技术未来的发展方向一方面是需要解决现存问题:另一方面是不断地创新工程技术,扩大其与其他领域的合作,实现跨学科发展。

三、水文水资源勘测中遥感技术的应用

3.1监测蒸发量

蒸发量监测是一种通过物理方法来对地表能量与质量转化的勘测手段。随着近年来遥感技术不断应用,对于蒸发量的估算也趋于成熟。蒸发量的计算主要通过卫星数据来实现,如统计经验法、能量余项法等,也可以用全遥感信息模型进行计算。根据这些模型各自的特点,还可以将这些模型分为多层模型,使其发挥各自优势。一层模型主要可以用在区别地表上土壤和植被方面,二层模型则主要用来计算地表植被或是地下土壤和地上热量之间的余热上。目前,也有使用多层模型将土壤分成很多层。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆近几年,我国利用遥感数据在地表特征参数的基础上,建立起了政务蒸腾计算模型,从而实现了对非均匀地面条件下的蒸散计算,给蒸发量的监测和计算带来了便捷的条件。

3.2监测降水量

遥感技术在降水量的监测中应用能够大大提升降水量检测的精准度,也正是应为这一突出优势而被广泛的运用。降水量检测是指通过在云顶温度和降水点之间建立关系,并利用卫星信息与地面雨量站之间的差值进行监测。雷达、气象卫星、航空飞机等技术均常用于降水量监测中,通过计算机对空间信号进行处理计算。一般来说,当地面降水雨量站较稀疏时,可运用雷达进行局部降雨量预报,而当云层较厚时,可采用气象卫星和雷达结合进行计算。气象卫星一般用于大面积降水量预报,主要采用综合方法与微波辐射方法等。目前还较为常用的是航空飞机深入云层进行检测而获得相关数据,然后通过计算机计算来收集大量的云雨信息,为水文部门的预测预报提供可靠依据。

3.3预测径流量

在水文水资源勘测中径流量的预测预报是主要内容之一,其预测主要为水文气象站监测数据、遥感监测数据,通过建立水文模型,从而计算出相关信息。径流量的预测无法通过遥感监测得到结果,但是遥感技术可以对径流水系予以研究,例如植被、地貌以及土壤等元素,结合土壤含水量、蒸发量以及降水量完成对径流的估算。通过水文气象数据以及遥感监测数据可以建立相应水文模型,并得到径流预报结果。最早的预算方式除了使用水文模型、遥感技术、卫星云图等,还辅助使用了雷达。但是随着技术的发展,遥感技术也在不断的应用中得以更新发展,在水资源勘测中,技术人员研究出了一种新型的蒸发计算方法,覆盖类型更加多,从而为预测预报径流量提供了更为科学、精确的依据。

3.4地下水遥感

在水文水资源工程的预测中,地下水位的勘测最为复杂,受限于地质环境因素的影响,人工勘测数据往往不能满足勘测需求,这既需要借助更为先进的技术进行辅助勘测。随着遥感技术的应用,地下水位勘测取得了较为显著的技术进展。地下水遥感技术能够通过对地表植被与地貌形状等数据进行综合模型处理和计算而间接得到地下水的勘测数据,这是因为地下水信息通常可以通过地表植被信息得到直观的反映,地表植被反映出来的信息可以运用遥感技术破译出来,并通过处理得出地下水文信息。

四、注意事项

4.1有选择性的采用数据

水文水资源勘测中,遥感技术的优势值得肯定,但是其仍旧存在一些不足。由于其信息获取全面,因而信息量巨大,在水文水资源勘测工作中需要从庞大的数据中予以选择。由于遥感资料中数据来源不同,则覆盖区域以及地面分辨率上也不同,但是不同的数据优势不同,因此需要依照水文研究项目的实际需要,选取适合的遥感数据资料。

4.2遥感、人工互为补充

相对比传统的人工勘测,遥感技术的优势巨大,但是在实际的勘测工作中人工作业也不可获取,因此需要将二者有机结合起来。由于遥感技术所获取的数据资料不能直接应用于水文研究,需要通过人工勘测的补充才能得以利用。并且遥感数据资料还需要通过人工审核验证后才能应用于水文研究,以此确保数据资料的准确性、可用性。

结语

通过遥感技术研究人员能够获取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]宋树东.遥感技术在水文水资源领域中的应用研究进展[J].科技传播,2014.

[2]王铭,孙丹,赵莉祺.遥感技术在水文水资源中的应用[J].河南科技,2015.

论文作者:许连中

论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期

论文发表时间:2018/8/13

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