摘要：随着社会的发展，我国的农田水利工程建设过程中遥感技术的发展也越来越迅速。在国家政策的大力支持与农村、农业发展的迫切需求下，近年来，国家及各省均投入了巨资实施大型灌区续建配套与节水改造、小型农田水利工程等农田水利工程项目建设。农田水利工程具有范围大、空间分布复杂、工程数量多等特点，利用传统测量调查和人工巡视的手段进行农田水利工程的信息采集和管护时存在采集速度慢、时效性差、耗时长、人力需求大等问题。随着“放管服”改革的全面推进，水利行政主管部门需在新形势下利用高新技术进一步加强并完善农田水利工程的建设和管护措施，确保“放得下、管得好”。在此背景下，传统的农田水利工程建设和管护手段及信息采集措施已经渐渐不能满足农田水利工程信息化与现代化发展的需求。
关键词：遥感技术；农田水利工程建设；管护应用
引言
遥感属于一种全新的探测技术，通过远程传感器对物体信息进行接收。随着技术的不断发展，遥测信息类型越来越多，成本也相继降低，并且逐渐提高了遥测影像分辨率，在这一基础上遥测技术在水利工程应用的领域也不断扩大。现如今，生态环境问题是各个行业发展所关注的主要内容，地表侵蚀速度的提升导致河流地形、集水区出现变化，并且对水利设施、水力发电计划运行造成严重影响。
1水利领域遥感技术的重要应用成果
目前，卫星遥感和无人机遥感技术等在防洪、抗旱、水土保持等领域已有较好应用，与传统的人力投入巡查方式相比，具有全面、高效、精确等突出优点，能够在很大程度上解决现场监测、勘查等存在的问题和不足。
1.1利用遥感技术进行洪水监测
我国洪涝灾害频繁，洪涝灾害监测也是我国最早开展水利遥感应用的领域之一。洪涝灾害监测的时效性要求很高，“航空遥感实时传输系统”可以有效满足时效性要求，可实时地滚动显示和打印洪涝遥感图像。该系统在历次特大洪水监测中都发挥了重大作用。遥感技术已经成功运用于洪水预警、预报和监测领域，在洪水发生之前能够及时准确预测径流和洪水发生过程，在洪水发生之后能够全面监测洪水淹没和影响区域，并可实现详细的全过程监测。通过遥感技术，抗洪人员可以准确地发现淹没范围和受灾地区，并且对受灾的人员进行救援，减少了很多人员伤亡。遥感技术结合水文模型，可提前预测洪水发生范围，提前实施人员转移，并及时修补防守薄弱地区，建设临时防御措施，有效抵抗洪水。
1.2利用遥感技术进行旱情监测
随着遥感技术发展，水利遥感应用领域进一步扩展，旱情遥感监测逐步开展。我国已建立基于NOAA/AVHＲＲ数据的旱情遥感监测系统，对我国境内发生的重大干旱进行了遥感动态监测。在干旱监测方面，目前已经实现了以旬为周期的全国旱情遥感监测图，从中央抗旱业务系统可以直接获取监测成果，能够为抗旱工作提供坚实的数据支持。
2遥感技术在农田水利工程建设及管护中的应用
2.1在水利工程地质勘查中的应用
低空无人机之所以可以被广泛应用在水利工程测绘中，主要原因水利工程的地质环境比较复杂，传统地质勘查方法和手段，则很难满足实际需求，也难以准确监测出工程地质中可能发生的滑坡、泥石流等地质灾害，而且水利工程地质结构非常复杂，仅仅凭借地面勘察法很难获得水利工程所在区域的地质、地形等情况。而无人机遥感具有操便捷、安全度高、成本低的优势，不但可以有效满足对地质条件的航拍需求，而且还能在一定时间内对水利工程地质条件进行动态分析和去哪买监测，从而全面掌握地质条件的主要发展趋势，并快速判断出水利工程中存在的不良地质现象，并协助水利工程测绘人员全面掌握地质情况，并根据目前地质发展情况，制定科学合理的防护对策。
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2.2在水利工程日常工作监测中的应用
近年来，我国社会经济快速发展，水利工程越来越多，优质水利工程地质条件越来越少，基本建设要求也已经难以达到最理想的要求。如果坝体、坝基施工的耐久性没有达到设计标准，则会大幅度降低水利工程的使用寿命，甚至会导致水利工程发生渗漏，严重威胁这水利工程的正常使用。不但会造成巨大的经济损失，而且会威胁到周围居民生命和财产的安全。而低空无人机遥感可以技术可以良好的应用在水利工程日常检测中，从而及时发现水库中存在的渗漏情况，从而快速发现水利工程的运行情况，并对险病区域得到高清影像，为制定解决方案提供数据支持。
2.3基于3S技术的灌溉水资源优化配置
灌溉水资源的优化配置一般指将灌溉水资源进行时间和空间上的优化配置。灌溉水资源的优化配置涉及到农田水利学、水文学、气象学、农学以及管理学诸多学科，灌溉水资源的优化配置可提高农业水资源利用率和作物产量，继而提高农业生产的经济和社会效益。基于3S技术的灌溉水资源优化配置的主要流程如下：首先，收集和处理研究区内的RS、水利、气象等多源空间信息及属性资料；然后，分析各灌溉渠道的控制灌溉面积以及不同级别渠系之间的隶属与关联关系，基于作物－水模型与农田水量平衡系统地研究灌溉用水量关系，同时分析影响灌溉增产效益的因素，确定优化目标及约束条件，建立灌溉水量优化分配模型，并利用智能算法对模型进行求解，来寻求最优的灌溉面积和配水流量，以实现灌区尺度上的智能优化灌溉配水。在完成灌区尺度灌溉用水的优化配置后，再根据灌区内各类农作物种植分布进行渠系尺度的灌溉用水优化配送。渠系尺度的灌溉水资源优化配置通常与优化轮灌结合，首先清理配水和被配水的渠道；其次，基于灌区内作物分布与渠系的实际情况构建灌区内的最优轮灌模型，并利用智能算法对选定的渠系灌溉水资源优化配置模型求解；最后，完成对灌区内渠系尺度轮灌工作制度的编制。
2.4灌溉面积分析
水利工程是农业的核心，灌溉之后的农作物产量比没有灌溉的农作物产量高4倍左右。为了确保粮食产量以及质量，农业灌溉非常重要。灌溉的前提是了解灌溉面积以及空间分布情况，建议使用遥感技术，监测灌溉区内土壤含水量以及化学成分含量，以便获得需水量、需施肥量等信息，在滴灌环节将肥料与水相融合，进而实现农业精细化的目标。
结语
基于遥感技术进行农田水利工程信息提取，在不断丰富的高分辨率RS数据和日益成熟的提取技术的基础上可以实现并被逐渐应用；目前的提取方法主要还是基于目视解译的人机交互提取，并且提取信息较为单一。基于RS、GIS、计算机等技术的农田水利工程规划底图制作和灌排渠道优化选线改变了传统的制图和规划手段，考虑的问题更加直观全面，轻松实现定性、定位和定量分析，方便快捷地选出最优线路，既减少了人力物力投入，又提高了工作效率和规划的科学性。基于遥感技术进行农田水利工程的管护，可以改变原有的监管模式，提高监管效率。为农田水利工程监管提供直观的空间分布图，大大缩小监管时间间隔，对每年农田水利工程的新建、维护提供最直接的证据，将监管行为从被动模式变为主动模式。可以实现事后监管向过程监管转变，从粗放式向科学化监管转移。
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论文作者:罗忠宏
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30