解析3S技術在水文監測中的作用

李宇楠

摘 要：信息技術的不斷創新與發展，大大推動了各個行業的發展建設，隨著信息技術在水文監測技術中的廣泛應用，進一步提高了水文監測的效率與質量。文章主要針對3S技術在水文監測中的使用進行簡要的分析與總結，并就現階段存在的一些問題提出了相應的解決措施，僅供參考。

關鍵詞：3S技術；水文監測；作用

1 水文監測工作中廣泛應用3S技術的必要性

就我國目前水文監測技術發展而言，3S技術雖然在一定程度上促進了水文監測工作的發展，但是與其他發達國家而言，仍存在著很大的差距，3S技術的發展與使用還需要進一步的研究與探索。嚴格意義上來講，3S技術是三種相互獨立又彼此聯系的信息系統的統稱，即全球定位系統、遙感系統、地理信息系統。下面針對3S信息系統的使用進行詳細的分析，總結如下：首先，由于我國人均用水量水平只占世界水平的四分之一，且水資源分布不均勻，從而給水資源的全面監測帶來了一定的難度。其次，隨著經濟建設的不斷變化發展，工業用水、生活用水急劇增加，且水資源污染現象嚴重，這些都是水資源日益緊張的主要問題，對我國水文監測控制提出了新的挑戰，所以在這種環境下，利用信息技術將3S技術與水文監測技術進行有效的結合，是為了更好的適應時代社會發展的需要，以便推動水文監測技術的發展，更好的為人民服務，這也是3S技術在水文檢測中應用的必然需求。此外，3S技術與水文監測技術的有效結合，從長遠角度來講，更加符合可持續發展戰略的發展要求，一定程度上使監測信息更加可靠，數據更加真實，在監測中起到了積極重要的作用。

2 3S技術的優勢以及在水文監測中的重要作用

全球定位系統GPS主要由GPS衛星、地面監控站以及用戶的系統與設備組成，GIS以距離為基本觀測量，并且測距的時間較短，所以可以實現動態觀測，并且具有自動化和可全天候觀測的特點，大大的節省了水文監測的人力，并且也促進了水文觀測效率的提高。遙感技術RS中的航天遙感同樣是以衛星為基礎，遙感技術在水文監測中具有監測范圍廣、采集信息速度快且周期短的特點，并且監測中受到的限制條件少、獲得信息的手段多且能夠獲取大量的信息，遙感技術在水文監測中對信息的獲取和處理是人力所不可及的，所以遙感技術的應用給水文監測工作帶來了質的飛躍。地理信息系統IS的組成要素包括計算機軟硬件、數據以及用戶，地理信息系統涉及到很多學科的滲透與交叉，如地理學、統計學、測繪學等，地理信息系統作為一個完整的計算機系統所處理和分析的數據與地球表面的位置是息息相關的。3S技術或者三者的集成技術在社會發展中被廣泛運用并發揮著重要的作用，其中水文行業中對3S技術的應用也十分活躍，并且在不斷的研究與實踐中，3S技術在水文中發揮的作用也將越來越重要，而3S在水文監測中的作用主要體現在以下幾個方面。

2.1 對冰川的檢測與計算

冰川檢測可以從以下兩個方面進行計算，冰川所占面積及其分布情況進行詳細的分析，其中主要包括積雪中水的含量、密度以及含云量的多少。但是要完成以上工作單靠人力是絕對辦不到的，且檢測的數據也不是很精準，存在一定的誤差進而影響水文檢測的結果，所以可以利用3S技術中的信息全球定位系統進行詳細的數據分析與總結，這不僅僅在一定程度上節省了大量的人力、物力、財力，且保證了數據的真實性。

2.2 對降水量的預測和計算

在水文監測中，降水量對其影響是極其重要的，由于降水過程中受到地域空間、時間差異的影響，所以導致降水量分布不均勻，這就為其監測帶來了一定的難度，采用相同降水量計算方法不免會出現信息差異，從而影響水文監測質量。此時采用3S技術中的遙感技術可以完全精準的監測出降水量的含水情況以及局部降水規律，對降水量的預測及計算具有重要意義。

2.3 對水文災害的檢測與評估

自然災害的出現不僅僅對經濟財產造成了一定的經濟損失，而且對人們的生命構成了極大的危險。因此對水文自然災害的防治是極其重要的。采用3S技術中的地理信息監測技術就可以有效的針對水文災害進行預測，了解其水文災害所覆蓋的范圍，從而可以有效的采取相應的預防措施，減少經濟財產損失，對于防洪搶險決策的實施具有指導意義。同時，利用GIS技術還能測量出土壤的溫度針對災害進行合理的推斷。

2.4 對水體污染的監測

工農業的發展，雖然在一定程度上促進了經濟建設的發展進步，但與此同時也帶來了一些新的問題亟待我們去解決。水污染現象極其嚴重，水資源的短缺更是推動了相關人員及其部門對水污染處理的重視程度。作為一種新興的信息技術RS在水文處理中具有重要積極的推動作用。它可以有效的針對水污染進行合理的監測與防治，在多個地區針對水樣進行檢測，保證水質，且這種監測技術使用范圍較廣，難度也不是很大，對此可以廣泛的使用。

2.5 建立矢量圖形和遙感影像庫

根據我們所做研究的總體目標和/3S0的技術特點，需要收集的基礎資料主要是沿江區域的圖形資料和圖像資料。其中圖形資料包括沿江的各種地形圖、行政區圖、土地利用現狀和植被分布等專題地圖，尤其是要收集已有的電子地圖，這些資料中包含著我們所必需的空間信息。收集地形圖的目的主要是提取當地的高程數據以建立數字高程模型（DEM），以及對遙感圖像進行幾何配準和校正。為了使研究的最終成果發揮最大的效用，要求所收集的地形圖比例尺要大，其中的高程數據也要盡可能地精確。如果比例尺過小，可以應用GPS技術來補測數據以放大比例尺。對于坡度變化較大且等高線較稀疏的地方，也需要應用GPS技術補測數據以對等高線做加密處理。因為所有的分析和計算都是基于電子數據的，所以要通過GIS對收集到的非電子形式的圖形資料數字化，建立起矢量圖形庫。目前用得最多的遙感圖像種類有TM圖像和SPOT衛星影像。SPOT衛星具有兩個重要特點：一是能形成立體觀測，以東西不同視角對同一地方進行觀測所得到的一對影像，通過GIS軟件的自動相關處理可以直接生成DEM；二是具有指令控制編程系統，可以通過編寫指令控制衛星的觀測范圍以滿足某些特定的應用，提供了對數據可靠性的最大保障，這在同步監測、長期監測、動態監測等對數據時間、質量要求嚴格的應用領域非常可貴。

3 結束語

隨著社會進步不斷對水文監測工作提出新的要求，水文監測工作需要在技術方面取得較大的突破，而在這種背景下，現代信息技術的發展為水文監測技術的不斷更新提供了有力的保障，許多先進的技術如3S技術等都被應用于水文監測行業以促進水文監測工作效率和質量的提高，同時也使水文監測工作能夠在推動社會發展方面作出更多的貢獻。文章簡單的對3S技術廣泛應用于水文監測行業的必要性做出論述，同時對3S技術在水文監測工作中的作用進行了探討。

參考文獻

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