淺談遙感技術在水資源領域研究中的應用

張　鵬

（新疆伊犁河流域開發建設管理局　新疆　伊犁　835000）

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淺談遙感技術在水資源領域研究中的應用

張鵬

（新疆伊犁河流域開發建設管理局新疆伊犁835000）

摘要水資源開發利用必須建立在可靠的水文信息和對流域水文規律的正確認識之上，因此，研究水資源時也需要對水資源利用工程的水文效應進行分析，遙感技術可廣泛應用于工程建設環境影響評價、節水灌溉工程效果評價、跨流域調水前期研究、生態補水效果評價、水利工程建設動態監測等領域。

關鍵詞遙感技術；水資源與生態環境；遙感技術的應用

根據相關研究報告，所謂遙感，實質上是一種傳感裝置。遙感技術主要是對研究對象進行感應、調查、分析，但是在這一過程當中并不與實際的研究對象直接接觸，其主要的研究方法為遙遠感知，明確研究對象的相關特點，并且結合實際情況將感知信息進行處理，就此形成相應的研究數據。就目前而言，遙感技術屬于一門比較復雜的學科同時也是一項現代先進技術，是衡量國家科技發展水平的重要標準。

遙感技術始于19世紀初期（1839年）的攝影術。19世紀中葉（1858年）利用氣球從空中對地面進行攝影，1903年飛機問世后，航空遙感開始應用于軍事，后廣泛應用于地形和地圖制圖、地質調查、工程建設、農業土地調查等方面。

遙感技術與傳統的技術存在較大差別，其主要是運用遙感器來完成所有的遙感任務，通過對地面的遙感對象進行測探。其具體特征主要體現在以下幾方面：

（1）探測效率高：現代科技遙測高度已達10km以上；陸地衛星采用900km近圓形軌道。每張遙測圖像的地表范圍達183km×98km。我國最大的長江流域約為100萬km2，采用陸地衛星遙感技術只需200左右張遙測圖。

（2）獲取信息的成本低、速度快、周期短。

（3）在進行遙感探測的過程中，該遙感器受到地形環境影響微乎其微，其中比較普遍的地形環境為高山、同時還有沙漠，在此基礎上甚至還有冰川等。

（4）遙感技術最為重要的一項特征即為：獲取遙感信息的途徑較多。根據相關研究調查顯示，應用最為廣泛的信息獲取手段是利用光譜波段，在對探測對象進行探測研究工作的過程中，運用該波段能夠準確高效的探測出相應信息數據。同時，對于同一遙感對象可以采取不同的遙感儀器，這一方法能夠最大程度的保證遙感信息數據的準確性。除了上述的兩種方法以外，隨著我國科學技術的不斷發展與進步，近年來還可以運用紫外線、微波波段，在此基礎上還有紅外線等進行研究對象的探測工作，這一遙感技術具有一定的先進性，其不但能夠對研究對象的地表情況進行詳細的探測，甚至能夠探測出研究對象的相應實際深度，這為對象研究的精確性與高效性提供了保障[1]。

通過上文對遙感技術特點進行闡述分析發現，遙感技術在我國的各個研究領域都扮演了重要角色，起到至關重要的作用。特別是我國的農業發展、氣象探測、地質研究以及環境保護等等各方面，合理應用遙感技術能夠在一定程度上提高我國科學技術發展水平，對我國科學技術的可持續發展起到促進作用。

就目前而言，遙感技術應用范圍愈來愈廣泛，已經與地理信息系統、全球定位系統越來越緊密結合在一起，形成通常所稱的3S技術，在水資源管理的各個方面都獲得廣泛應用，成為數字流域以及各種基于計算機的水資源管理系統的核心。可以從以下幾方面進行嘗試性研究。

1　遙感技術在水資源與生態環境評價中的應用

（1）土地利用狀況分析

所謂土地利用情況分析，主要是對我國的水資源、土地資源以及我國的生態環境等方面進行實際評價分析，這一工作主要運用遙感技術來完成。通過不同流域土地利用狀況的比較可分析其水資源及其利用條件的差異，通過同一流域不同時期土地利用狀況的變化可分析其水資源利用的演變過程及其對今后流域水資源利用潛在影響。

（2）生態環境變遷分析

土地利用情況分析之后可以進行相應的生態環境變遷分析工作，兩者具有一定的關聯性。生態環境變遷分析主要是根據土地利用情況的分析研究數據為基礎，就此形成相應的動態監測系統。隨即相關研究人員運用地理信息系統地形分析模塊對其動態監測系統進行研究分析，從而生成相應的遙感影像，將每一模塊的數據進行對比分析，通過數據的差異性能夠分析生態環境變遷情況。具體而言，基于遙感的生態環境變化分析既可以包括綠洲、水庫湖泊水面、冰川積雪、濕地、森林、草場等在內的眾多因子的范圍和面積時間變化，也可以包括利用遙感直接提取植被指數與生物量等因子來分析植被狀況及其變化趨勢。

（3）生態耗水（需水）分析

除了上述的土地、生態環境兩方面以外，生態耗水（需水）分析也比較重要，該數據分析對我國水資源的利用情況以及相應規劃具有重要作用，在西北干旱缺水的內陸河流域尤其重要[2]。目前，對于生態耗水（需水）分析主要利用遙感技術來完成，遙感技術首先對土地利用情況進行分析，同時再進行生態環境變遷分析，根據這兩方面的相關探測數據進行對比研究，形成生態耗水（需水）分析動態規律，并且根據其規律研究出其與水資源的關系，最終計算出生態耗水（需水）。應該說，這一方法使生態耗水（需水）向定量化計算邁出一大步，因此在水文水資源評價與規劃管理中有很現實的應用意義。

（4）土地利用與覆被變化水文響應

大規模的水土資源開發利用已經成為流域水文水資源規律發生變化的最重要因素，有關土地利用與覆蓋變化對流域尺度水文循環的影響研究是當前國際社會普遍關注的熱點問題，也是水文科學的前沿領域[3]。針對水資源變化特點和開發利用中存在的問題，以水循環與水資源演變規律為基礎，以流域水資源評價為主線，對流域水資源變化過程的影響機理及流域水循環演變規律進行研究，對于水資源的可持續開發利用具有一定的指導意義。

（5）3S技術在水資源評價中的應用

利用遙感可以獲取土地利用、植被覆蓋信息以及降雨、ET、土壤水分、地面水體等水文因子，并在GIS平臺下，對遙感信息以及常規地面觀測信息進行綜合分析，可為水資源評價與規劃提供有力支持。

2　遙感在融雪徑流中的應用

利用遙感技術實施雪蓋范圍、雪的狀態以及積雪消融程度的監測，具有分辨率高、監測范圍廣的特點。

采用遙感技術估算大尺度積雪時空變化是目前唯一有效的方法。利用遙感資料提取區域歷年雪蓋信息，對研究區雪蓋變化趨勢及融雪徑流進行定性分析，在此基礎上，利用衛星遙感與地面觀測資料相結合反演雪深，建立融雪徑流預報模型，量化研究區域融雪徑流變化規律，提高融雪徑流預報精度，為區域防洪減災提供科學依據。

3　遙感在水資源利用中的應用

水資源開發利用必須建立在可靠的水文信息和對流域水文規律的正確認識之上，但隨著開發利用規模的擴大，也會使流域水文規律發生變化。因此，研究水資源時也需要對水資源利用工程的水文效應進行分析，遙感可廣泛應用于工程建設環境影響評價、節水灌溉工程效果評價、跨流域調水前期研究、生態補水效果評價、水利工程建設動態監測等領域。

4　水資源領域應用遙感技術的注意事項

近年來，我國水資源領域應用遙感技術越來越廣泛，其在應用的過程中保證了我國水資源探測的高效性和準確性。但是遙感技術的應用需要注意研究資料的選擇。通常情況下，不同的資料其所記載的數據是不相同的，選擇合理正確的資料能夠保證探測數據的準確性。其中比較典型的就是航空遙感資料，該資料具有一定的差異性，就此其資料當中所記錄的數據就不相同，特別是航天遙感資料當中的地面分辨率數據，在此基礎上還有航天遙感資料當中的地面覆蓋區域的數據，這兩類數據具有不同的特點，所以，對于水資源領域應用遙感技術要特別注意資料的選擇性與差異性。

其次，與傳統的人工探測水資源相比，遙感技術能夠更加便捷高效，但是其離不開人工作業，這兩者不能夠分開單獨工作，將兩者相互結合能夠最大程度的提高探測工作的工作效率，并且通過人工的實際測量能夠在根本上保證數據的準確性與科學性。

5　結語

隨著我國科學技術水平的不斷提升，遙感技術被應用到越來越廣泛的領域，作為一項新的科學技術手段，其在農業發展、地質研究等方面逐漸取代傳統探測手段，其不但使我國探測技術高效化，同時也使探測數據越來越準確全面，其為我國科學事業的發展進步起到一定的促進作用。陜西水利

參考文獻：

[1]葉成名.基于數字地球平臺的地學信息資源整合初步研究[D].成都理工大學,2007.

[2]田偉.遙感技術在土壤水中的應用研究[J].太原科技,2005(6):64.65.

[3]張文明,董增川,錢蔚等.遙感技術在水文水資源領域中的應用研究進展[J].節水灌溉,2007 (8):24.28,32.

（責任編輯：暢妮）

中圖分類號：P332

文獻標識碼：B