遙感與分形理論在確定水利工程生態環境影響評價范圍中的應用

王 俐

（石家莊市水利通訊站，河北 石家莊 050051）

遙感與分形理論在確定水利工程生態環境影響評價范圍中的應用

王 俐

（石家莊市水利通訊站，河北 石家莊 050051）

在近一個世紀以來，我國水利工程發展越來越快，由于水利工程建設的推進，建設的加大加快，造成對環境的影響越來越多，導致生態環境某一程度的破壞。隨著水利工程造成對環境的影響日益增強，水利工程引發的環境問題也越來越受到人們的重視，人們開始了解到水利工程帶來的不止是有利的一面，隨之而來的還有他對環境造成的污染。如何減少水利工程對生態環境的不利影響和確定水利工程在生態環境影響評價范圍中所處地位是目前當務之急，本文就此進行討論，主要是通過介紹遙感與分形理論，還有水利工程生態環境影響評價，以及遙感與分形理論在生態環境影響評價中的應用。

遙感與分形理論；水利工程；生態環境

一、遙感與分形理論

遙感是指的一種不用接觸的，距離很遠的探測技術。在目前技術手段下，一般指的是運用傳感器或者遙感器對物體發出電磁波以及電磁波的輻射，利用電磁波與輻射的反射特性，而探測出物體的形態位置還有特征。隨著目前我國對遙感影像的處理與分析的不斷深入研究，我們發現單單只是利用波譜信息傳達、描述物體已經遠不能滿足當下時代對遙感應用的需要，另外，紋理特征作為遙感影像的重要記錄信息之一，對于遙感影像的分類識別也具有十分重要的作用。在水利工程建設中，我們可以運用遙感這一技術，通過探測水利工程建筑，來直觀了解建筑施工的成果與問題所在，通過建筑的紋理特性來提高遙感技術的準確性，提高探測效率。目前遙感技術的發展，也不再只有單單的電磁波與輻射，如今還有紅外線，紫外線，可見光，紅外光等這些光波長不同，所研究的物體也不同，通過不同波段的數據信息，加上科學的信息技術，我們可以對水體，植被，水土流失，水質，地質進行方便快捷的監控管理，一旦發生意外，可以在最短的時間獲得信息來源，進而及時做出應對措施，將損失減到最小。遙感技術操作簡單方便，我們可以隨時對水利工程進行監管，能很好地預防災害發生，做到有備無患。

另外，分形理論是非線性科學研究的一個分支，該分支相比其他非線性研究中是屬于比較活躍的一類。分形理論的數學基礎是幾何分形學，分形的概念最先是由美籍數學家本華·曼德博提出，分形理論的最基本特點是能夠用數學方法進行描述客觀事物，還能根據分數維度的視角來看待客觀事物進行描述與研究。分形理論是當下十分流行和風靡的新理論，他的活躍給客觀事物帶來不同角度的多種看法。分形理論主張我們跳出一維的點線，二維的平面，三維的立體甚至四維空間的時空模式，跳出這些傳統的思維方式，運用更加接近實際的有著真實屬性的理論，還有更接近真實復雜系統的狀態描述，以及能夠更符合客觀事物的理論，分形理論的這一重于事實的特點有著他獨有的多樣性與復雜性。在水利工程建設中，運用分形理論基于具體事實的特點，能客觀、局部地認識事物。自然的大部分事物都存在著不穩定性，不確定性與不平衡性，分形理論要求我們從實際的角度出發，不同于其他將復雜問題簡單化，將具體事物抽象化，通過創建理想模型來進行解決問題的理論方式，分形理論有著從事實角度出發，洞察隱藏在混亂結構中的精細內容。對水利工程生態環境影響探測會很需要這種切合實際的理論，洞悉問題的實質，從而更好地方便我們解決問題，看透問題的本質才能找到針對問題的解決方式，提高解決問題效率。

二、水利工程生態環境影響評價

目前來說，水利工程生態環境影響評價還是一項復雜的工程，在我國技術限制下，目前也還沒有形成有效的統一的健全的體系。隨著人們對生態環境保護越來越重視，也逐漸認識到水利工程建設對社會也不全是有利的作用，也會帶來對環境污染問題的負面影響。對任何工程項目來說，都是有利有弊的，我們要針對所帶來的問題進行應對處理，找到可以緩解問題的應對措施。水利工程建設作為生態影響型的一種建設項目，我們更要注意進行對工程建設的監管，特別是如果水利工程建設處理不當，便會對項目生態環境造成嚴重的影響，所以在對環境的影響評價，對水利工程項目的論證和預測這些都不能少，我們在進行水利工程建設時，要更好的地利用水資源，與此同時還要注意對水利工程建設生態環境影響評價。水利工程建設與其他工業建設相比，有著很多不同的特點，工業建設相對來說比較集中，污染范圍也比較小，而水利工程一般需要建設的范圍廣，污染治理較為困難，影響面也比較大，往往需要占用大量的森林資源，土地資源，所用人力物力又多又繁瑣。其次，水利工程施工期長久，一般都需要17年，因為其工程浩大，施工越久，對環境的影響也就越大。水利工程選址也一般在山區，山區內的地理環境復雜，有較多樹跟土，水利工程的建設很容易破壞當地的生態環境，造成水土流失等自然災害。

在水利工程生態環境影響評價中，我們要遵循以下幾個原則進行。

（1）整體性原則，生態環境影響評價涉及解決和協調水利工程建設與周圍環境的問題，包括各分項目與各單位對環境可能產生的影響，還包括各項所有產生環境污染與生態破壞的各項建設單位與各個單項工程，都要求統一地整體地進行全面評價。

（2）綜合性原則，在評價工作中，不僅要考慮社會環境，還有對生態環境影響與生活質量影響，要綜合全面進行考慮。

（3）戰略性原則，水利工程建設生態環境影響評價要從戰略性原則上出發，考慮水利工程建設與所在地區開發戰略相一致，水利工程開發內部工作的合理性。

（4）極端保護性原則，在水利工程建設中，會遇到瀕危的動物或植物，以及一些國家保護文物，若水利工程建設會破壞這些保護生物，那么要優先考慮瀕危物種的安全。要切實按照以上幾個原則來進行對生態環境影響評價。

三、遙感與分形理論在確定水利工程生態環境影響評價中的應用

通過以上分析，我們可以將遙感與分析理論應用在確定水利工程生態環境影響評價上，通過遙感影像技術，能很直觀地觀察到水利工程建設的狀況，通過影像紋理分析，對影像內的草木，土地也能有直觀了解，進而對數據進行分析，能調查出哪里的區域因為人為影響造成的變化較明顯，這給水利工程建設生態環境影響評價帶來了很好的參考作用。另外，通過作用分形理論從不同的層次和尺度調查收集同一觀測尺度內的生態環境問題，其具有無序與復雜的特點，運用分形理論，從實際出發，按照事實說話，揭示生態環境問題的本質原因，找到問題本源，從本源開始治理，全面客觀地進行水利工程生態環境影響評價。遙感與分形理論的相互結合，運用便捷直觀的技術與科學遵循事實的理論實踐，能準確地找到問題，對水利工程建設生態環境影響評價也有很大的幫助，提高評價的準確性，讓評價措施更方便。分形理論與遙感技術的有機結合，能合理的解決水利工程建設生態影響評價范圍的問題，對以后水利工程建設開展能實行很好的改良措施，改善我國水利工程建設對生態環境的影響，另外，分形理論通過對生態環境和生態完整性以及生態敏感性問題分析，擴寬常規生態環境影響評價范圍思維，提出在生態環境影響范圍內進行水利工程建設，這樣從根源上解決問題，能很好地改善目前水利工程建設與生態環境相矛盾的問題。雖然目前遙感技術能在生態環境影響評價中起到了不小的作用，帶來了很多優勢，解決了很多問題，但遙感技術也只能針對地表進行，在生態環境中的地下也是需要注意的地方，因此我們還需要不斷學習，加強技術的革新，創造更多的價值，用于更方便的操作中，實現人與自然和諧發展。雖說生態環境影響評價范圍容易受到各個因素的影響，不管是生物因素還是非生物因素，這給生態環境影響評價也帶來了很多困難，不定性多。而各種會影響到的生物因子或是非生物因子都在不斷改變著，這些影響因素又是不可確定的，更加大了生態環境影響評價的困難，使生態環境影響評價更難以實施，我們在面對這些可變因素中，要以不變應萬變，通過反復頻繁的調查來降低這種隨機因素帶來的差錯，通過提高技術操作含量來提高結果的準確率。我們需要共同努力，進一步探索出更好的方案去突破這些局限性。遙感和分形理論的運用，給水利工程建設生態環境影響評價中帶來了很多有用的地方，不僅使過程更便捷，還能很好地提高效率，對評價的準確率也能大有提升，分形理論的運用，讓我們從多個角度看問題，跳出傳統的思維模式，在看待新問題的同時也能更加完整地了解問題的存在原因。

［1］倪志輝，吳立春.分形理論在水科學及工程中的應用［M］.吉林長春：吉林出版集團有限責任公司，2014：21-35.

［2］王海云，王振華.遙感與分形理論在確定水利工程生態環境影響評價范圍中的應用［J］.水利水電科技進展，2011（6）：62-65.

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