新時期3S技術在水文監(jiān)測中的作用初探

王永亮

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北衡水053000）

新時期3S技術在水文監(jiān)測中的作用初探

王永亮

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北衡水053000）

在信息時代化的今天，3S技術被廣泛的應用于水文監(jiān)測中，極大的保證了水文監(jiān)測結果的可靠性。隨著水利監(jiān)測部門對其監(jiān)測結果的要求逐步的提升，須加快對于3S技術創(chuàng)新的探索，才能滿足社會發(fā)展的需求。本文就針對3S技術、3S技術在水文監(jiān)測中應用的必要性以及發(fā)揮的重大作用進行了簡要地分析。

3S技術；水文監(jiān)測；作用

水文監(jiān)測作為水利工作中最重要的部分之一，不僅可以在一定程度上提高資源的利用率，防止水災或者旱災的發(fā)生，而且對于我國的可持續(xù)性發(fā)展也有著極其重要的影響。水利監(jiān)測的主要作用就是為防災救災工作的開展提供信息數(shù)據，因此，只有保證了水利監(jiān)測結果的準確性，才能更好的發(fā)揮其監(jiān)測的作用。3S技術的出現(xiàn)，既能夠很好的保障監(jiān)測工作的準確性，使其為社會的發(fā)展提供服務，還可以降低監(jiān)測工作的工作強度，減輕工作人員的負擔，在保證監(jiān)測質量的同時，提高監(jiān)測的效率。

1 3S技術的簡介

所謂3S技術，就是遙感技術RS、地理信息系統(tǒng)GIS以及全球定位系統(tǒng)GPS的統(tǒng)稱，可以說是將計算機技術與空間技術、衛(wèi)星定位技術等等各種通訊技術集為一體的高科技技術。并且，隨著信息技術的飛速發(fā)展，3S技術也在不斷的趨于完善，不再是單一的將RS、GIS、GPS放到一起進行使用，而是依靠三者之間的某種聯(lián)系，將其有機的結合起來，從而構成一個強大的技術體系，可以快速、準確的對周圍的信息進行收集與處理。RS技術的主要作用就是，通過對接受到的地表的地磁波信息進行掃描、攝影、傳輸并處理，實現(xiàn)遠距離的信息監(jiān)控。而GIS技術則主要依靠計算機技術，對地理信息進行統(tǒng)一的管理、組合以及分析，并將得出的結果反映到計算機的屏幕上，使得工作人員可以清晰的、實時的掌握地理信息。GPS是這三種技術中人們最熟知的一種技術，主要用于信息的定位。目前，3S技術已經在軍隊建設、航空航天遙感以及現(xiàn)代化的高速公路中得到了廣泛的應用，儼然已經成為信息化、數(shù)字化的時代中不可或缺的一部分。

2 3S技術在水文監(jiān)測中應用的必要性

與傳統(tǒng)的水文監(jiān)測技術相比，3S技術具有準確度高、工作強度小等諸多的優(yōu)點，在水文監(jiān)測行業(yè)中的應用勢必會越來越廣泛。調查研究發(fā)現(xiàn)，3S技術在水文監(jiān)測中應用的必要性可以分為兩部分。

一是，我國水資源的現(xiàn)狀要求在水文監(jiān)測中必須要使用3S技術。雖然我國的水資源總量較大，但是人均的水資源占有量較低，再加上我國的水資源分布非常不均衡，水文監(jiān)測工作的難度非常大。尤其是近些年來，我國的水資源污染問題日益嚴重，給水資源短缺地區(qū)的人們的生產生活帶來了更多的挑戰(zhàn)，而傳統(tǒng)的水文監(jiān)測的技術手段在水文監(jiān)測的過程中對周圍環(huán)境的影響較大，有必要在水文監(jiān)測中使用3S技術。

二是，時代的發(fā)展以及水文的現(xiàn)代化要求在水文監(jiān)測中必須要使用3S技術。在水文事業(yè)逐步走向現(xiàn)代化的今天，必須要加大現(xiàn)代化技術手段的應用，不斷地推陳出新，才能使得水文事業(yè)獲得可持續(xù)性的發(fā)展。在新時期背景下進行水文監(jiān)測的工作人員，要從根本上認識到水文監(jiān)測工作的重要性，了解到3S技術對于工作效率的增強、工作強度的降低具有重要的影響，并不斷的將其完善，才能在水資源日益短缺、污染的情況下，促使水文監(jiān)測工作盡快的完成轉型與升級，為水資源的開發(fā)與水文災害的防治提供科學的、有效的幫助。

3 3S技術在水文監(jiān)測中的作用

由于3S技術集GPS、RS及GIS三種技術手段的優(yōu)點于一身，在使用的過程中不僅能夠實現(xiàn)對地面情況的精確監(jiān)控，而且可以節(jié)約大量的監(jiān)測時間，保證監(jiān)測工作的效率，所以，在水文監(jiān)測中使用3S技術，可以保障監(jiān)測工作的準確性，較少不必要的人力資源的浪費，在一定程度上降低監(jiān)測的難度，實現(xiàn)對水文情況全面的、24h的全自動的監(jiān)控。尤其是3S技術中的RS遙感技術，可以通過衛(wèi)星監(jiān)控來拓寬監(jiān)控的范圍，并盡可能的減少采集數(shù)據所用的時間，縮短信息監(jiān)控的周期。截止到目前，3S技術已經在我們生活中的諸多行業(yè)都有了廣泛的應用，在水文監(jiān)測中發(fā)揮的作用也將日益增強。現(xiàn)在我們就將3S技術在水文監(jiān)測中的作用概括為如下幾個部分。

3.1 對冰川、融雪進行監(jiān)測與計算

在水文監(jiān)測工作中難度較大的監(jiān)測工作就是對冰川與融雪進行監(jiān)測，對于冰川的監(jiān)測主要是針對冰川的面積與分布情況進行的，而融雪的監(jiān)測則涉及到積雪的含水量、密度、厚度等等各種指標的監(jiān)測。相比于傳統(tǒng)的依靠人力監(jiān)測的方法，利用3S技術既可以節(jié)約大量的人力、物力，降低監(jiān)測工作的成本，而且還能利用3S技術獲取的數(shù)據信息對所監(jiān)測的冰川或融雪有一個更加科學、全面的了解，提高監(jiān)測的準確性。此外，在冰川、融雪的監(jiān)測工作中利用3S技術，還可以避免人為監(jiān)測時給監(jiān)測人員帶來的生命威脅，提高監(jiān)測工作的安全性。

3.2 預測并計算降水量

水文監(jiān)測不單單是對靜態(tài)的水文狀況進行監(jiān)測，更重要的是監(jiān)控水文的變化過程，在所有的與水文變化情況有關的因素中，降水量的多少是影響水文變化的關鍵性因素，所以，加強對降水量的預測與計算，是水文監(jiān)測中的重要工作。調查研究發(fā)現(xiàn)，采用以往的監(jiān)測方法對降水量進行預測與計算時，經常會受到實踐的差異與空間局限性的影響，致使預測與計算的結果不精確。而3S技術中的RS技術就可以很好的解決這一問題，它不僅可以在最短的時間內，最精確的預測出某區(qū)域的降水情況以及該區(qū)域的降水空間分布，還能分析出大氣中汽水的含量等等，使得降水量的預測與計算工作可以科學的、有效的進行。

3.3 預測并評估水文災害

近些年來，由于水文災害的預測工作做的并不到位，使得人們不能對即將到來的水文災害進行預防，為此，頻發(fā)的水文災害給人們的生命財產安全帶來了極大的威脅。國家在認識到水文災害預防工作的重要性之后，不斷地對現(xiàn)有的水文監(jiān)控系統(tǒng)進行完善，盡量降低災害的發(fā)生所帶來的危害。在這種情況下，3S技術的出現(xiàn)就很好的解決了水文災害預防中的難題，比如說，將3S技術運用到洪水預報中，就可以利用衛(wèi)星圖像預測并監(jiān)控洪水帶來的損失，為評估水文災害與抗洪救災提供科學的、準確的數(shù)據信息；將3S技術運用到漬澇中，可以利用3S技術中的GIS系統(tǒng)，通過測量漬澇的溫度、土壤等等，進而對發(fā)生的災害做出科學的評價。

3.4 監(jiān)測水體污染，保護水資源

在以往的水文監(jiān)測中，由于缺乏系統(tǒng)的、全面的資料信息，致使監(jiān)測的結果與實際情況有很大的偏差，為了減小這種偏差，就要消耗大量的人力與物力對所監(jiān)測的地區(qū)進行采樣調查，即使這樣，也會因為人工操作本身所具有的主觀性，增大調查的結果與實際情況之間的差異。而3S技術中的RS技術，不僅可以在污染極其嚴重的水域及時的、準確的監(jiān)測出問題的關鍵，方便水資源保護工作的開展，而且RS技術還具有操作簡便、監(jiān)測范圍廣闊的特點，對于監(jiān)測水體污染、水資源保護工作的開展有著很重要的作用。

3.5 建立矢量圖形庫

利用3S技術可以快速的、準確的搜集到沿江地區(qū)所有的圖形、圖像數(shù)據信息，并利用所搜集到的信息建立相應的數(shù)據高程模型，對水文實施動態(tài)的監(jiān)控。并且，為了保證數(shù)據信息的精準度，還可以運用3S技術中的GPS技術放大比例尺來補測數(shù)據，尤其是在坡度較大而使得等高線較密的地區(qū)，GPS技術可以很好的對等高線進行加密處理，便于矢量圖形庫的建立。

4 結語

總的來說，運用3S技術進行水文監(jiān)測具有極其重要的影響意義。新時期的水文監(jiān)測工作人員，必須認識到3S技術的重要性，并加強對于3S技術的掌握，以此來保護水文環(huán)境，防治水資源的污染，最終完成我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標。本文對3S技術在水文監(jiān)測上的應用進行了簡要探討，分析了3S技術對于提升水文監(jiān)測水平的重要價值。針對當前的研究，水文工作中的3S技術的應用還不夠完善，需要相關科技工作者不斷在工作中總結經驗，充分利用3S技術的優(yōu)勢為水文監(jiān)測工作服務。

［1］譚良，葉德旭，李平.3S技術在西藏墨脫堰塞湖水文搶險監(jiān)測中的應用［J］.水文，2013（06）.

［2］王世俊.解析3S技術在水文監(jiān)測中的作用［J］.科技創(chuàng)新與應用，2014（18）.

［3］劉超群.解析3S技術在水文監(jiān)測中的作用［J］.城市建設理論研究（電子版），2013（21）.

［4］陳浩.3S技術在水利系統(tǒng)建設中的應用分析［J］.建材與裝飾，2015（27）.

［5］羅曉琴.昆侖圓柏自然保護區(qū)無資料河流水文模型的構建和應用—基于“3S”技術［D］.新疆師范大學，2012.

［6］王黎黎.現(xiàn)代測量技術在水生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測中的應用［J］.黑龍江科技信息，2013（19）.

［7］徐鎮(zhèn)南，鄧志華.基于BISHOP法的某水利工程滑坡穩(wěn)定性計算研究及評價，水利規(guī)劃與設計，2016（08）.

［8］王懷柏，李躍奇，李儒道.黃河突發(fā)性水污染事件應急監(jiān)測工作回顧與建議［J］.水利技術監(jiān)督，2011（05）.

［9］張永平.洪水對水質的影響及監(jiān)測工作初探［J］.水利技術監(jiān)督，2013（06）.

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1008-1305（2017）01-0030-02

DO I:10.3969/j.issn.1008-1305.2017.01.010

2016-10-10

王永亮（1981年—），男，高級工程師。