鄭剛
摘 要:將現代遙感技術運用在水文水資源領域之中,有助于水文信息精準度改善,不斷提升勘測效率,并且還可以節約大量成本,所以,在水文水資源研究領域之中值得推廣。但是在具體的實踐環節,還有諸多需要注意與改善的地方,因此,就需要不斷提升遙感技術的水平與實效。為了能夠獲取更為準確的數據,能夠大幅度改善水文水資源的勘測質量與效率,就需要著重研究水文水資源中遙感技術的應用。
關鍵詞:水文水資源 遙感技術 應用
遙感技術是基于電磁波作為其理論基礎,從而誕生出來的一種探測技術。利用傳感器就可以收集物體反射與輻射電磁波,通過處理,就會生成目標圖像,從而實現非接觸下的目標識別與探測。隨著遙感技術的誕生,在應用領域之中得到長足的發展。憑借遙感技術的幫助,不僅可以減少活動成本,獲取更為精準的數據信息,也能夠基于精準的信息作為依據,使得工作效率更加高效。在水文水資源領域之中應用遙感技術,可以忽略天氣、時間以及地點等諸多因素,并且獲取相關的信息,為之后的水文水資源工作的開展提供便利條件。
1.水文水資源技術發展現狀及趨勢
(1)發展現狀
水文水資源作為一門交叉性、綜合性的學科,其涉及到的領域相對廣泛,基于地球科學基本理論作為其基礎,兼顧巖土工程、地下水科學以及環境工程等學科知識。一直以來,對于我國的社會與經濟可持續發展而言,水文水資源技術都是重要的保障。目前,水文水資源的預測預報技術與水務和氣象等相互結合,實現分布式水溫模型以及天氣雷達技術的結合,就能夠滿足精確的預測預報結果要求。另外,隨著水文監測技術的引入,尤其是在引入遙感技術之后,水文工作質量得到大幅度的提升。水資源的配置與調度、水生態環境的治理與改善等都取得了突破性的進展。總體來看,水文水資源的技術發展,已經取得了極大的成績。但是隨著外界環境的不斷改變,依舊需要進一步深入的探討,才能夠滿足外界環境的變化。
(2)應用趨勢
就水文水資源研究領域來看,水溫相關技術成就明顯,在研究與實踐領域之中都有新技術的引入,但是在面對社會大環境的時候,研究存在諸多問題。如,水文水資源檢測技術水平達不到要求,并且在相關領域的研究上基礎相對薄弱,缺少信息的共享。所以,基于這一部分問題的研究,水文水資源工程技術未來發展還需要解決的問題在于:將現有的問題逐一解決,不斷創新工程技術,擴大與鄰近領域的相互合作,這樣才能夠實現跨科學的發展。在未來的發展中,高科技元素應用一定會越來越多,不斷幫助水文水資源工程提升水文事件的預報與監測能力。
2.水文水資源領域中遙感技術優勢分析
(1)有效捕獲可見光和不可見光
遙感技術可以獲取紫外線、紅外線以及微波信息,同時也可以捕捉到人眼無法識別的物體特征,最終將其制作成為圖片信息。這一技術的運用,突破了之前水位工作難以觸碰的范圍。在以往的水溫觀測中,會受到地表植物、冰與霧等自然因素的影響,導致所獲取的信息不夠準確,通過遙感技術的運用,就可以避免上述自然因素的干擾,同時也可以開展不間斷的全天候工作,確保水文資料手機的完整性,在技術方面,也可以對水溫變化規律進行研究,提供更為強力的支持。
(2)突破地域局限
開展水文研究所需要的數據信息與資料,可以利用遙感技術來獲取全面完整的信息。在傳統的信息采集中,主要是依靠人工的方式進行,但是遇到人力無法對抗的,就很容易成為信息采集的制約因素;同時,在惡劣環境下,信息采集人員的自身安全也無法得到保障。所以,遙感技術的應用就可以打破這一限制。
(3)信息采集高效
在傳統的水溫勘測中,因為人工作業,所以需要較長的任務周期,由于人為的影響,也可能對勘測的結果造成一定影響。遙感技術對于人工而言,可以利用衛星來進行,其成像周期較短,在很短時間內,就可以完全水文信息的采集任務。同樣,信息采集區域,人工采集也需要多次才能夠完成,但是遙感技術只需要一次就可以完成任務,并且其信息容量與精度都超過了人工的方式。
3.遙感技術在水文水資源領域的實際應用
(1)用于勘測水資源
在水資源勘測之中應用遙感技術主要體現在地表水和地下水兩個方面。前者能夠簡化地貌類型,兼顧地貌差異對于地表產流的影響,基于相應的衛星圖像作為基礎,進行區域劃分。針對地表巖性,通過遙感技術就可以獲取遙感圖像,然后根據巖性地層的翻譯結果,結合巖性不同的偷稅性能,就可以讓下墊面類型因為簡化,而實現普遍性要求,最后通過組合共性特征,就可以做好科學的判斷與具體分析。在地下水勘測中,通過遙感技術,就可以解譯并提取各種地質要素,通過多信息綜合分析與科學分析,就可以得到相對應的地下水分布特點以及客觀的水文地質條件。這主要是因為植被覆蓋、地貌以及地質構造等諸多要素都與水溫地質條件有著密切的聯系。如此一來,就可以通過色調、遙感影像結構以及形態等要素,對含水層位置以及相富水層等信息加以判斷,最終利用勘測資料來合理的評價地下水情況。
(2)用于水資源保護
水文水資源保護之中遙感技術的應用,如水體懸浮物的監測,因為水質情況可以利用懸浮物濃度來反應,并且其沉降、分布以及擴散等情況都會直接的威脅水庫與湖泊等生態環境。由于遙感技術的作用,就可以按照懸浮物反射波段以及濃度,從而采取相對應的預防治理措施。另外,按照陸地植被和藻類相似的光譜特征,因此,其反射率較高,在富集的時候,水體就會呈現出富氧化,最后就可以按照遙感以及實際數據的關系,來反演藻類綠色濃度,最終來評價水體的富氧化。
當水體受到污染的時候,溫度、顏色、透明度以及密度等指標都會出現變化,而這一種變化會改變其反射率。因此,利用遙感技術來獲取遙感圖像,就可以對其色調、紋理、形態等特征差別,從而對水體污染源、面積、濃度等進行觀察與分析,并且按照遙感的數據來跟蹤監測污染情況。有的時候,水資源會突然出現水污染,為了確保人畜的用水安全,需要利用小型飛機或者是衛星來獲取遙感影像數據,進而做到實時的跟蹤,確保污染物防治有可靠的數據支撐。endprint
(3)用于徑流量預測與預報
利用衛星遙感系統所獲取的監測數據信息,結合水文氣象站的相關信息,在水溫模型上輸入信息,就可以計算相應的數據信息,然后為徑流量的預測預報實現提供依據。實際上,遙感技術是無法直接評價與估算河流徑流狀況的,但是利用遙感技術,就可以進行地貌、水系、土壤以及植被等研究,再結合區域降水量、土壤含水量以及蒸發量等信息,就可以做好相應的預測與估算。在早期徑流量預測中,通過遙感技術就可以獲取相關的信息,然后利用衛星云圖和水紋模型來分析土壤與植被,通過雷達預測降水量信息,就可以實現對徑流量的預測。隨著遙感技術的不斷發展,遙感技術發揮的作用也日益顯著,在徑流量的預測與預報中,通過多種覆蓋類型蒸發計算,就可以滿足徑流量的預測。
(4)用于蒸發量監測
傳統的蒸發量檢測計算,都是通過物理方式進行,是一種地表能量與質量相互轉化的研究,但是監測操作相對復雜,并且很難保證質量。利用遙感技術,通過衛星數據就可以計算蒸發量,并且利用全遙感信息模式也可以進行相應的計算。按照模型層級差異,可以劃分為一層、二層與多層模型,其中,一層主要是在植被土壤與地表土壤上應用;二層主要是在地下土壤熱量、地上熱量以及地表植被余熱等計算中使用。為了能夠滿足蒸發量計算精度要求,就可以利用多層模型,將其劃分成為多層來進行計算。利用遙感技術,也可以直擊獲取地表參數信息,進而構建計算模型,為非均勻的地面蒸散計算提供模型上的支持。
4.結語
總而言之,所謂遙感,實際就是傳感裝置。目前,遙感技術已經成為國家科技發展衡量的重要標準,而遙感技術主要是對研究對象進行感應、分析與調查,在這一個過程中,無需接觸對象,就可以利用遙遠感知,明確研究對象的相關特點,并且結合實際的情況來處理感知信息,從而形成研究數據。
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