3S技術在水資源工程中的應用

肖漢駿 牟 浩 姚 瑤

1 3S技術在水資源工程中的應用分析

1.1 水文勘測與模擬

1.1.1 水文勘測 運用3S技術可以收集與研究地區(qū)江、河、湖泊有關圖像、圖形等資料，根據(jù)樣本特征及光譜特性，設立解譯標志以便于實行對遙感圖判讀。同時，利用GPS達成野外實地的定位校核，將勘測地區(qū)的校核點的數(shù)據(jù)庫進行建設及分類，并對結果進行勘測及評價。沿江地貌特征、地形及植被分布規(guī)律可以通過建立數(shù)字高程模型對體積、面積及等高線計算確定。

1.1.2 水文模擬 當代水文模擬技術以DEM分布式水文模型為發(fā)展趨勢，同時DEM分布式水文模型也是水文模型極其重要發(fā)展方向。目前，在水文模擬技術發(fā)展過程中，為能充分發(fā)展并利用GIS數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)空間分析、可視性及數(shù)據(jù)管理等功能，技術人員將GIS與水文模型融合在一起。DEM作為GIS重要數(shù)據(jù)構成部分，能將重要水文參數(shù)從流域中提取出，如流域界限、坡向及坡度、匯流網(wǎng)絡等參數(shù)。通過建立水文模型，對流域內(nèi)植被、土壤及空氣中水分子運動實施模擬，最終達成地下水及地表演算。

1.2 抗災及防洪 洪汛期來臨前，有關部門可以以當?shù)貧庀蟆⑺募癉EM等信息為基礎，依據(jù)洪水演進做預估與模擬，預測洪水可能淹沒范圍及造成損失，作為依據(jù)對防洪調(diào)度及指揮，有效完成抗災及防洪工作。災情發(fā)生后，應收集衛(wèi)星攝入圖像，掌握災情實時情況。受災面積及人口依照評估模型實行評估，當情況嚴重時，也可有效、快速為災民選擇撤離路線。

1.3 自動檢測水環(huán)境 自動檢測水環(huán)境基礎是數(shù)據(jù)庫及計算機網(wǎng)絡通信。為確保水環(huán)境要素實現(xiàn)高精度且高效、實時在線監(jiān)測，將3S技術及自動化監(jiān)測設備結合。既能獲取監(jiān)測信息并儲存，也可分析、評價及與管理獲取的監(jiān)測信息。定量監(jiān)測水資源PH值及渾濁程度等，根據(jù)GPS完成對水資源污染位置監(jiān)測，使監(jiān)測地面沉降成為可實施操作。對水體富營養(yǎng)、水域分布、泥沙污染、水土流失及水體沼澤等變動監(jiān)控可通過RS及GIS技術實現(xiàn)。

1.4 調(diào)查水庫泥沙淤積及水土保持情況 隨著RS發(fā)展及在水土保持廣泛應用，實現(xiàn)區(qū)域檢測中定性、定量或兩者結合侵蝕評價，地理信息技術給大面積空間分析供應準確且快速技術手段，通過柵格及矢量這兩種空間數(shù)據(jù)對侵蝕因子空間分布、數(shù)量值及屬性分析，確定并評價侵蝕程度、類型及不同程度、不同類型侵蝕散布規(guī)律。區(qū)域內(nèi)土壤侵蝕監(jiān)測探究最終從技術上、理論上及方法上得到深化及提高。

1.5 地下水計算及管理 高程模型及降水量建立能有效解決降水量因水文站少而不能全部計算問題，利用GIS等值線完成建立。同時，按照人為及度量效果，利用GIS技術實施并建立地下水數(shù)學模型，顯示水位降深、埋深及預測年流場等圖像并對其分析。

2 3S技術在水資源工程應用中存在的主要問題

2.1 3S技術的綜合應用水平不高 GPS、GIS、及RS綜合應用是將三項技術有機組合，利用三項技術集成，形成一個動態(tài)、實時整體的對地觀測并分析加以運用系統(tǒng)，使GIS應用率得以提高，然而在3S技術的應用中，對于其應用階段不同，三項技術通常是兩者互相集成，如GPS與RS集成。

2.2 技術人員知識水平不高 目前一些相關從事人員對3S技術了解不夠全面，不能充分發(fā)揮已有3S技術知識，缺乏一定創(chuàng)新與實踐能力，3S技術水平得不到提高，導致與3S技術相關各個領域發(fā)展緩慢或停滯不前。

3 加強3S技術在水資源工程應用措施

3.1 加強3S技術綜合利用 必須在提高規(guī)范化及標準化基礎上，對3S技術中綜合利用完善，充分有效發(fā)揮目前3S技術已有或潛在功能，使3S技術更好地在水資源工程中應用并發(fā)展，將3S技術與水資源管理技術、網(wǎng)絡計算機或其他高新技術融合在一起，為現(xiàn)代化科技及水資源信息作出貢獻。

3.2 加強技術人員知識培訓 通過3S技術促進水資源工程發(fā)展是一個復雜工程，需具有GIS、GPS、RS及其他技術專業(yè)人才互相合作才能更好地做好3S技術在水資源工程中應用。3S技術人員要充分了解3S技術相關知識并提高自身知識水平，建立相關機構，定期對技術人員培訓。積極引進國外先進知識與技術，相關技術人員可通過對新知識新技術研究、實踐，發(fā)展并完善3S技術在水資源工程中應用，為3S技術進步發(fā)展作出貢獻。

3.3 研發(fā)高配軟、硬件 RS或者GIS軟件是分析并處理遙感數(shù)據(jù)基礎，必須備有相關專業(yè)軟件，獲取實時的遙感信息是實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)測前提，實時遙感信息量巨大，因此，大容量儲存設施便是必不可少，并且對這些數(shù)據(jù)分析及處理也要求擁有高配置計算機軟、硬件。技術部門應投入大量財力、人力到相關軟件及硬件研究開發(fā)中，加快該技術領域發(fā)展。

4 結語

3S技術在水資源工程中應用有利于加快水資源這一領域發(fā)展速度，同時，3S技術水平在水資源領域?qū)ζ湫枨笠膊粩嗵岣摺?S技術將RS、GPS對數(shù)據(jù)分析與處理強大能力及信息獲取能力實時性、高速性充分集于一體，對水資源信息有效收集、分析及處理，提供科學可靠的決策支持及基礎信息資料的水資源管理決策。