遙感技術在水文水資源監測方面的優勢與實踐

鄭煦策

【摘要】隨著遙感技術的迅猛發展，多平臺，多時相，高分辨率的遙感數據不斷出現，如何將這些海量的數據應用到水文水資源領域中是目前研究的熱點問題。但我們不能將常規的觀測方法丟棄。我們應當更好的將常規觀測與遙感技術結合，取長補短。這樣遙感技術在水文與水資源工程中才能解決水文問題。使水文與水資源科學邁上新的臺階。

【關鍵詞】水文水資源：遙感；應用

水文工作是水利工作的基礎，水文水資源管理工作是水文工作的重要組成部分，是水利工程建設的重要依據。近年來，水文水資源管理在水利工程建設過程中發揮著越來越重要的作用，其所帶來的社會經濟效益也愈加的顯著。長期以來受地形、地貌和氣候的影響，水旱災害成為當前最主要的自然災害，給工農業生產和人民群眾的生命財產安全帶來了很大的影響。而水文水資源管理的應用作為抗災減災最重要的非工程措施，可以說是進行水利工程建設的重要依據。水文水資源管理工作的好壞，對水利工程建設有著直接的影響，其不僅關系到工農業生產，更關系到廣大人民群眾的生命財產安全，因此必須加強對水文水資源管理，遙感圖像處理作為遙感技術應用的重要組成部分，是根據不同的工作目的而確定的。遙感圖像處理的首要任務是對遙感數據的選擇及其時相選擇：其次是根據任務和目標進行波段組合的優化選擇：最后是確定遙感圖像處理和信息提取方法，方法選擇得當，即可取得了事半功倍之效。遙感技術在水資源中各個領域都有著廣泛應用。

一、遙感技術在地表特征的應用

地表類型劃分估測區范圍廣闊，地貌形態復雜多樣，為簡化地貌類型，同時兼顧地貌對地表產流影響的差異，以衛星圖像為基礎，將區內劃分為幾個大的地貌類型，即中山區、低山丘陵區、平原區、及黃土高原區。地表巖性地表巖性地表巖性地表巖性應用遙感巖性地層解譯結果，考慮到不同巖性的透水性能，為了使區內的下墊面類型趨于簡單化和帶有普遍性，將其共性特征組合如下：1.黃土、第四紀沖洪積物，透水性較強；2.砂巖、砂礫巖，結構較為松散，孔隙裂隙較為發育，透水性較強；3.砂巖、砂泥巖，透水性一般；4.變質巖、巖漿巖，透水性較弱；5.碳酸鹽巖，透水性較強。

二、水文水資源領域中遙感技術的應用

（一）監測徑流量

徑流量測量是一項復雜的工作，在測量中可根據水文模型，利用遙感信息，徑流量進行估算。遙感技術可用于水體、地表、蒸發量、土壤等數據的收集，在收集信息方面，具有完整性，快捷性、全面性的特點，結合水文模型便可較為準確的預測出徑流量。此外，遙感技術也對其他相關元素進行感測便可測量徑流量，通過大量數據的收集建立科學合理的水文模型，以此得到徑流量數據。

（二）降水量監測

利用遙感技術，結合利用衛星與雷達，將遙感信息源輸送、傳遞，這樣有助于掌握降水量的分布、空間等參數，以此全面了解具體的降水量數據。對于雷達的應用，通過對空氣中降水粒子對電磁波影響的分析，預測一些地區的降水量。而對于一些監測雨量較少的地區，不僅可用遙感技術監測雨量站，也可利用雷達進行監測，以此使獲得的降水量信息準確。由于衛星水對地面測量、衛星信息的綜合，進而可預報大面積的雨量。雷達只是對降水粒子進行監測，當由于粒子密集而出現較厚云層時，降水量數據的準確性將降低，無法通過雷達監測獲得準確數據。目前，降水量監測多使用航空飛機進行，飛機進入云層深處，并在此探測。因此，現階段航空遙感對氣象觀察起到輔助作用，對云層及周圍粒子分布進行監測，并將探測收集到的資料數據傳送到計算機系統，通過計算機系統分析處理資料數據，以此獲取較多的云層數據，能夠水位水資源研究提供方便，并使研究時間縮短，降低成本。

（三）監測土壤、地表水分

土壤水分主要包括地表能量、地下水、地表水，地表影響著物質、地面能量、徑流形成等。同時，地表特征復雜，在利用遙感技術分類、識別地物時，將提高土地利用率，有助于水體識別等。由于水文變化將直接造成土地覆被、土地利用的變化，而遙感技術有助于監測覆被變化。此外，地表發射率、反照率、植被等因素影響著物質與地表能量的平衡。遙感技術監測土壤水分，常使用的方法是微波遙感、光學遙感。

（四）蒸發量監測

蒸發量影響著能量、水量的平衡，對于蒸發量的監測主要利用物理方式，實現能量與質量關系的轉化，以此獲取較為準確的蒸發量數據。目前各個領域廣泛使用遙感技術，測量蒸發量的方法也逐漸增多，衛星收集數據的方式也越來越多，計算方法也逐漸完善，包括全遙感信息模型法、能力余項法、統計經驗法等。對于蒸發量監測，可通過多層模型，把土壤分為多層，一層模型區分植被、地表，一層模型計算地上熱量、地下土壤、地表植被之間的余熱。在監測時，需要結合地表特征數據探測與蒸發量遙感技術監測這兩種形式，對遙感日蒸散估算模型進行研究，建立計算模型，對地表環境下的蒸散情況進行全面掌握，使蒸發量的監測、計算有據可依。

（五）預防災害

遙感技術還可用于監測水質、旱情、洪澇等情況，可預防災害，并能對水土流失、土壤侵蝕動態情況進行監測，以此防止水土流失。利用遙感技術，通過收集植被、土地、地形、降雨量、人文等情況，從而對土壤侵蝕情況進行監測。現階段，可利用多種方法對土壤侵蝕動態進行監測，可利用逐像元比較、分類對比等方法，對土壤侵蝕動態進行監測。在水土流失定量研究法中，其中使用較多的是建立水土流失定量計算模型的方法，利用收集到的土壤流失信息，結合所建立的方程式進行分析、計算，通過遙感影像獲得有關土壤侵蝕的數據，以此獲得模型計算因子，便于對水土流失狀況進行監測。

總之，由于遙感技術具有速度快、準確性高、信息廣泛的特點，可用于降水量監測、土壤水分監測、徑流量監測、蒸發量監測等，有助于預防災害。而對于河流區域洪水狀況的監測，可通過洪水預報系統數據的收集、建立模型，進行DEM處理，以此劃分流域、演算河道洪水，以此準確把握河道流量、對洪水狀況全面把握，便于防洪措施的及時采取，對水資源研究具有積極的作用。

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