遙感技術在水文水資源領域中的應用分析

摘要：隨著網絡時代的到來，科學技術的深入發展，加速了我國工業領域的革新。遙感技術的問世正是技術革新的產物，其適用范圍廣，對各行業的發展都起到了重要的推動作用。經研究發現，該技術的應用可以大大提升水文資源領域的工作效率，為社會提供更加優質的工程，更好地服務于經濟發展。相關工作人員更要加強對技術的特性了解，積極響應國家節能減排的號召。本文就遙感技術在水文水資源領域中的應用進行了分析。

關鍵詞：遙感技術;水文資源;節能

中圖分類號：X143 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）12-00-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.031

Application of remote sensing technology in hydrology and water resources

Zhao Xi

（Hebei Geophysical Exploration Institute，Langfang Hebei 065000，China）

Abstract： with the advent of the Internet age， the in-depth development of science and technology has accelerated the innovation of Chinas industrial field. The emergence of remote sensing technology is the product of technological innovation. It has a wide range of applications and plays an important role in promoting the development of various industries. It is found that the application of this technology can greatly improve the work efficiency in the field of hydrological resources， provide better quality projects for the society and better serve the economic development. Relevant staff should strengthen the understanding of the characteristics of technology and actively respond to the call of national energy conservation and emission reduction. This paper analyzes the application of remote sensing technology in the field of hydrology and water resources.

Key words：Remote sensing technology;Hydrological resources;Energy saving

水資源不足是全世界面臨的共同難題，我國人口眾多，飲用水問題一直是全社會關注的重點，與我們的生活密不可分。因此，國家也加大了對水文資源工作的研發力度，為水利工程提供更強大的保障。我國南北地方差異較大，水資源分布嚴重不均，國家也在相繼出臺各種政策進一步推動水治理工作的開展。經研究，遙感技術對該工作開展有著積極的推動作用，為了充分發揮該技術的重要作用，業界專業人士積極創新，進一步提高我國水資源的利用效率。

1 遙感技術概述

1.1 遙感技術方法

遙感技術能夠實現遠程操控，搜集施工所需要的信息資料，其優勢顯著，存儲空間大，可在短時間內實現大面積的信息獲取。具體步驟為信息收集—分析整理—應用。經過深入研發，水文資源領域的遙感技術也在逐步優化，并在地下水研究中得到廣泛應用。具體應用為遙感技術監測和遙感資源整理分析等等。遙感技術應用于監測中，主要是在紅外波段的輔助下感知圖像信息，獲取溫度值進而了解地下水狀況。一般來說，氣候干燥的地區，水與毛細管反應誘發地面溫度及濕度發生變化。遙感監測中溫度提示異常，進而輔助完成水資源的測評。在淡水資源監測中常用到該技術，水資源監測質量與各行業關系密切，地表干旱缺水時，可在毛細管輔助下監測土壤濕度及溫度變化情況， 結合紅外遙感技術，通過航攝儀成片完成水資源監測。合理運用該技術的分析性能可以準確獲取當地水文狀況，深入了解其內部結構，提高水資源的利用效率。

1.2 遙感技術的優勢

遙感技術在行業內處于領先地位，通過GPS衛星精準定位對象完成信息收集，在航片的輔助下最終實現全面檢測，獲取更加精確的信息。該技術的深入研發和應用，有效解決了以往工作難題，信息獲取全面，快速，在氣候資源探測等多個領域推廣應用。遙感技術的應用能夠為探索者獲取更加有效的資源，滿足應用需求，有效降低水源污染。該技術實用性極強，工作效率得到有效改善，資料搜集綜合性更強。在具體應用中，遙感技術可完成較大范圍內的測算，同時可用圖片形式更直觀地展示信息資源。即使在氣候條件非常惡劣的情況下，對監測結果也無過多影響。同時其高效率的工作備受歡迎，僅用16d可完成全球搜索，設備數量增加，周期會更短。 而人工操作受干擾因素較多，天氣環境較惡劣的情況下，會給操作人員帶來極大的人身危害，危險系數增加，檢測時間也受到一定限制，導致檢測結果的完整性受損。紅外遙感控制技術不易受干擾，檢測數據精準，使得工作效率有了大幅度提升。

2 在水文資源領域中遙感技術的運用

2.1 小流域洪水監測

地區的水文資源數據獲取以遙感技術為主，精準的數據信息可作為徑流預報提供有效的參考依據。將這部分信息資源輸入到水文模型中，更便于工作人員作出準確的判斷。遙感技術的應用，檢測水平有了進一步提升，進而提高水文研究的結果，通過當地降水情況及土質濕潤度完成徑流量評估工作。本環節通過技術的實踐反饋作出正確的判斷，在小流域洪水中的實際運用作出科學判斷。圖1為遙感儀工作原理的展示圖。該設備主要由水位傳感裝置、無線發射裝置、信息收集和存儲設備等等，通常選用太陽能環保電池。

2.1.1 水位儀布設分析

結合水位是否接觸進行劃分，發生接觸的檢測遙感儀為浮子監測式，未發生接觸的則是超聲波檢測模式。結合不同水流特征將接觸式浮子監測設備劃分為岸式監測和島式監測兩種（見圖2、3示意圖）。岸式水位監測是在管道的輔助下完成井和河道的連接，確保二者水位相同，并用浮子做好相關記錄，最后完成河道的水平面數據檢測。該檢測技術危險性不高，便于操作，無須進入水內即可獲取相關信息。而島式水位監測則需要在河道內作業，豎井內的浮子直接完成河道水位監測，施工操作需要做好棧橋和井臺的有效連接。

非接觸的水位超聲監測模式一般都是用雷達或者探頭完成，與水面不發生直接接觸，通過信號的發出和返回數據完成水位測算。這種檢測技術需要拓展延伸到河道的支架中，見圖4示意圖。

無論選擇哪種檢測設備模式完成信息獲取，當專用設備安裝完成后，獲取到河道內的相關信息后，在數字傳輸技術的輔助下，完成信號的輸送工作。相關部門獲取到水位資源后，在經過大數據處理軟件的輔助下完成資源整合處理，進而得到最終的水資源變化信息。圖5為水文監測設備的工作情況展示圖。

2.1.2 作業流程

完整的操作工藝主要有以下環節：第一，建立預警機構。引進先進的數字程序模型，結合實際情況完成洪水預警體系的構建，進而數據測算預報、資源查詢和雨水量的統計以及電子圖組建等等。此外，系統還能夠實現信息的自動分析，進而獲取近期內的各地區水資源動態情況預警，并以此為依據作出有力防范。第二，檢測信息整理存儲。該環節是完成前期獲取數據信息和電子地圖的收集工作。結合不同地區的水資源分布情況進行分析，進而判斷出具體雨水回流情況，對降水量進行分析。第三，完成模型構建。以遙感技術為基礎，結合水資源信息和地區的水文分布狀況完成模型構建。其主要功能分為：雨量模型是完成雨量和流域分布特性進行判斷，進而完成地區的總降水量承受能力。要想獲取徑流以及地區空間分布狀況則需要構建流域模型。對周邊的水流狀況完成判斷，主要通過水庫模型完成，為堤壩的選址提供重要參考依據。第四，通過數字高程技術完成數據處理。以上的模型構建完成后，相關數據在該技術的輔助下完成整合，得出斷面位置，并測算出水流速度，通過動態變化分析，分析預警變化，最終作出科學預警，有效防范洪災襲擊。

2.2 在蒸發量監測上的運用

通常情況下，水蒸發判斷是經過對地表的能量向質量轉變的狀況分析進而統計出所需的數據資料。但在具體應用上，步驟繁瑣，質量無可靠保障。而遙感技術的運用，完全可以通過數據模型來獲取最終結果。最后根據不同層的數據差值找出蒸發數值。第一層面對的表層土壤和植被檢測。第二層則是面對地面上下和表層覆蓋物的熱量值檢測數據檢測。模型數量較多時需要根據當地的水文情況綜合判斷，進而獲得準確的蒸發量。與此同時，遙感技術的檢測結果也能成為獲取蒸發量的重要依據。

2.3 在降水量檢測中的運用

隨著科技的發展，衛星定位設備和遙感技術的完美融合，對于遠程調控，信息的高速傳導等都有重大意義，獲取降水數值的同時還進一步了解水資源的分布結構。引進雷達技術后，還能夠通過電磁波的檢測值完成雨水量的估算。由此可見，遙感技術的研發和運用，數據的精確度得到了大幅度提升，工作效率有了明顯改善。當今社會，降水量統計工作要充分發揮現代化科技的力量，比如云層內的資源獲取可借助飛機實現，進而彌補其他設備使用中的缺陷。因此，這種云層數據獲取中應用航空技術來完成數據分析，既保證了信息資源的完整，又充分發揮了大數據技術的作用，信息獲取更完善，準確率更高，為后期的研究工作提供重要的參考價值。

3 遙感技術應用注意事項

遙感技術優勢顯著，大大提高了水資源監測的工作效率，因此，近些年在業界得到了大力推廣。但是由于各地區的水文分布存在著個體差異，在實際應用中要科學加以運用，綜合傳統操作模式的優點，融入現代化遙感技術，進而保證檢測工作達到最理想的效果。由于遙感技術是近些年才興起的技術形式，在實際運用中還面臨著專業性人才不足的問題。此外，傳統的人才培養計劃過分注重理論知識的培養，綜合型的實踐人才明顯不足，這種狀況在一定程度上延緩了遙感技術的持續性發展速度。因此，相關部門應該扶持力度，為水文資源技術監測培養更多的實用型人才，進一步推動我國遙感技術的應用效率。該技術根據檢測需求，可分為航拍遙感等多種形式。在具體應用中要綜合分析，選擇最適宜的類型。遙感技術在實際應用中可快速完成較大范圍內的資源監測，同時獲取信息更全面，為后續工作提供更加完善的技術保障。遙感技術的應用大大簡化了傳統人工作業工藝，效率有了顯著提升。但是在具體運用中，仍離不開人工的配合，二者缺一不可。比如，在實際工作中，需要人員對一些重要數據進行復核，進一步提高檢測結果的精確度。

4 結束語

信息時代的到來，遙感技術也在實際應用中不斷完善，大大提升了傳統水文資源監測效率。結合地域特點，科學地應用遙感技術，獲取信息量更大，準確性更高，大大提升了實際預算的可靠性，為我國水資源的后續研究提供了強大的技術支持。對于洪澇災害治理有了更精準的依據，進一步推動社會的穩定發展和人們的安居樂業。在我國現代化新型城鎮的建設中，更是起到了不可替代的作用。

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收稿日期：2020-10-11

作者簡介：趙希（1981-），女，漢族，本科，工程師，研究方向為水文工程地質。