3S技術在水文與水資源工程中的應用研究

陳俊紅

（深圳市東部水源管理中心，廣東 深圳 518172）

0 引言

我國的水文與水資源工程事業，在社會經濟的發展下快速發展起來，同時對水文與水資源中的相關技術應用提出更高的要求。3S 技術能夠有效地提升水文和水資源工程相關工作的質量和效率，滿足人們的用水需求。

1 關于3S技術的簡述

3S技術是指一種現代化信息技術，包括全球定位系統、地理信息以及遙感技術等，是在各種專業及技術基礎之上集成的，而通過這種技術的應用能夠對相關數據進行采集。隨著近年來，因環境污染造成的一系列問題的凸顯，我國逐漸對環境保護工作引起重視。3S 技術也是環境保護工作推進中的重要一環[1]。3S 技術的應用有利于在環境保護工作中更準確地進行局部地區水文情況的模擬，計算出水量消耗的可靠數據，幫助相關工作者對當地的具體情況進行科學、準確的評價和判斷。除此之外，該項技術還能對某水域水質污染等不同變化進行監測，一旦發現水體污染情況，可幫助工作人員及時采取應對措施，確保水域內生態環境的安全。

2 水文、水資源等工程領域中3S技術的運用

2.1 水文勘測

3S 技術在水文、水資源等領域中應用時，能夠在具體流域勘測相關圖片、圖形、文字等數據信息資料。3S 技術展現的水文、水資源水勢圖如圖1 所示。

從圖1 我們不難看出，在光譜、樣本區域特征基礎上呈現的水勢圖，能夠滿足標記解釋、遙感圖像的判讀。同時，3S 技術中包括GPS 技術系統，能夠根據野外的實地進行定點、校核，尤其在野外環境中，采取GPS 系統核驗位置，不僅能確認核驗范圍準確性，還能通過GIS 數據庫在短時間內進行準確的分類，對于水文勘測給予有效、可靠的評價及分析。

圖1 水文與水資源的水勢圖

2.2 水文模擬

水文和水資源的工程中對水文進行模擬的技術主要是應用DEM 分布模型，這也是水文模擬當中最為主要的發展方向。就目前的情況看來，水文模擬技術、GIS、水文模型之間具有非常密切的關系，這也是水文模擬相關數據能夠利用GIS 技術進行管理、環境空間分析的重要原因[2]。GIS尤其在DEM 分布的模式中充當十分重要的數據，能夠幫助該流域中水文參數的有效提取和建模，包括該流域方向、實際坡度、匯流等方面，然后模擬流域內土壤狀況、植被覆蓋情況等，最終完成整個流域內地表以及地下水實際情況，從而為之后的水文與水利工程的進行打下扎實的基礎。

2.3 水文預報

3S 技術還包括RS 技術，該項技術能接收衛星傳遞的圖像和氣象信息，自動綜合自動檢測設備系統中相關信息，并傳輸至GIS 系統完成相應工作，從而有利于查看水文環境實際數據信息[3]。此外，3S 技術還能通過模型數據庫、回歸分析以及人工神經網絡等方式，進行水文數據要素的科學預報。例如，預報實際洪峰流量、降水量等多方面水文情況，以便于工作人員根據防洪抗災情況調度水量，也能為后續工作的開展提供可靠數據。

3 3S技術在水文與水資源工程上的實際應用分析

3.1 3S技術在工程規劃中的運用

對于水文與水資源工程來說，如何進行合理規劃是十分重要的，能夠直接影響社會的穩定。因此，在對水資源工程進行規劃時，相關人員需要綜合考量，獲取大量的數據信息，并且勘測的范圍十分廣泛，如果使用傳統的技術會給技術人員帶來龐大的工作量。因此，可以將3S 技術應用到水文與水資源工程規劃中，進一步擴大勘測范圍，同時還可以獲取大量的數據信息，也可以保障數據信息收集的準確性[4]。例如，在技術人員估算某地的需水量時，可以使用3S 技術對相應的河道進行監測，從而能夠更加精準地估算需水量。

3.2 3S技術運用在水環境污染監測

我國水資源分布不均，且水污染情況比較嚴重，3S 技術作為水環境監測中最為常見的一種措施，能夠較為準確地模擬出監測區域內的水文狀況，并計算水量消耗的情況，對區域內整體水文情況進行科學的評價。此外，該技術還能監測某一水域內的水質污染以及水域變化情況，一旦出現污染，便于及時作出應對措施，為水域生態環境的安全提供良好的保障。由此可見，3S 技術可以有效地改善水體的環境和水量，對水體或者土壤中的有害物質進行過濾、遷移或者吸收等，提升水資源的利用價值，促進各個行業的全面發展，保障人與自然的可持續發展[5]。

3.3 3S技術運用于水文與水資源的水土保護中

從目前的情況來看，我國許多地區的生態環境都受到極大地破壞，并且由于水土流失現象嚴重，導致水資源配置十分不合理。因此，為了夠提高水資源的利用率，必須做好水文與水資源工程中的水土保護工作，將3S 技術運用于水土保護中，通過不斷進行水土保持工作來盡量減少水土流失，進而更加合理地配置水資源，發揮出水土資源的最大價值，具體來說，就是通過將RS 和GIS 相結合，對區域內水土流失的相關數據進行收集和分析。一方面，在進行水土保護工作中運用GIS 對水土流失的相關數據信息進行動態地分析管理，能夠削峰調流，從而減輕對河道的破壞，避免洪澇災害的出現，可以提高梯田和水庫等水利工程的工作效率，從而增加土壤的入滲量，加強對水土的保持。另外，在汛期還可以起到一定的防洪和攔蓄徑流作用，而在比較干旱的季節還可以補充徑流，合理利用水資源。另一方面，運用GIS 能夠為水土保護工作提供大量的更加科學和直觀的數據資料，維護河流湖泊的生態健康。同時，水土保持工作在一定程度上還可以起到防洪作用，減少山區地帶的滑坡和泥石流災害的出現，進而保證水利工程的安全。

4 加強水文與水資源工程中3S技術的應用措施

4.1 做好3S技術應用前組織策劃

為了最大程度地提高水文、水資源的工程質量水平，制定科學、合理的方案是前提。這就要求相關人員嚴格按照國家的相關法律法規，具體考慮當地水資源等環境的實際情況，明確技術路線后，選擇出最具有代表性的樣本，照實準確記錄真實情況。與此同時，為確保樣本可靠、有效，相關人員應該在事前對可能存在或出現的不利影響因素進行分析，針對性制定處置預案。在推進環境工程的前期，需要按照設計的要求、現場情況、材料設備情況以及人員配置等情況，與3S 技術相互配合，考慮工程的安全、速度、質量和成本，最終選擇一項最佳的3S 技術應用，積極完善前期的策劃，從而為后期該技術的開展和合理利用創造條件。

4.2 加強內部協調管理

當3S 技術的計劃被確定之后，在實際開展工作的過程中可能會出現不同程度的偏差，這就要求相關人員積極做好內部協調以及人員管理的工作，確保各相關部門都能在原定計劃方案的基礎上，相互協作，積極改善工作中遇到的問題或異于工作計劃的部分，確保3S 技術能夠順利開展應用。此外，對于3S 技術的同一工作層面應用人員來說，需要在不同時間段的作業交接時，要自覺做好協調工作以及臨時設備使用等，確保工作順利、有序開展。

4.3 提高3S技術應用人員職業素質

3S 技術相關應用人員的協調工作是提高建設質量的重要指標，但部分項目可能并不完善，這與應用隊伍中人員素質也有密切關系。因此，我們需要加強對相關監測人員的培訓，定期開展水文、3S 技術等相關知識的培訓，提高相關人員的自主學習意識，提升職業素養，不斷地學習工作領域內的先進技術，從而建立起一支專業技術水平過硬、職業素養高的監測隊伍。與此同時，3S 技術相關單位還要重視對監測人員的管理，在提高其知識水平、職業素養的同時，調動他們在工作中的積極性、主動性，提高責任心，確保3S 技術工作開展的順利、圓滿。

5 結論

綜上所述，生態環境是社會發展的基礎，3S 技術的合理應用雖然能夠提升水文與水資源工程的效率，但在該技術的實際應用、工作開展過程中可能遇到各種問題，相關工作人員需要積極做好計劃，根據實際情況合理選擇應用，并結合實際問題進行針對性的改善，最大程度地避免工作中不足之處，不斷提高我國水文、水資源工程的開展質量，更好地改善我們的飲水、居住環境，為我國居民提供更好的生態環境，為國家生態環境的可持續性發展提供保障。