李陽(yáng) 劉亞梅

摘要：現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展,應(yīng)用高新技術(shù)提高水工環(huán)領(lǐng)域的工程水平是現(xiàn)代社會(huì)的重要需求。遙感信息技術(shù)是現(xiàn)代水工環(huán)領(lǐng)域中的重要技術(shù)之一,也是促進(jìn)工程進(jìn)行效率,減少人員勞動(dòng)強(qiáng)度的重要手段。

關(guān)鍵詞：遙感信息，水工環(huán)，應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)： TV 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言

在水工環(huán)中應(yīng)用遙感信息技術(shù),可以提高監(jiān)測(cè)力度,保證調(diào)查結(jié)果的準(zhǔn)確性,促進(jìn)地質(zhì)監(jiān)測(cè)工作的發(fā)展。采用遙感信息技術(shù),可以有效的實(shí)現(xiàn)一步測(cè)量,減少測(cè)量環(huán)節(jié),縮短工期,促進(jìn)后續(xù)工程的盡快完成,提高工程建設(shè)的發(fā)展水平。

1 主要遙感信息源及其發(fā)展

通過(guò)上述,了解到遙感技術(shù)的工作機(jī)理,由于勘測(cè)人員所勘測(cè)的位置都有所不同,我們必須要將傳感器進(jìn)行分類(lèi),這樣才能夠獲得更加準(zhǔn)確可靠的信息。按照傳感器反應(yīng)成像的類(lèi)型我們可以將其分為可見(jiàn)光攝影和紅外攝影、多光譜掃描、成像光譜圖像等。自進(jìn)入 21世紀(jì)以來(lái),遙感技術(shù)發(fā)展越來(lái)越迅猛,傳感器技術(shù)也不斷發(fā)展起來(lái),其主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)成像分辨率越來(lái)越高,根據(jù)分析與研究,衛(wèi)星圖像的分辨率也越來(lái)越高;(2)隨著科技水平的不斷提高,傳感器技術(shù)已具有立體觀察功能;(3)由于勘測(cè)的需要,傳感器的波段也在逐漸增加,并在勘測(cè)過(guò)程中,已經(jīng)投入高光譜成像儀器使用。所謂高光譜成像光譜儀也就是將成像技術(shù)與光譜技術(shù)結(jié)合在一起,然后在探測(cè)物體空間特征的基礎(chǔ)上對(duì)各個(gè)影像色散,然后形成很多個(gè)波段帶寬為 10 納米左右的連續(xù)光譜覆蓋,其又可稱(chēng)為超光譜成像儀。以前的多光譜成像儀在成像的過(guò)程中只有幾個(gè)波段,而現(xiàn)在,其波段數(shù)不斷增加,連續(xù)性也不斷增強(qiáng),這就促使圖像的分辨率越來(lái)越高,這對(duì)光譜分析技術(shù)的運(yùn)用起到了推動(dòng)作用。

2 水工環(huán)領(lǐng)域遙感應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

由于遙感技術(shù)是通過(guò)先進(jìn)的傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及圖像處理技術(shù)而逐漸發(fā)展的,所以隨著社會(huì)的發(fā)展以及技術(shù)水平的不斷提高,該技術(shù)也越來(lái)越成熟,并且在水工環(huán)領(lǐng)域中已取得了非常不錯(cuò)的成績(jī)。目前,遙感水文地質(zhì)已經(jīng)成為了一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。以前的遙感水文地質(zhì)學(xué)主要是對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行測(cè)繪,然后再由測(cè)繪人員標(biāo)志出物體的空間特征;而現(xiàn)在測(cè)繪人員則是采用熱紅外影像和多光譜來(lái)探測(cè)地下水系統(tǒng),此時(shí)測(cè)繪人員則是重點(diǎn)不僅是對(duì)物體的空間特征進(jìn)行標(biāo)志,還對(duì)植被的污染情況、區(qū)域測(cè)繪的參數(shù)進(jìn)行分析與探測(cè)。從廣義的角度來(lái)講,遙感技術(shù)已經(jīng)在水工環(huán)領(lǐng)域中取得了非常不錯(cuò)的成績(jī),我們將其發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析,其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

2.1 從幾何形態(tài)解譯到充分利用光譜信息

過(guò)去的多光譜遙感數(shù)據(jù)波段劃分過(guò)少,只有幾個(gè)波段,使地面波譜測(cè)試數(shù)據(jù)與圖像光譜數(shù)據(jù)難以精確比較。因此,圖像解譯工作很少考慮地物的波譜特征,主要根據(jù)影像的色彩、色調(diào)、紋理、陰影等所形成的幾何形態(tài)特征。隨著機(jī)載成像光譜儀(高光譜)技術(shù)的商業(yè)運(yùn)作及 2000 年前后的高光譜成像衛(wèi)星的發(fā)射, 使得用光譜信息對(duì)地物的分析更精細(xì)、更準(zhǔn)確。

2.2 出現(xiàn)地面溫度反演技術(shù)

地面溫度反演是指從熱紅外圖像數(shù)據(jù)的輻射亮度值獲得地表溫度信息。反演方法主要有地表溫度多通道反演法和多角度數(shù)據(jù)進(jìn)行組分溫度反演法等。

2.3 從定性分析評(píng)價(jià)到依靠計(jì)算機(jī)數(shù)字模型模擬的定量分析評(píng)價(jià)

如遙感技術(shù)在地下水流系統(tǒng)應(yīng)用中,根據(jù)遙感數(shù)據(jù)建立的地形、流域面積、水系密度等數(shù)據(jù)集結(jié)合氣象數(shù)據(jù)建立空間補(bǔ)給模型。數(shù)字模型成為遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)定量評(píng)價(jià)的重要途徑, 而 DEM/DTM 是涉及地形數(shù)據(jù)計(jì)算方面不可缺少的工具。

2.4 使用單一遙感信息源到多元信息擬合

目前的遙感應(yīng)用技術(shù),已不再是單一使用各種遙感數(shù)據(jù),而是根據(jù)需要結(jié)合利用了其他信息源,如地質(zhì)、地形、水文、土壤、植被、氣象、巖土物理力學(xué)特征及人類(lèi)活動(dòng)等資料。這樣,圖像數(shù)據(jù)的預(yù)處理尤其重要,如幾何較正、多波段數(shù)字合成、鑲嵌、數(shù)據(jù)變換等,而地理信息系統(tǒng)(GIS)在多元信息數(shù)據(jù)管理中起著重要作用。

2.5 從單一手段應(yīng)用到多手段應(yīng)用

近年來(lái),遙感技術(shù)(Rs)與地理信息系統(tǒng)(GIS)和全球定位系統(tǒng)(GPS)的綜合應(yīng)用,即“3s”技術(shù),成為遙感技術(shù)應(yīng)用的主流。GIS 是數(shù)據(jù)庫(kù)管理、數(shù)據(jù)圖形處理、各主題圖件疊加、制圖的重要工具。GPS可以對(duì)地面控制點(diǎn)精確定位,提高遙感數(shù)據(jù)空間精度。

2.6 數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展

數(shù)字?jǐn)z影技術(shù)的成熟,推進(jìn)了制圖工作的現(xiàn)代化,改善了基礎(chǔ)圖件的質(zhì)量和成圖效率,并影響著遙感技術(shù)的調(diào)查方法。該技術(shù)的產(chǎn)品可直接作為 GIS 的數(shù)據(jù)源,便于遙感與 GIS 一體化研究與開(kāi)發(fā)。

2.7 遙感技術(shù)應(yīng)用成果向著便于保存、復(fù)制、攜帶及傳輸方向發(fā)展

這意味著遙感技術(shù)應(yīng)用成果的數(shù)字化。由于是數(shù)字成果,可載于多種介質(zhì)上,如 CD-ROM、磁帶及計(jì)算機(jī)硬盤(pán)上,使攜帶處理更加方便。隨著 1998 年“數(shù)字地球”計(jì)劃的提出及我國(guó)國(guó)土資源部“數(shù)字國(guó)土”工程的實(shí)施,遙感應(yīng)用成果數(shù)字化顯得尤其必要。

3 遙感信息技術(shù)在水工環(huán)領(lǐng)域中的應(yīng)用

3.1遙感信息技術(shù)在水文地質(zhì)中的應(yīng)用

在對(duì)于水文地質(zhì)的測(cè)繪工作中,應(yīng)用遙感信息技術(shù)大大的提高了定量與定性評(píng)價(jià)工作的可行性。采用光譜合成的方式,對(duì)水文地質(zhì)進(jìn)行測(cè)繪工作,通過(guò)專(zhuān)業(yè)的圖像處理,可以更好的對(duì)水文地質(zhì)條件進(jìn)行分析,并進(jìn)行測(cè)繪與模型建立。在特殊地區(qū)進(jìn)行測(cè)量時(shí),通過(guò)遙感技術(shù)可以對(duì)水質(zhì)與植被進(jìn)行分析,并推算出當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)情況。并且,遙感信息技術(shù)的采用也可以有效的對(duì)地下水系統(tǒng)進(jìn)行分析,完成對(duì)潛在污染的評(píng)價(jià)工作。另外,紅外熱感可以良好的對(duì)地下熱水進(jìn)行勘察。在觀測(cè)中,通過(guò)紅外成像,可以對(duì)地表溫度進(jìn)行分析,同時(shí)通過(guò)精確的計(jì)算,分析測(cè)量地區(qū)的地下熱水情況。

3.2遙感信息技術(shù)在工程地質(zhì)中的應(yīng)用

現(xiàn)階段,在大型工程的選址中,應(yīng)用遙感信息技術(shù)可以有效的提高地質(zhì)評(píng)價(jià)工作的質(zhì)量,對(duì)于工程地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行有效的分析,是工程建設(shè)規(guī)劃階段中的重要內(nèi)容。采用遙感技術(shù)可以獲得直觀的圖像,并且利用衛(wèi)星影像傳輸,提高了觀測(cè)質(zhì)量。通過(guò)采用衛(wèi)星傳輸?shù)臄?shù)據(jù),對(duì)地表的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與計(jì)算,可以為工程選址提供客觀有效的依據(jù)。在大型工程的選線中,應(yīng)用遙感信息技術(shù)與計(jì)算技術(shù),可以對(duì)地表圖像進(jìn)行快速的評(píng)價(jià),對(duì)于地表的地貌、地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行合理的分析,提高工程選線工作的正確性與合理性。另外,采用遙感信息技術(shù)可以對(duì)工程選址地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害情況進(jìn)行分析,并采用數(shù)字化的數(shù)據(jù)處理方式,建立數(shù)學(xué)模型,對(duì)工程地區(qū)實(shí)現(xiàn)了定量的災(zāi)害預(yù)估,并結(jié)合合理的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),為工程的安全進(jìn)行提供了強(qiáng)有力的保證。

3.3遙感信息技術(shù)在環(huán)境地質(zhì)中的應(yīng)用

在對(duì)于環(huán)境地質(zhì)工作的研究上,應(yīng)用遙感信息技術(shù),可以更好的保證環(huán)境監(jiān)測(cè)的效果。通過(guò)遙感信息技術(shù),可以更好的了解水資源污染的情況,對(duì)污染情況不同的地區(qū)可以輸出不同的測(cè)量結(jié)果。利用熱感圖像,可以很好的對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行確定,有效的對(duì)污染范圍進(jìn)行劃分,確定污染水源的分布情況。近年來(lái),我國(guó)對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)中遙感信息技術(shù)的應(yīng)用也在不斷的發(fā)展中,通過(guò)遙感信息技術(shù)對(duì)地質(zhì)變化情況、重大經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響、水土流失等現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)了高效并誰(shuí)確的監(jiān)測(cè)。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述,我們了解到了遙感技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用范圍,重點(diǎn)闡述了遙感技術(shù)在水工環(huán)領(lǐng)域中的應(yīng)用。隨著科技水平的不斷發(fā)展,遙感技術(shù)也隨之不斷的發(fā)展起來(lái),不管是從圖像的分辨率還是從圖幅角度上看,其發(fā)展都是非常迅猛的。相信未來(lái)遙感技術(shù)會(huì)運(yùn)用在各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中,促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展.

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