楊志豪（洛陽水文水資源勘測局，河南　洛陽　471000）

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遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用

楊志豪
（洛陽水文水資源勘測局，河南洛陽471000）

在水文水資源中，使用遙感技術(shù)有著信息量大、收集時(shí)間快、監(jiān)測區(qū)域廣、有效打破地域限制等一系列優(yōu)勢?；诖?，分析遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用，并介紹遙感技術(shù)在小流域洪水狀況監(jiān)測中的應(yīng)用。

遙感技術(shù)；水文水資源；洪水狀況

遙感技術(shù)屬于一種探測技術(shù)，其指的是通過使用傳感設(shè)備，對較遠(yuǎn)距離的物體反射、輻射的電磁波數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，然后進(jìn)行相關(guān)分析。通過進(jìn)行電磁波分析，形成相應(yīng)的圖像，識別、探測各個(gè)目標(biāo)，可以使用在地圖測畫、氣象觀察、資源分析等工作中，有著效率高、準(zhǔn)確性好的特點(diǎn)，能夠使用在水文水資源的各個(gè)方面，可以有效整合各項(xiàng)資源，對資源進(jìn)行合理分配，提高工作效率。

1　遙感技術(shù)在水文水資源中的應(yīng)用

1.1監(jiān)測徑流量

需要結(jié)合多種要素，才能夠做好徑流量的檢測工作。測量時(shí)可以按照水文結(jié)構(gòu)模型，進(jìn)行徑流量監(jiān)測工作。遙感技術(shù)可以應(yīng)用于土壤、蒸發(fā)量、地表、水體等數(shù)據(jù)的收集工作中，在信息收集方面有著全面性、快捷性、完整性的特點(diǎn)，聯(lián)系水文模型，能夠有效進(jìn)行徑流量估算［1］。此外，遙感技術(shù)也能夠使用在其他相關(guān)要素的檢測上，不斷收集有效的信息數(shù)據(jù)，建立起一個(gè)比較合理的水文結(jié)構(gòu)模型，從而獲得徑流量數(shù)據(jù)。

1.2降水量監(jiān)測

使用遙感設(shè)備、衛(wèi)星和雷達(dá)設(shè)備，能起到傳輸遙感信息的作用，有利于了解降水的地域空間、地域分布等情況，有利于切實(shí)了解降水量的數(shù)據(jù)信息。使用雷達(dá)設(shè)備，通過分析空氣內(nèi)部降水粒子對電磁波可能造成的影響，從而有效估算降水量。對監(jiān)測雨量比較少的地區(qū)，在使用遙感設(shè)備監(jiān)測的同時(shí)，也可使用雷達(dá)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，從而有效估算降雨量。因衛(wèi)星設(shè)備能夠全面反映數(shù)據(jù)信息、測量結(jié)果，進(jìn)而可預(yù)報(bào)出大面積的降雨量。雷達(dá)設(shè)備只是監(jiān)測降水的粒子，倘若粒子排列比較密集且云層偏厚時(shí)，其檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性將會受到影響，無法得到準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)今，降水量的監(jiān)測工作通常使用飛機(jī)來實(shí)現(xiàn)操作，飛機(jī)進(jìn)入云層內(nèi)部進(jìn)行檢測工作。所以，在這個(gè)階段，航空遙感技術(shù)在氣象檢測工作中起到十分重要的作用，通過進(jìn)入云層進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測并進(jìn)行傳輸，使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，從而得到更為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，給水文水資源工作提供便捷，在一定程度上可以縮短時(shí)間、降低成本。

1.3監(jiān)測土壤、地表水分

土壤水分包含地表水、地下水及地表能量，地表對徑流形成、地面能量、物質(zhì)含量等都有比較大的影響。與此同時(shí)，地表的特征較為復(fù)雜多變，因此使用遙感技術(shù)進(jìn)行地面物體的識別時(shí)，能夠有效提高工作效率，識別土壤和地表水分。有時(shí)由于水文的變化，土壤圖紙及土地使用情況也會發(fā)生相應(yīng)變化，使用遙感技術(shù)在一定程度上有利于監(jiān)測土壤和地表的變化。對土壤水分進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測工作，通常使用的是光學(xué)遙感方法和微波遙感方法。

1.4蒸發(fā)量監(jiān)測

蒸發(fā)量在能量平衡中起到不容忽視的作用，因此，進(jìn)行蒸發(fā)量的監(jiān)測工作是十分必要的?，F(xiàn)今，在許多測量工作中，遙感技術(shù)的使用范圍越來越大，蒸發(fā)量測量方法也越來越多，收集數(shù)據(jù)方式增加，計(jì)算方法不斷完善，其中包含統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)法、能力余項(xiàng)法、全遙感信息模型法等。蒸發(fā)量的檢測工作，可以使用多層的模型，將土壤分成多個(gè)層次。其中，一層模型使用進(jìn)行地表和植被的區(qū)分，一層模型使用來計(jì)算各區(qū)域熱量。在進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，需要聯(lián)系地表數(shù)據(jù)特征進(jìn)行探測，研究日蒸散的技術(shù)模型，通過建立有效的模型，了解地表?xiàng)l件下蒸散情況，確保蒸發(fā)量的計(jì)算以及監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性。

1.5預(yù)防災(zāi)害

遙感技術(shù)還能夠起到災(zāi)害預(yù)防的作用，適用于洪澇災(zāi)害、干旱災(zāi)害、水文水質(zhì)災(zāi)害等。通過預(yù)測災(zāi)害發(fā)生的可能性，能夠有效預(yù)防災(zāi)害。遙感技術(shù)可以監(jiān)測土壤侵蝕、水土流失等動態(tài)情況，避免出現(xiàn)水土流失的情況。使用遙感技術(shù)，通過對降雨情況、地形地貌、土壤情況、地表植被進(jìn)行分析，對土壤的侵蝕狀況進(jìn)行監(jiān)測，能夠起到預(yù)防災(zāi)害的效果?，F(xiàn)今，有很多監(jiān)測方法可以應(yīng)用于土壤侵蝕的狀態(tài)檢測中，具體有分類對比、逐像元比較等方法。

2　使用遙感技術(shù)監(jiān)測小流域洪水狀況

2.1建立預(yù)報(bào)預(yù)警體系

首先，需使用DEM數(shù)字的高程數(shù)據(jù)，逐步建立起一定范圍的洪水預(yù)報(bào)預(yù)警體系，體系中應(yīng)包括地圖瀏覽功能、數(shù)據(jù)的查詢和使用、降雨場次的預(yù)測、數(shù)據(jù)結(jié)果的獲取以及預(yù)報(bào)計(jì)算等。然后，根據(jù)相關(guān)的降雨信息數(shù)據(jù)，預(yù)測后續(xù)的流量及降水，從而判斷洪水的預(yù)見期，利于做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，降低洪水造成的影響。通過建立預(yù)報(bào)預(yù)警體系，能夠有效獲取信息，使洪水預(yù)報(bào)工作能夠做到有據(jù)可依。

2.2收集勘測數(shù)據(jù)

收集電子地圖數(shù)據(jù)、地區(qū)洪水過程、小范圍內(nèi)DEM數(shù)據(jù)等，為后續(xù)工作打下良好的基礎(chǔ)，確保監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性。對固定流域來講，可以按照實(shí)際地形地貌、水域劃分進(jìn)行計(jì)算，按照降雨的強(qiáng)度等級，對雨水的回流時(shí)間進(jìn)行精確分析，并計(jì)算概率密度。

2.3建立模型

使用遙感技術(shù)對洪水的實(shí)際狀況進(jìn)行監(jiān)測，需建立一系列的模型，如水庫模型、區(qū)域模型和降雨量模型，通過模型的使用，能準(zhǔn)確預(yù)測洪水的狀況。使用雨量模型，通過分析子流域和雨量站之間的關(guān)系，能夠獲得雨量蓄積數(shù)，確認(rèn)雨水的承受力。使用流域模型，在形成過程中能夠有效地分析出徑流出現(xiàn)的區(qū)域空間構(gòu)造、概率分析等，從而獲得徑流過程和徑流流量，還可以建立起水庫的模型，對水庫周邊的情況進(jìn)行分析，獲得具有使用價(jià)值的數(shù)據(jù)。

2.4DEM處理

在構(gòu)建好有關(guān)的模型后，應(yīng)進(jìn)行DEM處理。首先，需要填充不平整的位置，對河壩堤防進(jìn)行處理，在圖形中描繪出堤防的位置，并通過DEM處理，不斷加固堤防。然后，對水庫、河道進(jìn)行分析，在模型上設(shè)置平坦區(qū)域、平原區(qū)域的河道，降低DEM內(nèi)對應(yīng)位置高程。對水庫進(jìn)行處理時(shí)，按照水庫正常的蓄水位，使用相應(yīng)的設(shè)備，畫出圖形的等高線，有利于后續(xù)工作的開展。

2.5劃分子流域

在監(jiān)測洪水流量及預(yù)報(bào)預(yù)警時(shí)，應(yīng)按降雨量、下墊面等情況分布來劃分子流域。在劃分時(shí)，應(yīng)合理設(shè)置各個(gè)區(qū)域的范圍和面積，用GIS和DEM工具，參考相應(yīng)的分水線，對子流域進(jìn)行劃分。此外，可使用河流出口、水文站等進(jìn)行劃分，有效確認(rèn)子流域的出口，達(dá)到洪水預(yù)報(bào)預(yù)警效果。

2.6演算河道洪水

可以通過建立模型，進(jìn)行DEM處理，或者測量好水?dāng)嗝娴男螤睿缓蟾鶕?jù)斷面的情況，使用相應(yīng)的計(jì)算公式。使用模型來有效地模擬各個(gè)河段的流動情況，能夠?qū)崟r(shí)進(jìn)行預(yù)報(bào)工作。在降雨之后，對第一個(gè)時(shí)段末尾的情況進(jìn)行預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)每一個(gè)時(shí)段的降雨流量，并且使用后臺計(jì)算預(yù)報(bào)功能，這樣就能夠?qū)λ畮斓牧髁俊⒑恿鞯墓?jié)點(diǎn)位置、河段的總體情況進(jìn)行有效預(yù)報(bào)。通過預(yù)報(bào)，及時(shí)使用有效的方式來預(yù)防洪水，降低洪水帶來的影響。

3　結(jié)語

遙感技術(shù)對于水文水資源工作的研究起到很大的作用，有效節(jié)約了人力物力。通過科學(xué)地運(yùn)用水文信息，能夠有效開展相關(guān)的研究工作。在未來，相關(guān)人員應(yīng)對遙感技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行深入研究，提高我國遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用水平，使其在我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)中能夠發(fā)揮出更大的作用，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

［1］姜哲石.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析［J］.才智，2013（34）：36-38.

Application of Remote Sensing Technology in Hydrology and Water Resources

Yang Zhihao
（Luoyang Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Luoyang Henan 471000）

In hydrology and water resources，the use of remote sensing technology has a series of advantages that the information quantity is big，the collection time is quick，the monitoring area is wide，and effectively break the geographical restrictions.Based on this，this paper analyzed the application of remote sensing technology in hydrology and water resources，and introduced the application of the remote sensing technology in the monitoring of flood situation in small watershed.

remote sensing technology；hydrology and water resources；flood situation

P237；P333

A

1003-5168（2016）04-0150-02

2016-03-27

楊志豪（1979-），本科，中級工程師，研究方向：水文水資源。