王永亮

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北衡水053000）

新時期3S技術(shù)在水文監(jiān)測中的作用初探

王永亮

（河北省衡水水文水資源勘測局，河北衡水053000）

在信息時代化的今天，3S技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于水文監(jiān)測中，極大的保證了水文監(jiān)測結(jié)果的可靠性。隨著水利監(jiān)測部門對其監(jiān)測結(jié)果的要求逐步的提升，須加快對于3S技術(shù)創(chuàng)新的探索，才能滿足社會發(fā)展的需求。本文就針對3S技術(shù)、3S技術(shù)在水文監(jiān)測中應(yīng)用的必要性以及發(fā)揮的重大作用進(jìn)行了簡要地分析。

3S技術(shù)；水文監(jiān)測；作用

水文監(jiān)測作為水利工作中最重要的部分之一，不僅可以在一定程度上提高資源的利用率，防止水災(zāi)或者旱災(zāi)的發(fā)生，而且對于我國的可持續(xù)性發(fā)展也有著極其重要的影響。水利監(jiān)測的主要作用就是為防災(zāi)救災(zāi)工作的開展提供信息數(shù)據(jù)，因此，只有保證了水利監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性，才能更好的發(fā)揮其監(jiān)測的作用。3S技術(shù)的出現(xiàn)，既能夠很好的保障監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性，使其為社會的發(fā)展提供服務(wù)，還可以降低監(jiān)測工作的工作強度，減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，在保證監(jiān)測質(zhì)量的同時，提高監(jiān)測的效率。

1 3S技術(shù)的簡介

所謂3S技術(shù)，就是遙感技術(shù)RS、地理信息系統(tǒng)GIS以及全球定位系統(tǒng)GPS的統(tǒng)稱，可以說是將計算機(jī)技術(shù)與空間技術(shù)、衛(wèi)星定位技術(shù)等等各種通訊技術(shù)集為一體的高科技技術(shù)。并且，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，3S技術(shù)也在不斷的趨于完善，不再是單一的將RS、GIS、GPS放到一起進(jìn)行使用，而是依靠三者之間的某種聯(lián)系，將其有機(jī)的結(jié)合起來，從而構(gòu)成一個強大的技術(shù)體系，可以快速、準(zhǔn)確的對周圍的信息進(jìn)行收集與處理。RS技術(shù)的主要作用就是，通過對接受到的地表的地磁波信息進(jìn)行掃描、攝影、傳輸并處理，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的信息監(jiān)控。而GIS技術(shù)則主要依靠計算機(jī)技術(shù)，對地理信息進(jìn)行統(tǒng)一的管理、組合以及分析，并將得出的結(jié)果反映到計算機(jī)的屏幕上，使得工作人員可以清晰的、實時的掌握地理信息。GPS是這三種技術(shù)中人們最熟知的一種技術(shù)，主要用于信息的定位。目前，3S技術(shù)已經(jīng)在軍隊建設(shè)、航空航天遙感以及現(xiàn)代化的高速公路中得到了廣泛的應(yīng)用，儼然已經(jīng)成為信息化、數(shù)字化的時代中不可或缺的一部分。

2 3S技術(shù)在水文監(jiān)測中應(yīng)用的必要性

與傳統(tǒng)的水文監(jiān)測技術(shù)相比，3S技術(shù)具有準(zhǔn)確度高、工作強度小等諸多的優(yōu)點，在水文監(jiān)測行業(yè)中的應(yīng)用勢必會越來越廣泛。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，3S技術(shù)在水文監(jiān)測中應(yīng)用的必要性可以分為兩部分。

一是，我國水資源的現(xiàn)狀要求在水文監(jiān)測中必須要使用3S技術(shù)。雖然我國的水資源總量較大，但是人均的水資源占有量較低，再加上我國的水資源分布非常不均衡，水文監(jiān)測工作的難度非常大。尤其是近些年來，我國的水資源污染問題日益嚴(yán)重，給水資源短缺地區(qū)的人們的生產(chǎn)生活帶來了更多的挑戰(zhàn)，而傳統(tǒng)的水文監(jiān)測的技術(shù)手段在水文監(jiān)測的過程中對周圍環(huán)境的影響較大，有必要在水文監(jiān)測中使用3S技術(shù)。

二是，時代的發(fā)展以及水文的現(xiàn)代化要求在水文監(jiān)測中必須要使用3S技術(shù)。在水文事業(yè)逐步走向現(xiàn)代化的今天，必須要加大現(xiàn)代化技術(shù)手段的應(yīng)用，不斷地推陳出新，才能使得水文事業(yè)獲得可持續(xù)性的發(fā)展。在新時期背景下進(jìn)行水文監(jiān)測的工作人員，要從根本上認(rèn)識到水文監(jiān)測工作的重要性，了解到3S技術(shù)對于工作效率的增強、工作強度的降低具有重要的影響，并不斷的將其完善，才能在水資源日益短缺、污染的情況下，促使水文監(jiān)測工作盡快的完成轉(zhuǎn)型與升級，為水資源的開發(fā)與水文災(zāi)害的防治提供科學(xué)的、有效的幫助。

3 3S技術(shù)在水文監(jiān)測中的作用

由于3S技術(shù)集GPS、RS及GIS三種技術(shù)手段的優(yōu)點于一身，在使用的過程中不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對地面情況的精確監(jiān)控，而且可以節(jié)約大量的監(jiān)測時間，保證監(jiān)測工作的效率，所以，在水文監(jiān)測中使用3S技術(shù)，可以保障監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性，較少不必要的人力資源的浪費，在一定程度上降低監(jiān)測的難度，實現(xiàn)對水文情況全面的、24h的全自動的監(jiān)控。尤其是3S技術(shù)中的RS遙感技術(shù)，可以通過衛(wèi)星監(jiān)控來拓寬監(jiān)控的范圍，并盡可能的減少采集數(shù)據(jù)所用的時間，縮短信息監(jiān)控的周期。截止到目前，3S技術(shù)已經(jīng)在我們生活中的諸多行業(yè)都有了廣泛的應(yīng)用，在水文監(jiān)測中發(fā)揮的作用也將日益增強?，F(xiàn)在我們就將3S技術(shù)在水文監(jiān)測中的作用概括為如下幾個部分。

3.1 對冰川、融雪進(jìn)行監(jiān)測與計算

在水文監(jiān)測工作中難度較大的監(jiān)測工作就是對冰川與融雪進(jìn)行監(jiān)測，對于冰川的監(jiān)測主要是針對冰川的面積與分布情況進(jìn)行的，而融雪的監(jiān)測則涉及到積雪的含水量、密度、厚度等等各種指標(biāo)的監(jiān)測。相比于傳統(tǒng)的依靠人力監(jiān)測的方法，利用3S技術(shù)既可以節(jié)約大量的人力、物力，降低監(jiān)測工作的成本，而且還能利用3S技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)信息對所監(jiān)測的冰川或融雪有一個更加科學(xué)、全面的了解，提高監(jiān)測的準(zhǔn)確性。此外，在冰川、融雪的監(jiān)測工作中利用3S技術(shù)，還可以避免人為監(jiān)測時給監(jiān)測人員帶來的生命威脅，提高監(jiān)測工作的安全性。

3.2 預(yù)測并計算降水量

水文監(jiān)測不單單是對靜態(tài)的水文狀況進(jìn)行監(jiān)測，更重要的是監(jiān)控水文的變化過程，在所有的與水文變化情況有關(guān)的因素中，降水量的多少是影響水文變化的關(guān)鍵性因素，所以，加強對降水量的預(yù)測與計算，是水文監(jiān)測中的重要工作。調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，采用以往的監(jiān)測方法對降水量進(jìn)行預(yù)測與計算時，經(jīng)常會受到實踐的差異與空間局限性的影響，致使預(yù)測與計算的結(jié)果不精確。而3S技術(shù)中的RS技術(shù)就可以很好的解決這一問題，它不僅可以在最短的時間內(nèi)，最精確的預(yù)測出某區(qū)域的降水情況以及該區(qū)域的降水空間分布，還能分析出大氣中汽水的含量等等，使得降水量的預(yù)測與計算工作可以科學(xué)的、有效的進(jìn)行。

3.3 預(yù)測并評估水文災(zāi)害

近些年來，由于水文災(zāi)害的預(yù)測工作做的并不到位，使得人們不能對即將到來的水文災(zāi)害進(jìn)行預(yù)防，為此，頻發(fā)的水文災(zāi)害給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了極大的威脅。國家在認(rèn)識到水文災(zāi)害預(yù)防工作的重要性之后，不斷地對現(xiàn)有的水文監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行完善，盡量降低災(zāi)害的發(fā)生所帶來的危害。在這種情況下，3S技術(shù)的出現(xiàn)就很好的解決了水文災(zāi)害預(yù)防中的難題，比如說，將3S技術(shù)運用到洪水預(yù)報中，就可以利用衛(wèi)星圖像預(yù)測并監(jiān)控洪水帶來的損失，為評估水文災(zāi)害與抗洪救災(zāi)提供科學(xué)的、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息；將3S技術(shù)運用到漬澇中，可以利用3S技術(shù)中的GIS系統(tǒng)，通過測量漬澇的溫度、土壤等等，進(jìn)而對發(fā)生的災(zāi)害做出科學(xué)的評價。

3.4 監(jiān)測水體污染，保護(hù)水資源

在以往的水文監(jiān)測中，由于缺乏系統(tǒng)的、全面的資料信息，致使監(jiān)測的結(jié)果與實際情況有很大的偏差，為了減小這種偏差，就要消耗大量的人力與物力對所監(jiān)測的地區(qū)進(jìn)行采樣調(diào)查，即使這樣，也會因為人工操作本身所具有的主觀性，增大調(diào)查的結(jié)果與實際情況之間的差異。而3S技術(shù)中的RS技術(shù)，不僅可以在污染極其嚴(yán)重的水域及時的、準(zhǔn)確的監(jiān)測出問題的關(guān)鍵，方便水資源保護(hù)工作的開展，而且RS技術(shù)還具有操作簡便、監(jiān)測范圍廣闊的特點，對于監(jiān)測水體污染、水資源保護(hù)工作的開展有著很重要的作用。

3.5 建立矢量圖形庫

利用3S技術(shù)可以快速的、準(zhǔn)確的搜集到沿江地區(qū)所有的圖形、圖像數(shù)據(jù)信息，并利用所搜集到的信息建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)高程模型，對水文實施動態(tài)的監(jiān)控。并且，為了保證數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度，還可以運用3S技術(shù)中的GPS技術(shù)放大比例尺來補測數(shù)據(jù)，尤其是在坡度較大而使得等高線較密的地區(qū)，GPS技術(shù)可以很好的對等高線進(jìn)行加密處理，便于矢量圖形庫的建立。

4 結(jié)語

總的來說，運用3S技術(shù)進(jìn)行水文監(jiān)測具有極其重要的影響意義。新時期的水文監(jiān)測工作人員，必須認(rèn)識到3S技術(shù)的重要性，并加強對于3S技術(shù)的掌握，以此來保護(hù)水文環(huán)境，防治水資源的污染，最終完成我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。本文對3S技術(shù)在水文監(jiān)測上的應(yīng)用進(jìn)行了簡要探討，分析了3S技術(shù)對于提升水文監(jiān)測水平的重要價值。針對當(dāng)前的研究，水文工作中的3S技術(shù)的應(yīng)用還不夠完善，需要相關(guān)科技工作者不斷在工作中總結(jié)經(jīng)驗，充分利用3S技術(shù)的優(yōu)勢為水文監(jiān)測工作服務(wù)。

［1］譚良，葉德旭，李平.3S技術(shù)在西藏墨脫堰塞湖水文搶險監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.水文，2013（06）.

［2］王世俊.解析3S技術(shù)在水文監(jiān)測中的作用［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（18）.

［3］劉超群.解析3S技術(shù)在水文監(jiān)測中的作用［J］.城市建設(shè)理論研究（電子版），2013（21）.

［4］陳浩.3S技術(shù)在水利系統(tǒng)建設(shè)中的應(yīng)用分析［J］.建材與裝飾，2015（27）.

［5］羅曉琴.昆侖圓柏自然保護(hù)區(qū)無資料河流水文模型的構(gòu)建和應(yīng)用—基于“3S”技術(shù)［D］.新疆師范大學(xué)，2012.

［6］王黎黎.現(xiàn)代測量技術(shù)在水生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測中的應(yīng)用［J］.黑龍江科技信息，2013（19）.

［7］徐鎮(zhèn)南，鄧志華.基于BISHOP法的某水利工程滑坡穩(wěn)定性計算研究及評價，水利規(guī)劃與設(shè)計，2016（08）.

［8］王懷柏，李躍奇，李儒道.黃河突發(fā)性水污染事件應(yīng)急監(jiān)測工作回顧與建議［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2011（05）.

［9］張永平.洪水對水質(zhì)的影響及監(jiān)測工作初探［J］.水利技術(shù)監(jiān)督，2013（06）.

P338

A

1008-1305（2017）01-0030-02

DO I:10.3969/j.issn.1008-1305.2017.01.010

2016-10-10

王永亮（1981年—），男，高級工程師。