程瑞修

丹東水文局，中國·遼寧 丹東 118001

3S 技術(shù)；水文監(jiān)測；作用

1 引言

中國進(jìn)行水文工作能夠?qū)λY源進(jìn)行合理開發(fā)、對水文災(zāi)害進(jìn)行有效防治，所以在水文工作中加強(qiáng)3S 技術(shù)的應(yīng)用有重要意義。將3S 技術(shù)應(yīng)用在水文監(jiān)測工作中，不僅能夠監(jiān)測計(jì)算冰川，計(jì)算降水量，還能夠評估防治水文災(zāi)害，在水分環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮著重要作用，因此，中國水文監(jiān)測工作者應(yīng)該加強(qiáng)對3S 技術(shù)的應(yīng)用，發(fā)揮出3S 技術(shù)在水文監(jiān)測工作中的最大價(jià)值。

2 3S 技術(shù)的概念

3S 技術(shù)是結(jié)合了遙感技術(shù)、地理位置信息系統(tǒng)以及全球定位系統(tǒng)為一體的技術(shù)系統(tǒng)。3S 技術(shù)集結(jié)了空間技術(shù)、定位技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)以及導(dǎo)航技術(shù)[1]。對于遙感技術(shù)來說，是從高空接收地表推送的電磁波，并對電磁波信息展開掃描、攝影以及傳輸處理的工作，然后對地表的物體以及現(xiàn)象進(jìn)行遠(yuǎn)距離的識(shí)別和監(jiān)測。對于地理信息系統(tǒng)來說，是管理地理信息的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，對地理信息進(jìn)行多元化管理的過程中，展開組合以及分析，并將獲得的結(jié)果呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)上，屬于信息可視化的現(xiàn)代化工具。對于全球定位系統(tǒng)來說，能夠準(zhǔn)確實(shí)時(shí)進(jìn)行定位，快速提供三維坐標(biāo)以及相關(guān)信息的新型定位技術(shù)?，F(xiàn)階段，3S 技術(shù)依然管飯應(yīng)用于各行業(yè)的監(jiān)測工作中。

3 3S 技術(shù)應(yīng)用在水文監(jiān)測中的重要性

加強(qiáng)3S 技術(shù)在水文監(jiān)測中的應(yīng)用具有重要意義[2]。一方面，根據(jù)中國水資源的形式來說，雖然中國的水資源在世界的總量較大，但是中國的人口基數(shù)也較大，所以人均占有量比較低，而且中國地域以及水資源分布呈現(xiàn)出不均衡的狀態(tài)，直接給中國水分監(jiān)測的工作帶來巨大沖擊。近幾年，中國逐漸意識(shí)到水資源受到污染帶來的危害程度，而在水資源稀缺的地區(qū)，會(huì)嚴(yán)重影響人們的正常生活，所以基于該種背景下，在水文監(jiān)測工作中加強(qiáng)3S 技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)中產(chǎn)生的困難。另一方面，為實(shí)現(xiàn)水文監(jiān)測工作的現(xiàn)代化管理，就需要在水文事業(yè)中，加強(qiáng)現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用。只有不斷創(chuàng)新，才能適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展需求，從而滿足中國水文事業(yè)向可持續(xù)發(fā)展的需求，所以在新時(shí)期的背景下，水文監(jiān)測者應(yīng)該意識(shí)到水文監(jiān)測的意義和作用，并在水文監(jiān)測工作中加強(qiáng)3S 技術(shù)的應(yīng)用，才能從本質(zhì)上加快水文監(jiān)測的轉(zhuǎn)型，進(jìn)一步水資源的合理開發(fā)奠定良好的基礎(chǔ)，為防治水文災(zāi)害提供科學(xué)的依據(jù)以及指導(dǎo)意見[3]。

4 3S 技術(shù)在水文監(jiān)測中的作用

3S 技術(shù)在社會(huì)的發(fā)展中應(yīng)用廣泛且在各行各業(yè)發(fā)揮者很大的影響，所以水文監(jiān)測者應(yīng)該加大對3S 技術(shù)的應(yīng)用力度，在不斷實(shí)踐中，發(fā)揮出3S 技術(shù)在水文監(jiān)測工作中的作用，從而提高監(jiān)測的水平以及準(zhǔn)確性，為中國水文事業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)的依據(jù)。下面作者就談?wù)?S 技術(shù)在水文監(jiān)測中的作用。

4.1 對冰川進(jìn)行檢測和計(jì)算

對冰川進(jìn)行檢測和計(jì)算主要是計(jì)算出冰川的面積以及分布，檢測出融雪中的含水量。但是如果僅僅依靠人力完成這些工作，不僅會(huì)增加工作人員的難度，即使能夠完成也會(huì)消耗大量的時(shí)間以及財(cái)力，而且檢測的準(zhǔn)確度比較低[4]。而在冰川檢測和計(jì)算中應(yīng)用3S 技術(shù)，能夠借助衛(wèi)星的力量，通過衛(wèi)星圖像以及計(jì)算的數(shù)據(jù)得出冰川的面積以及融雪的含水量，不僅提高了檢測計(jì)算的效率，還提高了檢測的準(zhǔn)確性。

4.2 對降水量進(jìn)行預(yù)測和計(jì)算

降水量會(huì)影響城市的水文變化，所以降水量是水文監(jiān)測工作中的重點(diǎn)內(nèi)容。監(jiān)測人員在對降水量進(jìn)行預(yù)測和計(jì)算時(shí)，會(huì)受到時(shí)間和空間的影響，所以傳統(tǒng)的檢測手段在預(yù)測和計(jì)算降水量時(shí)，缺乏一定的精度。而在對降水量進(jìn)行預(yù)測和計(jì)算中應(yīng)用3S 技術(shù)，能夠快速分析某個(gè)區(qū)域內(nèi)的降雨情況，包括降雨空間分布情況以及大氣中的含水量等。所以3S 技術(shù)對區(qū)域內(nèi)降雨?duì)顩r的預(yù)測、計(jì)算以及預(yù)測降雨規(guī)律都有重要的意義。

4.3 對水文災(zāi)害進(jìn)行檢測和評估

由于頻繁發(fā)生的水文災(zāi)害，給人們的生命以及財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的威脅，所以水文工作者必須要在意識(shí)到加強(qiáng)水文災(zāi)害防治的基礎(chǔ)上，不斷完善遙感監(jiān)測系統(tǒng)[5]。但是要想完善遙感監(jiān)測系統(tǒng)，就需要對水文災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測和評估，從而起到預(yù)防水文災(zāi)害發(fā)生的作用以及降低水文災(zāi)害的危害程度。如果使用傳統(tǒng)的水文監(jiān)測技術(shù)，就難以保證檢測的準(zhǔn)確性。所以在洪水預(yù)報(bào)過程中應(yīng)用3S 技術(shù)，能憑借衛(wèi)星圖像給決策人員提供大量陸地覆蓋的信息，且通過建立相應(yīng)的模型對洪水災(zāi)害造成的損失進(jìn)行預(yù)測，評價(jià)洪水的風(fēng)險(xiǎn)以及災(zāi)害，從而為防洪抗災(zāi)的科學(xué)性決策提供指導(dǎo)和依據(jù)。對于水文災(zāi)害中的漬澇來說，可以通過3S 技術(shù)中含有的GIS 技術(shù)，對土壤以及漬澇溫度等進(jìn)行測量，從而科學(xué)評價(jià)水文災(zāi)害。

4.4 對水文環(huán)境進(jìn)行保護(hù)

根據(jù)傳統(tǒng)的水文監(jiān)測技術(shù)來看，因水文資料缺乏全面系統(tǒng)性，嚴(yán)重影響了水源的準(zhǔn)確預(yù)測。在完善水文監(jiān)測資料期間，尤其是獲取水樣情況，需要使用大量的人力、物力、財(cái)力。由于受到條件的限制，如果使用傳統(tǒng)的人工監(jiān)測方式，難以獲得水樣的情況。對于這些問題，煙感技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，不僅能夠增強(qiáng)水文污染監(jiān)測的有效性，還能及時(shí)監(jiān)測水文環(huán)境相關(guān)的信息，便于采取有效的對策，有助于保護(hù)水文環(huán)境。

4.5 建立矢量的圖形庫

根據(jù)3S 技術(shù)的特點(diǎn)來說，可以收集沿江區(qū)域圖形資料以及圖像相關(guān)的資料。圖形資料包括沿江區(qū)域地形圖、行政區(qū)、植被的分布狀況以及土地的利用情況等，尤其需要收集存在的電子地圖，這些資料中包括檢測工作人員所需的空間信息。而收集地形圖的主要目的是通過地區(qū)高程的數(shù)據(jù)來建立數(shù)字模型，以及矯正遙感圖像。為了能夠發(fā)揮出研究成果的作用，需要收集的地形圖比例尺比較大，高程數(shù)據(jù)也要盡量準(zhǔn)確。但是如果地形圖的比例尺比較小，那么就可以通過全球定位技術(shù)對高程數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)測，以此來放大比例尺。對于坡度變化比較大且等高線稀疏的區(qū)域來說，也可以通過應(yīng)用全球定位技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)測，以此來對等高線進(jìn)行加密處理。由于整個(gè)過程的分析以及計(jì)算都是通過電子數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)的，所以需要通過3S 技術(shù)對收集的非電子形式的圖形資料進(jìn)行數(shù)字化，從而建立矢量的圖形庫。

5 結(jié)語

由于3S 技術(shù)具有大量優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)的監(jiān)測工作中，所以將3S 技術(shù)應(yīng)用在水文監(jiān)測工作中有重要的意義。在新時(shí)期的背景下，水文監(jiān)測工作人員應(yīng)該全面認(rèn)識(shí)3S 技術(shù)，意識(shí)到3S 技術(shù)對水文監(jiān)測工作的重要性。不僅能夠?qū)Ρǖ那闆r進(jìn)行檢測和計(jì)算、計(jì)算降水量，還能夠評估水文災(zāi)害。同時(shí)還能建立矢量的圖形庫，對水文環(huán)境起到保護(hù)的作用，將3S 技術(shù)的重要性在水文監(jiān)測中充分展現(xiàn)出來。