魏憲東
摘 要:為了保護(hù)當(dāng)前的水文資源,國(guó)家和相關(guān)專業(yè)人員有必要采取措施研究力度。在研究過(guò)程中,專業(yè)人員需要把控地球上水資源的空間位置和水文圖像的信息,由于水資源的分布范圍廣,需要收集的信息量大。在水文水資源方面通過(guò)現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用,可以更好地對(duì)信息數(shù)據(jù)處理,為水文水資源的勘測(cè)監(jiān)控提供了技術(shù)上的支持,推動(dòng)了水文水資源工作發(fā)展。
關(guān)鍵詞:信息數(shù)據(jù);應(yīng)用;水資源;水文圖像;信息技術(shù)
文水資源涉及領(lǐng)域范圍廣泛,如對(duì)水污染的控制、流域面雨量統(tǒng)計(jì)、地下水資源勘察、降水量、徑流量等。使用現(xiàn)代信息技術(shù),如GIS技術(shù)、RS技術(shù)、GPS技術(shù)等,可以極大程度提高水文實(shí)踐工作精確度和工作效率。
一、主要應(yīng)用于水文領(lǐng)域的現(xiàn)代信息技術(shù)
(一)RS技術(shù)
RS技術(shù)即遙感技術(shù),遙感技術(shù)是利用傳感器,對(duì)遠(yuǎn)距離的目標(biāo)反射的電磁波進(jìn)行信息處理,具有速度快、準(zhǔn)確率高等優(yōu)點(diǎn),目前被廣泛應(yīng)用于氣象觀測(cè)、科研考察等工作。在當(dāng)前水文水資源中,主要用于水質(zhì)檢測(cè)、評(píng)估洪澇災(zāi)害等領(lǐng)域。
(二)GIS技術(shù)
GIS技術(shù)即地理信息技術(shù),主要以計(jì)算機(jī)技術(shù)和遙感技術(shù)作為基礎(chǔ)技術(shù)支持,其中包含了水資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)、流域水量的調(diào)度系統(tǒng)和空間決策支持系統(tǒng)。通過(guò)GIS技術(shù),可以觀察地球表層的地理分布情況,再將收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析、運(yùn)算等,GIS技術(shù)對(duì)水土保持和防洪減災(zāi)起到了重要的作用。此外,可以對(duì)水文水資源中的相關(guān)信息進(jìn)行查詢,然后用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),對(duì)降水和洪峰流量等水文因素進(jìn)行科學(xué)分析,為防汛減災(zāi)工作提供技術(shù)支持。
(三)GPS技術(shù)
GPS技術(shù)即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),具有高效性、精確性、自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn),GPS技術(shù)能對(duì)水利信息空間位置精準(zhǔn)定位并對(duì)地形地貌進(jìn)行勘察和測(cè)量,因此目前在于水文水資源方面被廣泛運(yùn)用,提供很大的技術(shù)支持。
二、現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域的應(yīng)用
(一)RS技術(shù)的應(yīng)用
RS技術(shù)主要應(yīng)用于評(píng)估和檢測(cè)旱情、防洪抗旱、水質(zhì)監(jiān)測(cè)等水文領(lǐng)域。特別是被廣泛應(yīng)用在防洪抗旱領(lǐng)域。在防洪抗旱工作中,可以通過(guò)RS技術(shù)能對(duì)災(zāi)區(qū)的災(zāi)情實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)部門通過(guò)對(duì)信息進(jìn)行科學(xué)分析,提供解決方案。此外在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中通過(guò)應(yīng)用RS技術(shù),能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)表面水質(zhì)參數(shù),對(duì)水文水資源的保護(hù)發(fā)揮極其重要的作用。相關(guān)部門可以通過(guò)RS技術(shù)測(cè)定水質(zhì)參數(shù),主要參數(shù)有水體的富營(yíng)養(yǎng)化和表面渾濁度、濕地和侵蝕與非點(diǎn)源污染等方面。此外,將RS技術(shù)應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測(cè)中,能對(duì)BOD、COD、pH等方面定量檢測(cè),為更好改善水質(zhì)提供保障。RS技術(shù)還可以應(yīng)用于對(duì)降水量的檢測(cè),可以讓水文領(lǐng)域的工作者快速掌握降水量的分布、空間的參數(shù)等數(shù)據(jù)信息,更好地把控水位水資源。由于地球上地表特征復(fù)雜,人為勘測(cè)的難度大,通過(guò)RS技術(shù)檢測(cè)土壤、地表的水分,可以高效率識(shí)別地下水、地表水等水體的分布,有利于提高土地利用率。RS技術(shù)還可以檢測(cè)水質(zhì)水位的變化,有效預(yù)防各種災(zāi)害。例如對(duì)可以對(duì)旱情、洪水的發(fā)生提前數(shù)據(jù)勘測(cè)分析,提前采取有效預(yù)防措施。
(二)GIS技術(shù)應(yīng)用
GIS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域主要被應(yīng)用于防洪減災(zāi)、水環(huán)境和水土保持方面。GIS技術(shù)能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析與管理,在城市防洪工作中GIS技術(shù)可以對(duì)管理排水設(shè)施信息和預(yù)測(cè)城市積水與退水,這對(duì)災(zāi)情的處理提供了有利的保障。GIS技術(shù)在水文情報(bào)預(yù)報(bào)方面,因其數(shù)據(jù)采集分析重組能力強(qiáng)大,不僅能夠突破地域環(huán)境的限制,收集更大范圍信息數(shù)據(jù),還能保證信息反饋的準(zhǔn)確性。將GIS技術(shù)應(yīng)用到水文模型中,能夠優(yōu)化水文水資源領(lǐng)域的模型結(jié)構(gòu),提供參數(shù)支持,而且保障了水資源工程信息監(jiān)測(cè)的精確度。GIS技術(shù)還可以為水文工作中的各種突發(fā)情況進(jìn)行預(yù)報(bào)。在水污染控制方面,為了減少水資源的污染和流失,提高水資源的利用率,在水污染控制規(guī)劃工作實(shí)際操作中,明確管控水域,應(yīng)用GIS技術(shù)建立水文信息數(shù)據(jù)庫(kù),可對(duì)水資源的水文信息進(jìn)行可視化編輯操作,合理分析關(guān)鍵問(wèn)題,制定科學(xué)的管控方案,盡量做好區(qū)域內(nèi)水污染管理規(guī)劃。在水文資源決策方面,GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)分析處理的準(zhǔn)確性可為水文水資源決策提供堅(jiān)實(shí)可靠的需求數(shù)據(jù),作為決策依據(jù)。在水環(huán)境管理方面,信息技術(shù)的應(yīng)用增強(qiáng)水環(huán)境管理的強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)水資源有效管理,在雙向信息傳輸中,準(zhǔn)確反饋不同區(qū)域的水文信息實(shí)際情況,并且能夠借助模塊化的分層管理方式對(duì)水環(huán)境進(jìn)行分區(qū)管理,根據(jù)具體情況調(diào)整水環(huán)境管理方案。
(三)GPS技術(shù)的應(yīng)用
GPS技術(shù)對(duì)于位置信息的把控具有極高的準(zhǔn)確度,在全球的覆蓋率高達(dá)98%,而且可以保證24小時(shí)內(nèi)不間斷進(jìn)行導(dǎo)航定位服務(wù)。在極短的時(shí)間內(nèi)可以將信息反饋,突破了人類在監(jiān)控時(shí)間和地域空間上的限制,完美表現(xiàn)出數(shù)據(jù)采集檢測(cè)的智能化和自動(dòng)化。GPS技術(shù)還可以應(yīng)用在河流斷面的定位上,能夠及時(shí)采集洪峰期的水文信息,而且可以通過(guò)GPS技術(shù)進(jìn)行對(duì)小型河道、湖面或海洋進(jìn)行采樣工作并將采樣點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)定位。將GPS技術(shù)應(yīng)用于水位的采集和傳輸,可以有效提高水文工作效率。此外通過(guò)GPS對(duì)水利信息的空間位置能夠準(zhǔn)確定位,還能發(fā)揮無(wú)線通話的功能,使指揮中心和災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)可以實(shí)時(shí)聯(lián)系,有利于及時(shí)排除險(xiǎn)情。
三、結(jié)束語(yǔ)
為改善當(dāng)前水文水資源,提升監(jiān)測(cè)工作的效率,利用現(xiàn)代化信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)促進(jìn)水文水資源領(lǐng)域的發(fā)展是最有效地途徑。為了使工作能夠順利開(kāi)展,合理利用現(xiàn)代信息技術(shù)不僅能夠獲得詳細(xì)、準(zhǔn)確的水資源數(shù)據(jù)信息,還能提高工作效率和質(zhì)量,這對(duì)促進(jìn)我國(guó)水文資源研究工作的發(fā)展具有非常重要的意義。同時(shí),還應(yīng)該進(jìn)一步完善各類先進(jìn)信息技術(shù)的使用,在開(kāi)展水文水資源領(lǐng)域工作中融入更多的現(xiàn)代化信息技術(shù),推動(dòng)水文水資源領(lǐng)域能有突破性進(jìn)展。
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