陳俊紅

（深圳市東部水源管理中心，廣東 深圳 518172）

0 引言

我國(guó)的水文與水資源工程事業(yè)，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展下快速發(fā)展起來(lái)，同時(shí)對(duì)水文與水資源中的相關(guān)技術(shù)應(yīng)用提出更高的要求。3S 技術(shù)能夠有效地提升水文和水資源工程相關(guān)工作的質(zhì)量和效率，滿足人們的用水需求。

1 關(guān)于3S技術(shù)的簡(jiǎn)述

3S技術(shù)是指一種現(xiàn)代化信息技術(shù)，包括全球定位系統(tǒng)、地理信息以及遙感技術(shù)等，是在各種專業(yè)及技術(shù)基礎(chǔ)之上集成的，而通過(guò)這種技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)ο嚓P(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。隨著近年來(lái)，因環(huán)境污染造成的一系列問(wèn)題的凸顯，我國(guó)逐漸對(duì)環(huán)境保護(hù)工作引起重視。3S 技術(shù)也是環(huán)境保護(hù)工作推進(jìn)中的重要一環(huán)[1]。3S 技術(shù)的應(yīng)用有利于在環(huán)境保護(hù)工作中更準(zhǔn)確地進(jìn)行局部地區(qū)水文情況的模擬，計(jì)算出水量消耗的可靠數(shù)據(jù)，幫助相關(guān)工作者對(duì)當(dāng)?shù)氐木唧w情況進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)和判斷。除此之外，該項(xiàng)技術(shù)還能對(duì)某水域水質(zhì)污染等不同變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)水體污染情況，可幫助工作人員及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，確保水域內(nèi)生態(tài)環(huán)境的安全。

2 水文、水資源等工程領(lǐng)域中3S技術(shù)的運(yùn)用

2.1 水文勘測(cè)

3S 技術(shù)在水文、水資源等領(lǐng)域中應(yīng)用時(shí)，能夠在具體流域勘測(cè)相關(guān)圖片、圖形、文字等數(shù)據(jù)信息資料。3S 技術(shù)展現(xiàn)的水文、水資源水勢(shì)圖如圖1 所示。

從圖1 我們不難看出，在光譜、樣本區(qū)域特征基礎(chǔ)上呈現(xiàn)的水勢(shì)圖，能夠滿足標(biāo)記解釋、遙感圖像的判讀。同時(shí)，3S 技術(shù)中包括GPS 技術(shù)系統(tǒng)，能夠根據(jù)野外的實(shí)地進(jìn)行定點(diǎn)、校核，尤其在野外環(huán)境中，采取GPS 系統(tǒng)核驗(yàn)位置，不僅能確認(rèn)核驗(yàn)范圍準(zhǔn)確性，還能通過(guò)GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行準(zhǔn)確的分類，對(duì)于水文勘測(cè)給予有效、可靠的評(píng)價(jià)及分析。

圖1 水文與水資源的水勢(shì)圖

2.2 水文模擬

水文和水資源的工程中對(duì)水文進(jìn)行模擬的技術(shù)主要是應(yīng)用DEM 分布模型，這也是水文模擬當(dāng)中最為主要的發(fā)展方向。就目前的情況看來(lái)，水文模擬技術(shù)、GIS、水文模型之間具有非常密切的關(guān)系，這也是水文模擬相關(guān)數(shù)據(jù)能夠利用GIS 技術(shù)進(jìn)行管理、環(huán)境空間分析的重要原因[2]。GIS尤其在DEM 分布的模式中充當(dāng)十分重要的數(shù)據(jù)，能夠幫助該流域中水文參數(shù)的有效提取和建模，包括該流域方向、實(shí)際坡度、匯流等方面，然后模擬流域內(nèi)土壤狀況、植被覆蓋情況等，最終完成整個(gè)流域內(nèi)地表以及地下水實(shí)際情況，從而為之后的水文與水利工程的進(jìn)行打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 水文預(yù)報(bào)

3S 技術(shù)還包括RS 技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)能接收衛(wèi)星傳遞的圖像和氣象信息，自動(dòng)綜合自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)中相關(guān)信息，并傳輸至GIS 系統(tǒng)完成相應(yīng)工作，從而有利于查看水文環(huán)境實(shí)際數(shù)據(jù)信息[3]。此外，3S 技術(shù)還能通過(guò)模型數(shù)據(jù)庫(kù)、回歸分析以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方式，進(jìn)行水文數(shù)據(jù)要素的科學(xué)預(yù)報(bào)。例如，預(yù)報(bào)實(shí)際洪峰流量、降水量等多方面水文情況，以便于工作人員根據(jù)防洪抗災(zāi)情況調(diào)度水量，也能為后續(xù)工作的開(kāi)展提供可靠數(shù)據(jù)。

3 3S技術(shù)在水文與水資源工程上的實(shí)際應(yīng)用分析

3.1 3S技術(shù)在工程規(guī)劃中的運(yùn)用

對(duì)于水文與水資源工程來(lái)說(shuō)，如何進(jìn)行合理規(guī)劃是十分重要的，能夠直接影響社會(huì)的穩(wěn)定。因此，在對(duì)水資源工程進(jìn)行規(guī)劃時(shí)，相關(guān)人員需要綜合考量，獲取大量的數(shù)據(jù)信息，并且勘測(cè)的范圍十分廣泛，如果使用傳統(tǒng)的技術(shù)會(huì)給技術(shù)人員帶來(lái)龐大的工作量。因此，可以將3S 技術(shù)應(yīng)用到水文與水資源工程規(guī)劃中，進(jìn)一步擴(kuò)大勘測(cè)范圍，同時(shí)還可以獲取大量的數(shù)據(jù)信息，也可以保障數(shù)據(jù)信息收集的準(zhǔn)確性[4]。例如，在技術(shù)人員估算某地的需水量時(shí)，可以使用3S 技術(shù)對(duì)相應(yīng)的河道進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而能夠更加精準(zhǔn)地估算需水量。

3.2 3S技術(shù)運(yùn)用在水環(huán)境污染監(jiān)測(cè)

我國(guó)水資源分布不均，且水污染情況比較嚴(yán)重，3S 技術(shù)作為水環(huán)境監(jiān)測(cè)中最為常見(jiàn)的一種措施，能夠較為準(zhǔn)確地模擬出監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的水文狀況，并計(jì)算水量消耗的情況，對(duì)區(qū)域內(nèi)整體水文情況進(jìn)行科學(xué)的評(píng)價(jià)。此外，該技術(shù)還能監(jiān)測(cè)某一水域內(nèi)的水質(zhì)污染以及水域變化情況，一旦出現(xiàn)污染，便于及時(shí)作出應(yīng)對(duì)措施，為水域生態(tài)環(huán)境的安全提供良好的保障。由此可見(jiàn)，3S 技術(shù)可以有效地改善水體的環(huán)境和水量，對(duì)水體或者土壤中的有害物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾、遷移或者吸收等，提升水資源的利用價(jià)值，促進(jìn)各個(gè)行業(yè)的全面發(fā)展，保障人與自然的可持續(xù)發(fā)展[5]。

3.3 3S技術(shù)運(yùn)用于水文與水資源的水土保護(hù)中

從目前的情況來(lái)看，我國(guó)許多地區(qū)的生態(tài)環(huán)境都受到極大地破壞，并且由于水土流失現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致水資源配置十分不合理。因此，為了夠提高水資源的利用率，必須做好水文與水資源工程中的水土保護(hù)工作，將3S 技術(shù)運(yùn)用于水土保護(hù)中，通過(guò)不斷進(jìn)行水土保持工作來(lái)盡量減少水土流失，進(jìn)而更加合理地配置水資源，發(fā)揮出水土資源的最大價(jià)值，具體來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)將RS 和GIS 相結(jié)合，對(duì)區(qū)域內(nèi)水土流失的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和分析。一方面，在進(jìn)行水土保護(hù)工作中運(yùn)用GIS 對(duì)水土流失的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)地分析管理，能夠削峰調(diào)流，從而減輕對(duì)河道的破壞，避免洪澇災(zāi)害的出現(xiàn)，可以提高梯田和水庫(kù)等水利工程的工作效率，從而增加土壤的入滲量，加強(qiáng)對(duì)水土的保持。另外，在汛期還可以起到一定的防洪和攔蓄徑流作用，而在比較干旱的季節(jié)還可以補(bǔ)充徑流，合理利用水資源。另一方面，運(yùn)用GIS 能夠?yàn)樗帘Ｗo(hù)工作提供大量的更加科學(xué)和直觀的數(shù)據(jù)資料，維護(hù)河流湖泊的生態(tài)健康。同時(shí)，水土保持工作在一定程度上還可以起到防洪作用，減少山區(qū)地帶的滑坡和泥石流災(zāi)害的出現(xiàn)，進(jìn)而保證水利工程的安全。

4 加強(qiáng)水文與水資源工程中3S技術(shù)的應(yīng)用措施

4.1 做好3S技術(shù)應(yīng)用前組織策劃

為了最大程度地提高水文、水資源的工程質(zhì)量水平，制定科學(xué)、合理的方案是前提。這就要求相關(guān)人員嚴(yán)格按照國(guó)家的相關(guān)法律法規(guī)，具體考慮當(dāng)?shù)厮Y源等環(huán)境的實(shí)際情況，明確技術(shù)路線后，選擇出最具有代表性的樣本，照實(shí)準(zhǔn)確記錄真實(shí)情況。與此同時(shí)，為確保樣本可靠、有效，相關(guān)人員應(yīng)該在事前對(duì)可能存在或出現(xiàn)的不利影響因素進(jìn)行分析，針對(duì)性制定處置預(yù)案。在推進(jìn)環(huán)境工程的前期，需要按照設(shè)計(jì)的要求、現(xiàn)場(chǎng)情況、材料設(shè)備情況以及人員配置等情況，與3S 技術(shù)相互配合，考慮工程的安全、速度、質(zhì)量和成本，最終選擇一項(xiàng)最佳的3S 技術(shù)應(yīng)用，積極完善前期的策劃，從而為后期該技術(shù)的開(kāi)展和合理利用創(chuàng)造條件。

4.2 加強(qiáng)內(nèi)部協(xié)調(diào)管理

當(dāng)3S 技術(shù)的計(jì)劃被確定之后，在實(shí)際開(kāi)展工作的過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的偏差，這就要求相關(guān)人員積極做好內(nèi)部協(xié)調(diào)以及人員管理的工作，確保各相關(guān)部門都能在原定計(jì)劃方案的基礎(chǔ)上，相互協(xié)作，積極改善工作中遇到的問(wèn)題或異于工作計(jì)劃的部分，確保3S 技術(shù)能夠順利開(kāi)展應(yīng)用。此外，對(duì)于3S 技術(shù)的同一工作層面應(yīng)用人員來(lái)說(shuō)，需要在不同時(shí)間段的作業(yè)交接時(shí)，要自覺(jué)做好協(xié)調(diào)工作以及臨時(shí)設(shè)備使用等，確保工作順利、有序開(kāi)展。

4.3 提高3S技術(shù)應(yīng)用人員職業(yè)素質(zhì)

3S 技術(shù)相關(guān)應(yīng)用人員的協(xié)調(diào)工作是提高建設(shè)質(zhì)量的重要指標(biāo)，但部分項(xiàng)目可能并不完善，這與應(yīng)用隊(duì)伍中人員素質(zhì)也有密切關(guān)系。因此，我們需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)監(jiān)測(cè)人員的培訓(xùn)，定期開(kāi)展水文、3S 技術(shù)等相關(guān)知識(shí)的培訓(xùn)，提高相關(guān)人員的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提升職業(yè)素養(yǎng)，不斷地學(xué)習(xí)工作領(lǐng)域內(nèi)的先進(jìn)技術(shù)，從而建立起一支專業(yè)技術(shù)水平過(guò)硬、職業(yè)素養(yǎng)高的監(jiān)測(cè)隊(duì)伍。與此同時(shí)，3S 技術(shù)相關(guān)單位還要重視對(duì)監(jiān)測(cè)人員的管理，在提高其知識(shí)水平、職業(yè)素養(yǎng)的同時(shí)，調(diào)動(dòng)他們?cè)诠ぷ髦械姆e極性、主動(dòng)性，提高責(zé)任心，確保3S 技術(shù)工作開(kāi)展的順利、圓滿。

5 結(jié)論

綜上所述，生態(tài)環(huán)境是社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)，3S 技術(shù)的合理應(yīng)用雖然能夠提升水文與水資源工程的效率，但在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用、工作開(kāi)展過(guò)程中可能遇到各種問(wèn)題，相關(guān)工作人員需要積極做好計(jì)劃，根據(jù)實(shí)際情況合理選擇應(yīng)用，并結(jié)合實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性的改善，最大程度地避免工作中不足之處，不斷提高我國(guó)水文、水資源工程的開(kāi)展質(zhì)量，更好地改善我們的飲水、居住環(huán)境，為我國(guó)居民提供更好的生態(tài)環(huán)境，為國(guó)家生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)性發(fā)展提供保障。