苑修鋼 王晶
摘要:遙感技術是20世紀中葉興起的一種探測技術,是利用人造衛(wèi)星、飛機、無人機或其他飛行器收集地面目標電磁輻射信息,判定地球環(huán)境與資源的技術。由于遙感技術可以從不同高度和不同范圍快速、高效、多譜段地進行感測,來獲取人們所需信息,因此在諸多領域得到廣泛認可和應用,如土地、水文、氣象觀測、資源考察等方面。隨著水利工程信息化水平的不斷提升,遙感技術在水利信息化中逐漸發(fā)揮著越來越重要的作用,在水旱災監(jiān)測、水文地質(zhì)調(diào)查、水利工程建設中都有廣泛使用。
關鍵詞:水利信息化;遙感技術;運用
水利信息化發(fā)展相當復雜,其中涉及到的內(nèi)容非常豐富,存在大量的信息數(shù)據(jù),并且這些信息數(shù)據(jù)會隨時發(fā)生變化,當然這些信息數(shù)據(jù)在水利中極其重要,有助于水利相關工作的更好實施。將遙感技術應用到水利信息化中已經(jīng)有幾十年的發(fā)展,人類認識到遙感技術在水利信息化中的重要性,并也對其進行了大量研究。然而在應用過程中仍然存在某些缺陷,限制了遙感技術的應用效果。基于此,文章將對遙感技術在水利信息化中運用和問題進行分析,目的在于提高遙感技術在水利信息化中的應用效果。
1遙感技術在水利信息化中應用
1.1水旱災害監(jiān)測
早在20世紀80年代,遙感技術在我國水旱災監(jiān)測中起著重要作用。在水災監(jiān)測方面,利用遙感圖像、數(shù)字高程模擬與水文數(shù)據(jù)建立流域降雨與淹沒區(qū)的數(shù)字模型,可以更加精確地進行災前預警,提前做好水災預報、防汛準備。在水災過程中,利用遙感技術將實時水文信息與模型相結合,能夠準確、實時地進行洪水動態(tài)分析,提供實時救災方案,盡量減少災害損失;在災后重建過程中,可以利用遙感技術進行災害評估,測算受災面積、淹沒時長并評估災害損失,為災后重建提供科學依據(jù)。在旱災監(jiān)測方面,由于土壤水分可以影響土壤微波發(fā)射、亮度、溫度等,遙感技術可以通過建立回歸模型以及散射模型確定遙感圖像中的色值與土壤水分之間的相互關系,以綜合獲取土壤濕度、植物生長狀況和氣溫等各要素,為防災救災提供數(shù)據(jù)分析。
1.2水利工程規(guī)劃建設與運行監(jiān)測
遙感技術在調(diào)查水利工程所在地的發(fā)展情況與水資源情況中發(fā)揮著日益重要的作用。由于水利工程所在地多為偏遠山區(qū),交通受限,造成了工程勘測難度較大,而無人機遙感技術則很好地克服了這些限制,利用衛(wèi)星高清圖像與近地無人機成像技術,實現(xiàn)高精度圖像生成與傳輸,可以為水利工程規(guī)劃建設提供準確資料。對于水庫等相對靜態(tài)工程,可以利用遙感技術的水層功能分析,快速得出不同水位影響范圍,在水庫防洪調(diào)度過程中進行輔助決策。此外,工作人員可以利用遙感技術提取工程區(qū)綜合地形地貌、植被信息、交通等基礎信息,在水利工程施工建設中為工程人員服務。
1.3水文水資源調(diào)查及水質(zhì)監(jiān)測
遙感技術在水文地質(zhì)調(diào)查、地表水調(diào)查以及水質(zhì)監(jiān)測方面有著廣泛應用。通過圈定靶區(qū),遙感技術可以通過翻譯地貌與地質(zhì)構造,區(qū)域重力變化與地表沉降,可以清晰地反映出地下水的盈虧狀況。同時,當水深、含沙量、有機質(zhì)含量等發(fā)生變化時,工作人員可以通過遙感技術中的閾值法、譜間關系法、形態(tài)學等方法獲取不同地區(qū)地表水情況,通過不同時間段遙感圖像的匹配,定性或定量確定地表水資源變化過程,從而實現(xiàn)地表水資源的動態(tài)監(jiān)測。此外,遙感技術可以通過多光譜航片對石油污染擴散進行半定量分析;對于富營養(yǎng)化的水體,由于葉綠素對藍光與紅光吸收作用較強,可以通過遙感技術對水體葉綠色進行調(diào)查監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)污染水體,為水環(huán)境治理提供有效信息。
2水利信息化中遙感技術的問題
2.1缺乏遙感數(shù)據(jù)庫
水利信息化中,涉及到了內(nèi)容十分豐富,而且比較復雜,容易受到各種因素的影響,在很多情況下需要對目標進行實時監(jiān)測,實時獲取重要數(shù)據(jù)信息,必然其中使用的數(shù)據(jù)庫要求也會比較高,雖然遙感技術在水利中已經(jīng)有了較長時間的發(fā)展,但是其中所使用的數(shù)據(jù)庫比較缺乏,水利信息化中的數(shù)據(jù)可還處于繼續(xù)發(fā)展使其,需要對其進行不斷完善。
2.2遙感技術自身缺陷
在水利信息化中使用遙感技術時,雖然能夠?qū)崿F(xiàn)一定的應用效果,但是遙感技術在應用過程中仍然存在某些缺陷,比如遙感技術的解譯方法和水平不高。因為在混合光譜的研究中,遙感技術的解譯水平還處于初步發(fā)展時期,其解譯水平并不理想,所以為了提高遙感技術在水利信息化中的應用效果,對遙感技術的自身發(fā)展有待提高,需要提高其解譯水平和方法,并隨著現(xiàn)代需求,對遙感技術進行不斷完善。
2.3遙感技術在水利信息化中的操作水平較低
在水利信息化的各種工作過程中,使用到遙感技術的方面較多,但是由于技術人員對遙感技術的操作水平不高,導致在水利信息化中使用遙感技術時不能發(fā)揮其全部優(yōu)勢,造成這種現(xiàn)象主要有以下3個原因:首先就是將遙感技術應用與水利信息化中,沒有對操作人員進行實際工作的培訓或者再教育,所以操作人員會憑借自身所學和工作經(jīng)驗對遙感技術進行操作,但是這種方式在實際的應用過程中會影響到其應用質(zhì)量和效果;然后就是對操作人員的發(fā)展和培養(yǎng)存在缺陷,對其不重視,但是人才流失較為嚴重,也會影響到技術人員的職業(yè)水平;最后就是在水利部門中缺乏外部交互體系和外部支撐,遙感技術中某些重要的科研成果沒有向水利部分進行傳達,所以水利部門的遙感技術水平比較差。
3水利信息化中遙感技術的發(fā)展趨勢
遙感技術能夠在水利信息化中發(fā)揮重要作用,隨著水利信息化要求的不斷變化和發(fā)展,對遙感技術的使用也有了進一步要求,另外,遙感技術自身也存在一定的缺陷,所以在今后的發(fā)展中,水利信息化中使用遙感技術將會變得更加完善,被應用水利信息化的遙感技術將會具有更好的針對性,其數(shù)據(jù)質(zhì)量將會有進一步提高,遙感技術也會向著定量遙感、應用集成的方向發(fā)展。遙感技術能夠在很多領域中使用,但是每一種領域都會有其特點和要求,建立專門面向水利信息化而發(fā)展的遙感技術將會變得更加專業(yè)化和有針對性,這樣遙感技術在水利信息化中進行應用時,將會發(fā)揮更好的應用效果。在水環(huán)境、水資源等的監(jiān)測中,遙感技術能夠發(fā)揮宏觀的作用,但是具體到項目中時,還需要對遙感技術的微觀細致度進行提高,目的在于提高遙感技術獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量及其精確度。朝著定量遙感進行發(fā)展,不僅能夠提高遙感技術的自身的優(yōu)勢,而且也有利于水利信息化的發(fā)展。所以在今后的研究中需要不斷完善和水利相關的定量遙感,深入分析遙感和應用模型的銜接。另外,為了實現(xiàn)定量遙感,還需要對數(shù)據(jù)處理和反演的效率進行提高。
4結語
自20世紀80年代起,遙感技術已經(jīng)用于我國旱澇災害監(jiān)測中并取得了良好的效果,這為遙感技術在水利信息化中的應用積累了寶貴經(jīng)驗。目前遙感技術在洪澇災害監(jiān)測、水利工程建設、水環(huán)境及水質(zhì)監(jiān)測等多個方面有著廣泛應用。同時,由于我國仍沒有建立完善的遙感技術應用系統(tǒng),當前遙感模型存在一定程度的局限性,理論結合實際方面等存在一定程度的問題,遙感技術在水利信息化中的應用仍重而道遠。
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