劉鵬

摘要：我國屬嚴(yán)重缺水國家，提高水資源的利用率對保障民生、促進(jìn)國家發(fā)展都具有重要意義。隨著遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用不斷深入，研究人員能依托先進(jìn)設(shè)備更高效地采集水文數(shù)據(jù)，提高水文水資源領(lǐng)域的研究水平，并且能依托該技術(shù)進(jìn)行洪水監(jiān)測，加強(qiáng)對人民的生命財產(chǎn)安全的保護(hù)力度，對水文資源的蒸發(fā)和降水量進(jìn)行監(jiān)測，提高相關(guān)部門對水資源的利用率。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù);水文與水資源;應(yīng)用

1遙感技術(shù)概述

在飛行高度低于1200米的高度時，大部分地區(qū)是可以不用申請空域管制的，可以直接進(jìn)行作業(yè)，靈活性高可以貼著水域表面飛行，也可以隨時停止飛行，停在水體上空。例如無人機(jī)掛配著測量水體流速的儀器飛行到江河湖中，定點(diǎn)停在距水體表面上方的一定距離，把測量儀器放入適當(dāng)深度的水體中來測量水體流速，也可換作其他儀器去測量水體的不同數(shù)據(jù)，例如水體溫度，水體水質(zhì)等。目前無人機(jī)系統(tǒng)最大的特點(diǎn)是，在進(jìn)行作業(yè)時它可以進(jìn)行實(shí)時動態(tài)拍攝收集信息并傳送數(shù)據(jù)到終端系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。在水利工程建設(shè)中，尤其是一些大型水利樞紐或水電站的施工中，我們必須進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理，無人機(jī)遙感技術(shù)就可以實(shí)時地對項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)行監(jiān)測。在南方多雨汛情期間，無人機(jī)系統(tǒng)也可以利用無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)時的汛情信息，包括汛情評估、水毀核查以及汛情趨勢預(yù)估等信息，方便決策者做出合理地安排，極大地提高了作業(yè)效率。

2遙感技術(shù)概況與水文水資源應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1遙感技術(shù)原理

所謂遙感技術(shù)，就是指從遠(yuǎn)距離感知自身和來自目標(biāo)的可見光、電磁波、紅外線等，并能識別與探測的一種技術(shù)。而該技術(shù)的使用環(huán)節(jié)分別是獲取、傳輸、儲存、處理，一般需要借助相應(yīng)的遙感系統(tǒng)。而從遙感器的類型上看，涉及種類眾多，如合成孔雷達(dá)、微波輻射計、成像光譜儀、多光譜掃描儀等。從技術(shù)上面看，主要的表現(xiàn)為任何物體均有光譜特性，一般常見的有輻射光譜、吸收光譜、反射光譜等，而遙感技術(shù)就是利用這些特性，利用自身的光譜波段來完成探測過程的。

2.2遙感技術(shù)特征

（1）具有較大的探測范圍，并且無須對其他影像因素考慮，陸地衛(wèi)星 的軌道保持在一定高度，使用航攝飛機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)10km的高度，能夠利用特別衛(wèi)星圖，而且覆蓋范圍非常廣。（2）遙感技術(shù)獲取資料的時間短。 如果在實(shí)地繪制地圖，用傳統(tǒng)的方法會耗費(fèi)很長一段時間，而使用遙感技術(shù)，可以利用陸地衛(wèi)星來進(jìn)行測繪，測繪面積能夠覆蓋整個地球，這就使得豐富的資料能在短時間內(nèi)便可以輕松獲取。（3）遙感技術(shù)在應(yīng)用范圍 上也非常廣泛，像在測繪海洋領(lǐng)域、地質(zhì)領(lǐng)域、農(nóng)林領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、水文領(lǐng)域等均可見到遙感技術(shù)的應(yīng)用。

2.3在水文水資源中運(yùn)用遙感技術(shù)的優(yōu)勢

（1）探測范圍廣的體現(xiàn)。遙感技術(shù)相較于傳統(tǒng)的人工勘測技術(shù)，其監(jiān)測范圍更加廣，且比人工收集的數(shù)據(jù)信息種類更多，這些數(shù)據(jù)擴(kuò)大了人類的視野范圍，大大提升了人類的視覺空間，通過圖像的方式來幫助工作人員對水資源的情況有一個宏觀的認(rèn)知。（2）手段多樣化。遙感技術(shù)獲 取手段種類繁多，從傳統(tǒng)的衛(wèi)星和飛機(jī)逐漸發(fā)展到不需要人工操作的無人機(jī)和高軌道同步衛(wèi)星及載人空間站等平臺，同時觀測的器械也從攝影系統(tǒng)轉(zhuǎn)變到各種先進(jìn)的掃描系統(tǒng)，特別是運(yùn)用微波傳感器能對生物群落進(jìn)行掃描，這提高了數(shù)據(jù)信息的收集效率和質(zhì)量。

3遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的具體應(yīng)用

3.1小流域洪水監(jiān)測

（1）水位儀布設(shè)分析。根據(jù)水位檢測方式的不同，可將水位遙感儀分為接觸水位檢測的浮子檢測式和不接觸水位的超聲波檢測式兩種。接觸水位監(jiān)測的浮子檢測設(shè)備還可進(jìn)一步細(xì)分為岸式監(jiān)測和島式監(jiān)測量量兩種，其中岸式水位監(jiān)測是利用管道連接河道和監(jiān)測井，使二者在水平高度上保持一致，通過記錄監(jiān)測井內(nèi)浮子的高度得到河道的水平面數(shù)據(jù)，該種檢測技術(shù)具有較高的安全性，無需操作人員進(jìn)入河道或監(jiān)測井中，操作簡便。島式水位監(jiān)測需要監(jiān)測人員在河道內(nèi)開展作業(yè)，通過記錄豎井內(nèi)浮子的高度得到河道水位的高度數(shù)據(jù)，操作中需保證井臺和棧橋的連接質(zhì)量。不接觸水位的超聲波監(jiān)測方式是利用探頭或雷達(dá)完成水位監(jiān)測，雷達(dá)向水面發(fā)

射信號，根據(jù)信號返回時間計算水位的高度和變化情況。該技術(shù)需要在河道中架設(shè)延伸支架。在實(shí)際開展的小流域洪水監(jiān)測工作中，相關(guān)部門可結(jié)合自身的實(shí)際條件選擇合適的水位監(jiān)測模式，在設(shè)備完成安裝并啟動后，會對河道水位數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并利用數(shù)字傳輸技術(shù)將采集數(shù)據(jù)傳輸給控制中心，工作人員可利用大數(shù)據(jù)處理軟件對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、整合和處理，最終得到準(zhǔn)確的水資源變化數(shù)據(jù)。（2）作業(yè)流程。對小流域洪水進(jìn) 行監(jiān)測的作業(yè)流程具體包含以下四點(diǎn)：第一，構(gòu)建預(yù)警體系。建設(shè)洪水預(yù)警體系能使相關(guān)部門更高效地開展統(tǒng)計所轄地區(qū)內(nèi)的降雨量、測算預(yù)報、組建電子圖等工作，預(yù)警體系可依托先進(jìn)的數(shù)字程序模型進(jìn)行建設(shè)，一次實(shí)現(xiàn)自動分析采集數(shù)據(jù)的目的，對所轄地區(qū)內(nèi)各個流域的水資源變化情況進(jìn)行監(jiān)控和預(yù)警，并根據(jù)預(yù)警等級制定針對性的防范預(yù)案。第二，監(jiān)測信息整理儲存。該作業(yè)流程主要是采集電子地圖信息、獲取前期數(shù)據(jù)等，根據(jù)采集信息對所轄地區(qū)內(nèi)水資源的分布情況進(jìn)行分析，對雨水回流情況進(jìn)行預(yù)測。第三，模型建設(shè)完成。依托遙感技術(shù)采集地區(qū)內(nèi)的水資源數(shù)據(jù)和水文分布數(shù)據(jù)，完成模型的建設(shè)。工作人員可利用該模型對不同流域的分布特征進(jìn)行深入分析，預(yù)測該流域不同地段能承受的最高降水量。不同模型具有不同的針對性功能，如流域模型可全面地掌握地區(qū)內(nèi)河道的徑流情況，判斷周邊的水流情況;水庫模型可對水利工程的選址和建設(shè)提供的科學(xué)的參考依據(jù)，相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作任務(wù)的不同建設(shè)不同模型。

3.2在蒸發(fā)量監(jiān)測中的應(yīng)用

通過監(jiān)測水文水資源的蒸發(fā)情況，能更好地掌握地表能量向質(zhì)量轉(zhuǎn)變 的過程，并得出相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息。但實(shí)際對水文水資源的蒸發(fā)情況進(jìn)行監(jiān)測需要經(jīng)過非常繁瑣的操作，且難以保障監(jiān)測質(zhì)量。利用遙感技術(shù)構(gòu)建相應(yīng)數(shù)據(jù)模型采集不同層次的政法數(shù)據(jù)，最終根據(jù)每層的數(shù)據(jù)差得出準(zhǔn)確的蒸發(fā)量。第一層檢測地表植被和土壤，第二層檢測地面上下和表層覆蓋物的熱量值，在計算蒸發(fā)量時還應(yīng)充分考慮地區(qū)的水文情況。

3.3在降水量檢測中的應(yīng)用

隨著我國科技水平的不斷提升，衛(wèi)星定位設(shè)備和遙感技術(shù)得到進(jìn)一步融合的，這一進(jìn)步對提高信息的傳輸速度、遠(yuǎn)程調(diào)控的效果都具有重要意義，相關(guān)部門可依托遙感技術(shù)更加深入地掌握水資源的分布情況。同時，結(jié)合雷達(dá)技術(shù)發(fā)射電磁波，能得到較為準(zhǔn)確的降水量數(shù)據(jù)。通過在水文水資源領(lǐng)域中科學(xué)的應(yīng)用遙感技術(shù)，有效提高了對水文水資源數(shù)據(jù)的采集效率和采集數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，但在對地區(qū)降水量進(jìn)行檢測時還存在一定不足，如對云層資源的獲取存在一定限制，但可結(jié)合飛機(jī)輔助采集相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而保證數(shù)據(jù)的完整性，提高對地區(qū)降水量預(yù)測的準(zhǔn)確性。

結(jié)束語：水文水資源監(jiān)測是保障我國經(jīng)濟(jì)社會實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要前提之一，重視水資源的開發(fā)、利用、管理，提高水文水資源的工作質(zhì)量，引進(jìn)科學(xué)新技術(shù)并不斷地創(chuàng)新，以滿足水文水資源監(jiān)測的發(fā)展需求，而遙感技術(shù)能夠很好地改善水文水資源工程的工作質(zhì)量，提高數(shù)據(jù)信息采集效率并能無視環(huán)境因素進(jìn)行監(jiān)測，并為管理人員提供有效的依據(jù)來做出管理計劃。

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