李 和

(遼寧省朝陽(yáng)水文局，遼寧朝陽(yáng)122000)

現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用在水文領(lǐng)域中研究

李 和

(遼寧省朝陽(yáng)水文局，遼寧朝陽(yáng)122000)

隨著現(xiàn)代信息社會(huì)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代信息技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域內(nèi)。文章主要針對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用在水文領(lǐng)域進(jìn)行研究，了解有哪些高科技信息技術(shù)被利用在水文領(lǐng)域當(dāng)中，并且發(fā)現(xiàn)新的信息技術(shù)并利用到水文學(xué)當(dāng)中，促使水文學(xué)的不斷進(jìn)步。同時(shí)文章還對(duì)RS、ANN、GIS和GPS等技術(shù)應(yīng)用在水文學(xué)領(lǐng)域進(jìn)行研究，以便能更好的將信息技術(shù)應(yīng)用在水文學(xué)領(lǐng)域。

現(xiàn)代信息技術(shù);RS技術(shù);水文領(lǐng)域;ANN技術(shù)

1 RS技術(shù)的應(yīng)用與研究

RS技術(shù)，又可叫做遙感技術(shù)，它是一種對(duì)電磁波比較敏感的儀器。通常被用到遠(yuǎn)距離物體的測(cè)量或無(wú)接觸目標(biāo)物體條件下探測(cè)目標(biāo)物體，從而獲得其反射、輻射或散射的電磁波，并且對(duì)目標(biāo)物體信息進(jìn)行提取、判斷和加工的技術(shù)［1］。

RS技術(shù)在水文領(lǐng)域主要被應(yīng)用到防洪抗旱、水質(zhì)監(jiān)測(cè)和土壤侵蝕等方面。

1.1 RS技術(shù)在防洪抗旱方面的應(yīng)用研究

RS技術(shù)在防洪抗旱反面的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)各個(gè)地區(qū)的災(zāi)情進(jìn)行監(jiān)測(cè)，及時(shí)地將災(zāi)區(qū)的信息傳遞給監(jiān)測(cè)部門(mén)，最后再將收集到的信息進(jìn)行分析，為災(zāi)區(qū)的救援工作提供幫助，同時(shí)對(duì)災(zāi)后地區(qū)的重建工作也能提供幫助。

在抗旱救災(zāi)當(dāng)中所用到遙感技術(shù)的工作原理是通過(guò)向土壤上發(fā)射信息，然后再由土壤對(duì)其進(jìn)行反射，收集經(jīng)反射整理回來(lái)的信息，從而就能夠獲得災(zāi)區(qū)的相關(guān)信息。在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，需要工作人員根據(jù)不同的災(zāi)區(qū)地域建立不同的模型。隨著我國(guó)對(duì)災(zāi)情監(jiān)測(cè)的不斷完善，已經(jīng)有很多地區(qū)應(yīng)用了此項(xiàng)技術(shù)。

1.2 RS技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面的應(yīng)用研究

使用RS技術(shù)能夠?qū)λ|(zhì)的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，它的檢測(cè)原理主要是通過(guò)對(duì)光譜的分析對(duì)水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由于應(yīng)用的比較晚，所以對(duì)于RS技術(shù)應(yīng)用到水質(zhì)監(jiān)測(cè)還是需要進(jìn)行深入的研究，不斷地完善。從而能夠更有效的運(yùn)用RS技術(shù)。

1.3 RS技術(shù)在土壤侵蝕方面的應(yīng)用研究

RS技術(shù)對(duì)土壤侵蝕方面的監(jiān)測(cè)原理也是通過(guò)對(duì)光譜的分析研究的出的數(shù)據(jù)。使用RS技術(shù)對(duì)某一地區(qū)的土壤侵蝕情況進(jìn)行長(zhǎng)期的檢測(cè)，從而測(cè)出這一地區(qū)土壤侵蝕的速度，這為恢復(fù)該地區(qū)的土壤情況提供了便利的條件。

2 GPS技術(shù)的應(yīng)用與研究

2.1 GPS技術(shù)對(duì)水底地形測(cè)量的應(yīng)用與研究

在水文領(lǐng)域中，GPS技術(shù)可以用來(lái)對(duì)水底中的地理形勢(shì)的測(cè)量。GPS技術(shù)還可以對(duì)全球范圍內(nèi)的災(zāi)區(qū)進(jìn)行定位，在無(wú)線(xiàn)通話(huà)技術(shù)的出現(xiàn)后，GPS實(shí)現(xiàn)了對(duì)話(huà)的能力，這使得救災(zāi)搶險(xiǎn)過(guò)程更加的方便，能夠?qū)o急情況作出及時(shí)的指揮。

2.2 GPS技術(shù)在洪澇災(zāi)害中的應(yīng)用與研究

GPS技術(shù)可以在發(fā)生洪澇災(zāi)害時(shí)對(duì)災(zāi)區(qū)地點(diǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，還可以運(yùn)用無(wú)線(xiàn)電通話(huà)技術(shù)進(jìn)行通話(huà)指導(dǎo)救災(zāi)工作［2］。

GPS技術(shù)的使用使救災(zāi)工作更加容易，而且還節(jié)約了不少的時(shí)間。同時(shí)也為救災(zāi)工作爭(zhēng)取了寶貴的時(shí)間。在救災(zāi)物資輸送的途中，可以利用GPS技術(shù)對(duì)輸送物資的車(chē)輛進(jìn)行監(jiān)控，如果哪個(gè)災(zāi)區(qū)急需救災(zāi)物資，那么根據(jù)各救災(zāi)物資輸送車(chē)輛的位置，可以派遣距離災(zāi)區(qū)最近的車(chē)輛送去物資，這樣可以做到物資的快速調(diào)撥。

3 GIS技術(shù)的應(yīng)用及研究

3.1 GIS技術(shù)在防洪減災(zāi)中的應(yīng)用與研究

GIS在防洪減災(zāi)中的作用主要是對(duì)信息的收集和分析;它會(huì)時(shí)刻的對(duì)防洪減災(zāi)的信息進(jìn)行收集與更新，然后在對(duì)收集到的信息進(jìn)行分析處理。利用GIS對(duì)城市中的積水、退水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，它能夠有效地對(duì)城市積水地區(qū)作出維護(hù)和處理工作。

根據(jù)GIS的這些優(yōu)點(diǎn)，還將它應(yīng)用在災(zāi)情評(píng)估方面。它能夠?qū)⒑樗难葸M(jìn)作出可視化的表達(dá)，輔助防洪減災(zāi)的工作順利進(jìn)行。

3.2 GIS技術(shù)在水土保持中的應(yīng)用與研究

GIS技術(shù)可以對(duì)土壤的侵蝕程度作出評(píng)估，同時(shí)還能夠算出被侵蝕的數(shù)量，并且對(duì)水土的保持過(guò)程中的效果作出合理的分析，模擬土壤被侵蝕的全過(guò)程，預(yù)測(cè)出土壤將會(huì)被侵蝕的程度。我們通常會(huì)使用GIS技術(shù)對(duì)土壤的保持模型進(jìn)行構(gòu)建，使的水體保持領(lǐng)域比其他領(lǐng)域的方法更具有特色。

GIS技術(shù)的準(zhǔn)確性可以具體到某一條河流或者是對(duì)某一區(qū)域的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，它能夠?qū)⑵滢D(zhuǎn)化成可視模式，也可以進(jìn)行模擬、預(yù)測(cè)，并且還能夠管理廢水的處理方式及廢水凈化采取措施，GIS技術(shù)在水土保持方面作出了巨大的貢獻(xiàn)。

3.3 3S結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用與研究

3S結(jié)合技術(shù)指的是GIS、GPS和RS3種技術(shù)的結(jié)合。這3種技術(shù)結(jié)合的工作過(guò)程可以具體的理解成RS技術(shù)先獲得該地區(qū)的圖像信息，然后再由GPS技術(shù)在圖像信息上確定出具體位置信息，最后再使用GIS技術(shù)對(duì)確定后的位置信息進(jìn)行全面的分析。

3.3.1 3S技術(shù)對(duì)水文的預(yù)測(cè)

使用RS技術(shù)獲得到圖文信息，同時(shí)再使用自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備獲得信息，最后做出水文預(yù)測(cè)。另外，使用GIS技術(shù)搭建信息收集平臺(tái)，以此來(lái)收集各地區(qū)的水文信息，最后使用科學(xué)、有效的預(yù)測(cè)方法對(duì)水文進(jìn)行預(yù)測(cè)。因此，根據(jù)預(yù)測(cè)出來(lái)的信息設(shè)計(jì)出合理的應(yīng)對(duì)方案，盡可能早的對(duì)災(zāi)害作出應(yīng)對(duì)。

3.3.2 3S技術(shù)對(duì)水環(huán)境的監(jiān)測(cè)

利用3S技術(shù)與自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)功能，從而達(dá)到了事實(shí)、高效、準(zhǔn)確的全線(xiàn)監(jiān)測(cè)，最終對(duì)信息的獲取、分析、儲(chǔ)存、整理、管理等等。3S技術(shù)的結(jié)合使用，使得它的技術(shù)功能更強(qiáng)大，發(fā)揮的作用更具影響力，應(yīng)用的范圍也不斷地?cái)U(kuò)大。

4 ANN技術(shù)的應(yīng)用于研究

ANN技術(shù)也可以稱(chēng)為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這是一種模仿人的大腦結(jié)構(gòu)和功能所制定出的一種非線(xiàn)性信息的處理系統(tǒng)。在水文領(lǐng)域中，ANN技術(shù)主要被應(yīng)用于洪水和降雨徑流的預(yù)報(bào)這兩方面上。

4.1 ANN技術(shù)在降雨徑流中的應(yīng)用與研究

ANN技術(shù)可以對(duì)降雨徑流作出預(yù)報(bào)。我們根據(jù)降雨的一些相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到使用ANN技術(shù)建立的降雨徑流模型當(dāng)中來(lái)，然后進(jìn)行一系列的計(jì)算，最后得出出口的斷面流量，最后利用函數(shù)的形式將預(yù)測(cè)的結(jié)果展示出來(lái)。

4.2 ANN技術(shù)在洪水中的應(yīng)用與研究

ANN技術(shù)可以對(duì)洪水作出預(yù)報(bào)。只有對(duì)洪水作出準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，才能采取有效的措施進(jìn)行抗洪工作。

ANN技術(shù)被應(yīng)用到抗洪預(yù)報(bào)當(dāng)中，主要根據(jù)的是ANN的估計(jì)技術(shù)，把要進(jìn)行預(yù)報(bào)地區(qū)的洪水實(shí)測(cè)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并且建立出預(yù)測(cè)模型，最后再按照歷史上的資料進(jìn)行重試，從而得出洪水的變化規(guī)律。

5 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行研究，可以看出，將現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用到水文領(lǐng)域有效地提高了管理水平，使得水文領(lǐng)域的發(fā)展越來(lái)越科學(xué)、成熟。

隨著我國(guó)信息化的不斷發(fā)展，將會(huì)有越來(lái)越多的科學(xué)技術(shù)被應(yīng)用到水文領(lǐng)域，從而使水文領(lǐng)域的發(fā)展更具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義，這些信息技術(shù)的使用也為我國(guó)水文領(lǐng)域的發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)。

［1］周富春，楊雪峰，李孝松.現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域中的研究及應(yīng)用進(jìn)展［J］.水利發(fā)展研究，2009(03):25－29.

［2］彭俊峰.現(xiàn)代信息技術(shù)在水文領(lǐng)域中的應(yīng)用研究［J］.黑龍江水利科技，2013，41(05):120 －122.

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1007－7596(2014)07－0075－02

2014－04－21

李和(1966－)，男，遼寧凌源人，工程師，從事水文雨、水情遙測(cè)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)，保障雨、水情信息暢通工作。