解析3S技術(shù)在水文監(jiān)測中的作用

李宇楠

摘 要：信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新與發(fā)展，大大推動了各個行業(yè)的發(fā)展建設(shè)，隨著信息技術(shù)在水文監(jiān)測技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，進一步提高了水文監(jiān)測的效率與質(zhì)量。文章主要針對3S技術(shù)在水文監(jiān)測中的使用進行簡要的分析與總結(jié)，并就現(xiàn)階段存在的一些問題提出了相應(yīng)的解決措施，僅供參考。

關(guān)鍵詞：3S技術(shù)；水文監(jiān)測；作用

1 水文監(jiān)測工作中廣泛應(yīng)用3S技術(shù)的必要性

就我國目前水文監(jiān)測技術(shù)發(fā)展而言，3S技術(shù)雖然在一定程度上促進了水文監(jiān)測工作的發(fā)展，但是與其他發(fā)達國家而言，仍存在著很大的差距，3S技術(shù)的發(fā)展與使用還需要進一步的研究與探索。嚴(yán)格意義上來講，3S技術(shù)是三種相互獨立又彼此聯(lián)系的信息系統(tǒng)的統(tǒng)稱，即全球定位系統(tǒng)、遙感系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)。下面針對3S信息系統(tǒng)的使用進行詳細的分析，總結(jié)如下：首先，由于我國人均用水量水平只占世界水平的四分之一，且水資源分布不均勻，從而給水資源的全面監(jiān)測帶來了一定的難度。其次，隨著經(jīng)濟建設(shè)的不斷變化發(fā)展，工業(yè)用水、生活用水急劇增加，且水資源污染現(xiàn)象嚴(yán)重，這些都是水資源日益緊張的主要問題，對我國水文監(jiān)測控制提出了新的挑戰(zhàn)，所以在這種環(huán)境下，利用信息技術(shù)將3S技術(shù)與水文監(jiān)測技術(shù)進行有效的結(jié)合，是為了更好的適應(yīng)時代社會發(fā)展的需要，以便推動水文監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展，更好的為人民服務(wù)，這也是3S技術(shù)在水文檢測中應(yīng)用的必然需求。此外，3S技術(shù)與水文監(jiān)測技術(shù)的有效結(jié)合，從長遠角度來講，更加符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的發(fā)展要求，一定程度上使監(jiān)測信息更加可靠，數(shù)據(jù)更加真實，在監(jiān)測中起到了積極重要的作用。

2 3S技術(shù)的優(yōu)勢以及在水文監(jiān)測中的重要作用

全球定位系統(tǒng)GPS主要由GPS衛(wèi)星、地面監(jiān)控站以及用戶的系統(tǒng)與設(shè)備組成，GIS以距離為基本觀測量，并且測距的時間較短，所以可以實現(xiàn)動態(tài)觀測，并且具有自動化和可全天候觀測的特點，大大的節(jié)省了水文監(jiān)測的人力，并且也促進了水文觀測效率的提高。遙感技術(shù)RS中的航天遙感同樣是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)，遙感技術(shù)在水文監(jiān)測中具有監(jiān)測范圍廣、采集信息速度快且周期短的特點，并且監(jiān)測中受到的限制條件少、獲得信息的手段多且能夠獲取大量的信息，遙感技術(shù)在水文監(jiān)測中對信息的獲取和處理是人力所不可及的，所以遙感技術(shù)的應(yīng)用給水文監(jiān)測工作帶來了質(zhì)的飛躍。地理信息系統(tǒng)IS的組成要素包括計算機軟硬件、數(shù)據(jù)以及用戶，地理信息系統(tǒng)涉及到很多學(xué)科的滲透與交叉，如地理學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、測繪學(xué)等，地理信息系統(tǒng)作為一個完整的計算機系統(tǒng)所處理和分析的數(shù)據(jù)與地球表面的位置是息息相關(guān)的。3S技術(shù)或者三者的集成技術(shù)在社會發(fā)展中被廣泛運用并發(fā)揮著重要的作用，其中水文行業(yè)中對3S技術(shù)的應(yīng)用也十分活躍，并且在不斷的研究與實踐中，3S技術(shù)在水文中發(fā)揮的作用也將越來越重要，而3S在水文監(jiān)測中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

2.1 對冰川的檢測與計算

冰川檢測可以從以下兩個方面進行計算，冰川所占面積及其分布情況進行詳細的分析，其中主要包括積雪中水的含量、密度以及含云量的多少。但是要完成以上工作單靠人力是絕對辦不到的，且檢測的數(shù)據(jù)也不是很精準(zhǔn)，存在一定的誤差進而影響水文檢測的結(jié)果，所以可以利用3S技術(shù)中的信息全球定位系統(tǒng)進行詳細的數(shù)據(jù)分析與總結(jié)，這不僅僅在一定程度上節(jié)省了大量的人力、物力、財力，且保證了數(shù)據(jù)的真實性。

2.2 對降水量的預(yù)測和計算

在水文監(jiān)測中，降水量對其影響是極其重要的，由于降水過程中受到地域空間、時間差異的影響，所以導(dǎo)致降水量分布不均勻，這就為其監(jiān)測帶來了一定的難度，采用相同降水量計算方法不免會出現(xiàn)信息差異，從而影響水文監(jiān)測質(zhì)量。此時采用3S技術(shù)中的遙感技術(shù)可以完全精準(zhǔn)的監(jiān)測出降水量的含水情況以及局部降水規(guī)律，對降水量的預(yù)測及計算具有重要意義。

2.3 對水文災(zāi)害的檢測與評估

自然災(zāi)害的出現(xiàn)不僅僅對經(jīng)濟財產(chǎn)造成了一定的經(jīng)濟損失，而且對人們的生命構(gòu)成了極大的危險。因此對水文自然災(zāi)害的防治是極其重要的。采用3S技術(shù)中的地理信息監(jiān)測技術(shù)就可以有效的針對水文災(zāi)害進行預(yù)測，了解其水文災(zāi)害所覆蓋的范圍，從而可以有效的采取相應(yīng)的預(yù)防措施，減少經(jīng)濟財產(chǎn)損失，對于防洪搶險決策的實施具有指導(dǎo)意義。同時，利用GIS技術(shù)還能測量出土壤的溫度針對災(zāi)害進行合理的推斷。

2.4 對水體污染的監(jiān)測

工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，雖然在一定程度上促進了經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展進步，但與此同時也帶來了一些新的問題亟待我們?nèi)ソ鉀Q。水污染現(xiàn)象極其嚴(yán)重，水資源的短缺更是推動了相關(guān)人員及其部門對水污染處理的重視程度。作為一種新興的信息技術(shù)RS在水文處理中具有重要積極的推動作用。它可以有效的針對水污染進行合理的監(jiān)測與防治，在多個地區(qū)針對水樣進行檢測，保證水質(zhì)，且這種監(jiān)測技術(shù)使用范圍較廣，難度也不是很大，對此可以廣泛的使用。

2.5 建立矢量圖形和遙感影像庫

根據(jù)我們所做研究的總體目標(biāo)和/3S0的技術(shù)特點，需要收集的基礎(chǔ)資料主要是沿江區(qū)域的圖形資料和圖像資料。其中圖形資料包括沿江的各種地形圖、行政區(qū)圖、土地利用現(xiàn)狀和植被分布等專題地圖，尤其是要收集已有的電子地圖，這些資料中包含著我們所必需的空間信息。收集地形圖的目的主要是提取當(dāng)?shù)氐母叱虜?shù)據(jù)以建立數(shù)字高程模型（DEM），以及對遙感圖像進行幾何配準(zhǔn)和校正。為了使研究的最終成果發(fā)揮最大的效用，要求所收集的地形圖比例尺要大，其中的高程數(shù)據(jù)也要盡可能地精確。如果比例尺過小，可以應(yīng)用GPS技術(shù)來補測數(shù)據(jù)以放大比例尺。對于坡度變化較大且等高線較稀疏的地方，也需要應(yīng)用GPS技術(shù)補測數(shù)據(jù)以對等高線做加密處理。因為所有的分析和計算都是基于電子數(shù)據(jù)的，所以要通過GIS對收集到的非電子形式的圖形資料數(shù)字化，建立起矢量圖形庫。目前用得最多的遙感圖像種類有TM圖像和SPOT衛(wèi)星影像。SPOT衛(wèi)星具有兩個重要特點：一是能形成立體觀測，以東西不同視角對同一地方進行觀測所得到的一對影像，通過GIS軟件的自動相關(guān)處理可以直接生成DEM；二是具有指令控制編程系統(tǒng)，可以通過編寫指令控制衛(wèi)星的觀測范圍以滿足某些特定的應(yīng)用，提供了對數(shù)據(jù)可靠性的最大保障，這在同步監(jiān)測、長期監(jiān)測、動態(tài)監(jiān)測等對數(shù)據(jù)時間、質(zhì)量要求嚴(yán)格的應(yīng)用領(lǐng)域非常可貴。

3 結(jié)束語

隨著社會進步不斷對水文監(jiān)測工作提出新的要求，水文監(jiān)測工作需要在技術(shù)方面取得較大的突破，而在這種背景下，現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展為水文監(jiān)測技術(shù)的不斷更新提供了有力的保障，許多先進的技術(shù)如3S技術(shù)等都被應(yīng)用于水文監(jiān)測行業(yè)以促進水文監(jiān)測工作效率和質(zhì)量的提高，同時也使水文監(jiān)測工作能夠在推動社會發(fā)展方面作出更多的貢獻。文章簡單的對3S技術(shù)廣泛應(yīng)用于水文監(jiān)測行業(yè)的必要性做出論述，同時對3S技術(shù)在水文監(jiān)測工作中的作用進行了探討。

參考文獻

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