王 銘 孫 丹 趙莉祺

（1.河南省洛陽(yáng)水文水資源勘測(cè)局，河南 洛陽(yáng)471000；2.汝陽(yáng)縣三屯鎮(zhèn)東堡小學(xué)，河南 洛陽(yáng)471200；3.林州市水務(wù)局，河南 林州456500）

遙感技術(shù)有很強(qiáng)的綜合性，它在電磁波相關(guān)理論的基礎(chǔ)上，利用傳感器來(lái)進(jìn)行電磁波信息和遠(yuǎn)距離輻射的分析，經(jīng)過(guò)收集整理后，將獲取的影像集合，并對(duì)各種景物進(jìn)行探測(cè)、識(shí)別。遙感技術(shù)所應(yīng)用的范圍比較廣，包括對(duì)氣象的觀測(cè)、對(duì)地形的勘測(cè)、地圖的測(cè)繪以及資源考察等方面［1］。

1 遙感技術(shù)在水資源勘測(cè)中的作用

1.1 遙感技術(shù)在地表水勘測(cè)中的應(yīng)用

在劃分地表類型時(shí)，估測(cè)區(qū)范圍普遍較為廣闊，地貌形態(tài)復(fù)雜多樣，為了使地貌類型簡(jiǎn)化，同時(shí)顧及地表產(chǎn)流受地貌影響的差異性，以衛(wèi)星圖像為基礎(chǔ)，把估測(cè)區(qū)內(nèi)劃分為平原區(qū)、黃土高原區(qū)、低山丘陵區(qū)及中山區(qū)四大類型。對(duì)于地表巖性，根據(jù)遙感圖像巖性地層解譯的結(jié)果，為了兼顧各種巖性在透水性能上的差異，簡(jiǎn)化估測(cè)區(qū)的下墊面類型使其具有普遍性，對(duì)共性特征進(jìn)行組合后有以下幾種類型：①由黃土和第四紀(jì)沖洪積物組成，透水性強(qiáng)；②由砂巖和砂礫巖等組合成，孔隙裂隙致結(jié)構(gòu)比較松散，透水性強(qiáng)；③主要為碳酸鹽巖，透水性能強(qiáng)；④由砂巖和砂泥巖組成，透水性能比較一般；⑤由巖漿巖和變質(zhì)巖組成，透水性能比較弱。

1.2 遙感技術(shù)在地下水勘測(cè)中的應(yīng)用

在勘測(cè)地下水時(shí)，應(yīng)用遙感技術(shù)對(duì)勘查區(qū)域中的各種地質(zhì)要素進(jìn)行解譯并加以提取，再與多信息和多科學(xué)的綜合分析相結(jié)合，可以得出相對(duì)客觀、系統(tǒng)的區(qū)域內(nèi)地下水分布特點(diǎn)以及水文地質(zhì)條件的結(jié)論。對(duì)于分布在第四紀(jì)松散地層中的孔隙潛水，一般情況下，地貌、地質(zhì)構(gòu)造及植被覆蓋等水文地質(zhì)要素都與其水文地質(zhì)條件有著極大的聯(lián)系。根據(jù)遙感圖像上影像的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及色調(diào)等特征對(duì)這些要素進(jìn)行提取，可以在明確相對(duì)富水區(qū)、找出含水層位置及判斷其他邊界條件方面得到理想效果。以此為基礎(chǔ)，結(jié)合其他勘探資料，可以對(duì)地下水資源做出較準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)［2］。

2 遙感技術(shù)在水資源保護(hù)中的作用

2.1 遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用

遙感技術(shù)對(duì)水資源環(huán)境的監(jiān)測(cè)是通過(guò)監(jiān)測(cè)水源以及其污染物的光譜信號(hào)變化來(lái)進(jìn)行的。實(shí)踐中已有很多專家學(xué)者用遙測(cè)的方法來(lái)估測(cè)水質(zhì)參數(shù)，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)水體污染情況的目的。我國(guó)在這方面也有許多實(shí)例，曾陸續(xù)對(duì)海河、大連海、珠江、長(zhǎng)春南湖、渤海灣、蘇南大運(yùn)河、于橋水庫(kù)等大型的水體，應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行水質(zhì)監(jiān)測(cè)，并對(duì)油污染、溶解性有機(jī)物污染以及富營(yíng)養(yǎng)化等課題進(jìn)行了研究。其中利用水質(zhì)參數(shù)中的葉綠素和富營(yíng)養(yǎng)化兩者之間的聯(lián)系，對(duì)水質(zhì)污染和富營(yíng)養(yǎng)化程度進(jìn)行了研究，分析遙感資料后通過(guò)估算水體中葉綠素a的濃度，建立葉綠素a濃度和水體光譜反射率兩者之間的關(guān)系模式，劃分出了溶解性有機(jī)物的污染區(qū)域。

2.2 遙感在富營(yíng)養(yǎng)化研究中的應(yīng)用

在利用遙感技術(shù)來(lái)進(jìn)行水體富營(yíng)養(yǎng)化研究的領(lǐng)域，我國(guó)的相關(guān)研究人員也進(jìn)行了一系列的研究工作?？萍脊ぷ髡邔?duì)水體富營(yíng)養(yǎng)化進(jìn)行研究，得出的結(jié)果顯示，通過(guò)對(duì)單波段和多波段的因子進(jìn)行組合以及對(duì)主成分進(jìn)行分析等方法，可以使對(duì)遙感信息的利用更加充分，從而得到更加精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)結(jié)果。同時(shí)，利用遙感技術(shù)能夠預(yù)測(cè)水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)展趨勢(shì)。

3 遙感技術(shù)在水文水資源中的應(yīng)用

3.1 遙感技術(shù)在降水中的應(yīng)用

利用遙感資料能夠獲取降水在空間中的分布特征，尤其是在降水量站或雷達(dá)觀測(cè)站比較稀缺的區(qū)域。航空飛機(jī)、氣象衛(wèi)星以及雷達(dá)等都可以成為估算降水量的遙感信息來(lái)源，其中在估算大面積的降雨量時(shí)多利用氣象衛(wèi)星，對(duì)局部的短期降雨量進(jìn)行預(yù)測(cè)時(shí)多用雷達(dá)。雷達(dá)屬于微波遙感中的一種，大氣中游離的降水粒子對(duì)電磁波有一定的吸收、散射作用，所以，雷達(dá)在此基礎(chǔ)上對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行分析處理，判斷在采樣的空間體積里降水粒子進(jìn)行后向散射時(shí)的能量，再通過(guò)計(jì)算分析出地面的實(shí)時(shí)降水量。因?yàn)橛性茖拥淖璧K，不可能直接利用衛(wèi)星來(lái)開展降水量的測(cè)定工作，但將傳統(tǒng)的地面觀測(cè)技術(shù)與氣象衛(wèi)星技術(shù)綜合起來(lái)進(jìn)行降水量估算是可行的。

當(dāng)前，各國(guó)利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行降水量預(yù)測(cè)的常用方法有形狀分類法、極限法、云層指數(shù)法、綜合方法等。航空飛機(jī)遙感屬于被動(dòng)式的遙感，它是一種氣象專用飛機(jī)，在實(shí)際操作中要深入到云層內(nèi)部以及在云體周圍做各種飛行，能夠測(cè)量出不同的雨滴、云滴與冰晶粒子以及它們的分布?，F(xiàn)代的氣象探測(cè)飛機(jī)使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各種資料進(jìn)行處理，可以將航空飛機(jī)探測(cè)獲取的大量數(shù)據(jù)信息自動(dòng)收集、記錄下來(lái)并顯示出來(lái)。

3.2 遙感在區(qū)域蒸散發(fā)中的應(yīng)用

區(qū)域蒸發(fā)是區(qū)域水量與能量平衡的重要組成部分，它包含植物蒸騰、水面蒸發(fā)以及土壤蒸發(fā)幾個(gè)方面的內(nèi)容。在遙感技術(shù)的應(yīng)用中，應(yīng)用遙感技術(shù)進(jìn)行蒸散發(fā)的估算已經(jīng)成為熱門研究話題，利用遙感技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)蒸散發(fā)的基礎(chǔ)是能量平衡理論。遙感技術(shù)在蒸散發(fā)研究中的應(yīng)用方法主要有能量余項(xiàng)法、統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)法、全遙感信息模型法及數(shù)值模型法這四類。國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)遙感技術(shù)在區(qū)域蒸散發(fā)方面的應(yīng)用也做了許多的研究。

3.3 遙感在徑流及水文模型中的應(yīng)用

雖然河川徑流不能用遙感技術(shù)直接進(jìn)行測(cè)量，但是利用水文模型，遙感技術(shù)能夠間接地估測(cè)河川徑流。遙感技術(shù)是信息源的一種，它能夠提供水系水體、地形地貌、地質(zhì)土壤、地表植物土地利用等很多與地面相關(guān)的信息，也能夠用來(lái)測(cè)定土壤含水量、估算水分蒸發(fā)量等。在國(guó)內(nèi)遙感技術(shù)在水文模型和徑流方面的研究，主要是運(yùn)用遙感技術(shù)取得水文模型。在早期，國(guó)外的研究中主要是通過(guò)遙感資料來(lái)提取流域的地物信息，并對(duì)水文模型參數(shù)做出估算，再對(duì)土壤進(jìn)行分類，或是利用經(jīng)驗(yàn)性模型來(lái)估算融雪徑流以及損失參數(shù)等。

3.4 遙感在水土保持中的應(yīng)用

對(duì)水土流失和土壤侵蝕進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)查和評(píng)價(jià)，對(duì)水土保持工作的開展，有著非常重要的作用，當(dāng)前，研究水土保持的重要技術(shù)方法就是遙感技術(shù)。遙感技術(shù)在區(qū)域水土流失和土壤侵蝕的研究工作中起著不可替代的作用。水土流失研究?jī)?nèi)容包括對(duì)水土流失定量的研究以及監(jiān)測(cè)土壤侵蝕的動(dòng)態(tài)情況［3］。

4 結(jié)語(yǔ)

在遙感技術(shù)不斷快速發(fā)展的進(jìn)程中，高分辨率和多時(shí)相、多平臺(tái)的遙感信息數(shù)據(jù)不斷出現(xiàn)在我們面前，怎樣才能將這些豐富的數(shù)據(jù)充分應(yīng)用于水文和水資源的領(lǐng)域中成為目前重要的研究課題。但同時(shí)，我們也需要兼顧傳統(tǒng)的觀測(cè)方式，將傳統(tǒng)觀測(cè)技術(shù)與遙感技術(shù)很好地結(jié)合起來(lái)，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，以應(yīng)用遙感技術(shù)更好地解決水文和水資源中的問(wèn)題，使水文和水資源科學(xué)更上一層樓。

［1］范偉，荀尚培，吳文玉.應(yīng)用氣象衛(wèi)星MODIS識(shí)別薄云覆蓋下的水體［J］.大氣與環(huán)境光學(xué)學(xué)報(bào)，2007（1）：73-77.

［2］姜哲石.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析［J］.才智，2011（34）：38.

［3］劉鋼，彭群生，鮑虎軍.基于圖像建模技術(shù)研究綜述與展望［J］.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào)，2005（01）：18-26.