遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用分析

王明惠

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科技水平的不斷提升，遙感技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，且被普遍應(yīng)用于日常生產(chǎn)和生活的方方面面。遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用促進(jìn)了水文工作的現(xiàn)代化、智能化、科技化發(fā)展，可以快速高效地為水文工作人員提供準(zhǔn)確的水文情報(bào)數(shù)據(jù)信息?；诖耍疚氖紫确治鲞b感技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)，然后探討其在水文水資源方面的應(yīng)用，以期為水文水資源工作人員提供實(shí)踐參考。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；水文水資源；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：P237；P333 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2018）05-0092-02

Application Analysis of Remote Sensing Technology in

Hydrology and Water Resources

WANGA Minghui

（Xinxiang Hydrology and Water Resources Survey Bureau ，Xinxiang Henan 453000）

Abstract： With the continuous improvement of China's economic strength and technology level， remote sensing technology has been developing rapidly， and is widely applied to every aspect of daily production and life. The application of remote sensing technology in hydrology and water resources has promoted the development of modernization， intellectualization and technology in hydrology. It can provide accurate hydrologic information data for hydrological workers quickly and efficiently. Based on this， this paper first analyzed remote sensing technology and its advantages， and then discussed its application in hydrology and water resources， in order to provide practical reference for hydrology and water resources staff.

Keywords： remote sensing technology；hydrology and water resources；application

近年來，水文水資源工作得到了國家和政府的高度重視和支持，進(jìn)入了快速發(fā)展的黃金時(shí)期。遙感技術(shù)是指非接觸的、遠(yuǎn)距離的探測(cè)技術(shù)。遙感技術(shù)主要依賴電磁波進(jìn)行信息傳遞，通過物體對(duì)電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波來獲取物體信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程識(shí)別物體的功能。遙感技術(shù)具有信息獲取速度快、工作周期短、運(yùn)行成本低和傳輸數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代檢測(cè)和故障診斷技術(shù)的重要組成部分。

1 遙感技術(shù)及其優(yōu)點(diǎn)

1.1 遙感技術(shù)

隨著人類對(duì)科學(xué)的不斷探索，19世紀(jì)80年代以來，“電磁波”概念逐漸進(jìn)入了科學(xué)家的視野范圍。人類驚奇地發(fā)現(xiàn)了一個(gè)神奇的現(xiàn)象，那就是每一個(gè)生存在地球上的物體都在不間歇地接收、釋放獨(dú)特的信息及能量，并且發(fā)現(xiàn)不一樣的物體具有不一樣的信息特性，科學(xué)家稱其為電磁波。遙感技術(shù)就是以電磁波為核心進(jìn)行信息傳遞的現(xiàn)代技術(shù)，其基于電磁波原理，通過物體對(duì)電磁波的反射和其發(fā)射的電磁波來獲取物體信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程識(shí)別物體的功能[1]。遙感技術(shù)包括空對(duì)空、空對(duì)地及地對(duì)地等多種形式，無論哪一種遙感技術(shù)都離不開遙感平臺(tái)，主要有三種常用的平臺(tái)，即衛(wèi)星、飛機(jī)和氣球，遙感平臺(tái)的存在使得傳感器可以穩(wěn)定依附。當(dāng)使用地面遙感技術(shù)時(shí)，也會(huì)采用諸如三角架這類簡(jiǎn)易的遙感平臺(tái)。目前，遙感技術(shù)發(fā)展趨于成熟，可以在變化的應(yīng)用和波段范圍內(nèi)，使用不同種類的傳感器，在紅外線、可見光及微波等不同范圍內(nèi)獲取和識(shí)別物體的電磁輻射。

1.2 遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

遙感技術(shù)改變了傳統(tǒng)獲取信息的方式，極大降低了工作成本，提高了工作效率，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要產(chǎn)物。遙感技術(shù)具有信息獲取速度極快、工作周期短、運(yùn)行成本低和傳輸數(shù)據(jù)量大等特點(diǎn)，已經(jīng)成為現(xiàn)代檢測(cè)和故障診斷技術(shù)的重要組成部分。

①獲取信息速度極快。遙感技術(shù)不僅可以同時(shí)收集多種類型的數(shù)據(jù)信息，而且實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳，還能對(duì)獲取的信息進(jìn)行處理、加工和分類，工作周期短。遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用，使得衛(wèi)星全球覆蓋成像周期可以控制在20d以內(nèi)，且遙感技術(shù)不受云、雪、雨和霧等天氣的影響，真正做到了24h不間斷監(jiān)測(cè)，可以在最短時(shí)間內(nèi)獲取最權(quán)威、最豐富的水文水資源信息。

②適應(yīng)能力強(qiáng)。遙感技術(shù)不受地域和時(shí)間的限制，使用范圍非常廣。遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用，可以擺脫極端環(huán)境和不良?xì)夂驅(qū)λ谋O(jiān)測(cè)的影響，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確無誤地遠(yuǎn)程獲取水文水資源數(shù)據(jù)信息。

③收集范圍廣。遙感技術(shù)依托于現(xiàn)代科技，減少了煩瑣的人工勞動(dòng)。與傳統(tǒng)人工勘測(cè)相比，遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)一次性收集更多的水文水資源信息，在擺脫其他因素（天氣、地形、溫度、濕度等）影響的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)24h大范圍獲取水文水資源信息，形成準(zhǔn)確無誤、信息量龐大的水文水資源數(shù)據(jù)庫。

2 遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用

遙感技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)使其在水文水資源方面的工作質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)人工勘測(cè)模式，故而被廣泛應(yīng)用于水文水資源工作中。從遙感技術(shù)應(yīng)用于水文水資源的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：①遙感技術(shù)獲取的數(shù)據(jù)信息量超大，需要進(jìn)行有目的、規(guī)范的篩選整理，在進(jìn)行水文水資源相關(guān)研究時(shí)，應(yīng)充分利用遙感技術(shù)，但不能盲目依賴遙感技術(shù)；②遙感技術(shù)前景廣闊，技術(shù)發(fā)展相對(duì)成熟，但也無可避免地會(huì)出現(xiàn)一定的局限性（如無法全面獲得有用信息，一些無關(guān)緊要的信息獲取過多等），因此，在實(shí)際的水文水資源工作中，應(yīng)采用遙感技術(shù)與傳統(tǒng)勘測(cè)相結(jié)合的方式，用人工勞作彌補(bǔ)遙感技術(shù)的不足，取長(zhǎng)補(bǔ)短，更好地為水文水資源方面的研究提供真實(shí)無誤的數(shù)據(jù)保障。

2.1 降水量信息的獲取

利用遙感技術(shù)獲取降水量信息一直是遙感應(yīng)用的主要內(nèi)容之一。遙感技術(shù)監(jiān)測(cè)范圍大，可以獲取大范圍內(nèi)的降水量信息。監(jiān)測(cè)降水量主要是通過建立云頂溫度和像素降水點(diǎn)之間的聯(lián)系，并利用衛(wèi)星信息和地面雨量站之間的差值進(jìn)行監(jiān)測(cè)。在利用遙感技術(shù)獲取降水量信息的過程中，可根據(jù)降水量的大小選擇合適的方式進(jìn)行計(jì)算。較為常用的技術(shù)方式有三種，分別是氣象方式、航空方式和雷達(dá)方式。當(dāng)降水量較小時(shí)，一般選擇雷達(dá)系統(tǒng)獲取降水量信息。當(dāng)降水覆蓋范圍較大時(shí)，一般采用氣象方式，通過微波輻射或者其他綜合方法獲取降水量信息。當(dāng)降水量較大（云層較厚）時(shí)，一般采用雷達(dá)方式。航空遙感方式就是利用航空飛機(jī)飛入云層進(jìn)行相關(guān)參數(shù)監(jiān)測(cè)，成本較高，適合某些特定目標(biāo)的監(jiān)測(cè)。

2.2 蒸發(fā)量信息的獲取

目前，蒸發(fā)量的計(jì)算主要通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)，如統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)法、能量余項(xiàng)法等。除此之外，如果遇到較為復(fù)雜的監(jiān)測(cè)環(huán)境，一般可以利用遙感信息模型監(jiān)測(cè)并獲取蒸發(fā)量信息。結(jié)合遙感信息模型特點(diǎn)，聯(lián)系實(shí)際監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量情況，可以將模型分為多層。舉個(gè)例子，一層遙感信息模型表示使用范圍是地表植被與土壤；二層遙感信息模型表示計(jì)算地上熱量、地下土壤、地表植被之間的余熱等。在我國，監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量信息常用的遙感信息模型為蒸發(fā)蒸騰模型，能實(shí)現(xiàn)非均勻地表?xiàng)l件下蒸發(fā)量信息的獲取。

2.3 地下水信息的獲取

在水文水資源勘探過程中，地下水位調(diào)查較為復(fù)雜。受地質(zhì)環(huán)境等因素的制約，手工調(diào)查資料已不能滿足調(diào)查的需要，而輔助調(diào)查需要應(yīng)用更多的科學(xué)技術(shù)手段。隨著遙感技術(shù)的不斷發(fā)展，地下水位調(diào)查取得了較大進(jìn)展。利用地下水遙感技術(shù)，根據(jù)地形和植被數(shù)據(jù)計(jì)算綜合模型，獲得地下水調(diào)查資料。

2.4 徑流量信息預(yù)測(cè)

遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用，主要通過衛(wèi)星系統(tǒng)進(jìn)行信息預(yù)測(cè)。一般來說，主要以衛(wèi)星系統(tǒng)監(jiān)測(cè)獲得的數(shù)據(jù)資料為基礎(chǔ)，并結(jié)合水文氣象站水文水資源模型中主要信息量來計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)信息。雖然用遙感技術(shù)不能直接對(duì)河川徑流進(jìn)行估算，但可以通過遙感技術(shù)對(duì)土壤、植被、地質(zhì)、地貌及相關(guān)水系等的觀測(cè)來對(duì)其降水量、蒸發(fā)量及土壤含水量等相關(guān)要素進(jìn)行估算。在這些信息的基礎(chǔ)上，建立相應(yīng)的模型進(jìn)行計(jì)算，以獲得相應(yīng)的徑流量預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)結(jié)果。

3 應(yīng)用遙感技術(shù)的注意事項(xiàng)

將遙感技術(shù)應(yīng)用于水文水資源相關(guān)工作中具有明顯的優(yōu)勢(shì)，可大大提高水文水資源相關(guān)工作的質(zhì)量和效率。但是，遙感技術(shù)的應(yīng)用仍存在較大局限性，仍然需要通過人工勘測(cè)來彌補(bǔ)遙感技術(shù)的不足。面對(duì)這種情況，應(yīng)在實(shí)際施工過程中緊密結(jié)合實(shí)際工作，實(shí)現(xiàn)遙感技術(shù)與人工的結(jié)合。只有遙感技術(shù)與人工操作相結(jié)合，才能有效提高測(cè)量效率，獲得準(zhǔn)確的水文水資源數(shù)據(jù)信息。

4 結(jié)語

遙感技術(shù)在水文水資源方面的應(yīng)用為水文水資源相關(guān)研究提供了安全、可靠和準(zhǔn)確的水文水資源數(shù)據(jù)信息，為災(zāi)情預(yù)測(cè)、防洪防汛等提供了有力的支持。為了有效提高測(cè)量工作效率，獲得準(zhǔn)確的水文水資源數(shù)據(jù)信息，在水文水資源工作中，應(yīng)將遙感技術(shù)與人工作業(yè)相結(jié)合。

參考文獻(xiàn)：

[1]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）：24-25.