遙感技術在水文水資源方面的應用

楊志豪（洛陽水文水資源勘測局，河南　洛陽　471000）

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遙感技術在水文水資源方面的應用

楊志豪
（洛陽水文水資源勘測局，河南洛陽471000）

在水文水資源中，使用遙感技術有著信息量大、收集時間快、監(jiān)測區(qū)域廣、有效打破地域限制等一系列優(yōu)勢。基于此，分析遙感技術在水文水資源方面的應用，并介紹遙感技術在小流域洪水狀況監(jiān)測中的應用。

遙感技術；水文水資源；洪水狀況

遙感技術屬于一種探測技術，其指的是通過使用傳感設備，對較遠距離的物體反射、輻射的電磁波數據進行收集，然后進行相關分析。通過進行電磁波分析，形成相應的圖像，識別、探測各個目標，可以使用在地圖測畫、氣象觀察、資源分析等工作中，有著效率高、準確性好的特點，能夠使用在水文水資源的各個方面，可以有效整合各項資源，對資源進行合理分配，提高工作效率。

1　遙感技術在水文水資源中的應用

1.1監(jiān)測徑流量

需要結合多種要素，才能夠做好徑流量的檢測工作。測量時可以按照水文結構模型，進行徑流量監(jiān)測工作。遙感技術可以應用于土壤、蒸發(fā)量、地表、水體等數據的收集工作中，在信息收集方面有著全面性、快捷性、完整性的特點，聯(lián)系水文模型，能夠有效進行徑流量估算［1］。此外，遙感技術也能夠使用在其他相關要素的檢測上，不斷收集有效的信息數據，建立起一個比較合理的水文結構模型，從而獲得徑流量數據。

1.2降水量監(jiān)測

使用遙感設備、衛(wèi)星和雷達設備，能起到傳輸遙感信息的作用，有利于了解降水的地域空間、地域分布等情況，有利于切實了解降水量的數據信息。使用雷達設備，通過分析空氣內部降水粒子對電磁波可能造成的影響，從而有效估算降水量。對監(jiān)測雨量比較少的地區(qū)，在使用遙感設備監(jiān)測的同時，也可使用雷達設備進行監(jiān)測，從而有效估算降雨量。因衛(wèi)星設備能夠全面反映數據信息、測量結果，進而可預報出大面積的降雨量。雷達設備只是監(jiān)測降水的粒子，倘若粒子排列比較密集且云層偏厚時，其檢測結果的準確性將會受到影響，無法得到準確可靠的數據。現今，降水量的監(jiān)測工作通常使用飛機來實現操作，飛機進入云層內部進行檢測工作。所以，在這個階段，航空遙感技術在氣象檢測工作中起到十分重要的作用，通過進入云層進行數據檢測并進行傳輸，使用計算機技術對數據進行分析處理，從而得到更為準確的數據，給水文水資源工作提供便捷，在一定程度上可以縮短時間、降低成本。

1.3監(jiān)測土壤、地表水分

土壤水分包含地表水、地下水及地表能量，地表對徑流形成、地面能量、物質含量等都有比較大的影響。與此同時，地表的特征較為復雜多變，因此使用遙感技術進行地面物體的識別時，能夠有效提高工作效率，識別土壤和地表水分。有時由于水文的變化，土壤圖紙及土地使用情況也會發(fā)生相應變化，使用遙感技術在一定程度上有利于監(jiān)測土壤和地表的變化。對土壤水分進行相應的監(jiān)測工作，通常使用的是光學遙感方法和微波遙感方法。

1.4蒸發(fā)量監(jiān)測

蒸發(fā)量在能量平衡中起到不容忽視的作用，因此，進行蒸發(fā)量的監(jiān)測工作是十分必要的。現今，在許多測量工作中，遙感技術的使用范圍越來越大，蒸發(fā)量測量方法也越來越多，收集數據方式增加，計算方法不斷完善，其中包含統(tǒng)計經驗法、能力余項法、全遙感信息模型法等。蒸發(fā)量的檢測工作，可以使用多層的模型，將土壤分成多個層次。其中，一層模型使用進行地表和植被的區(qū)分，一層模型使用來計算各區(qū)域熱量。在進行監(jiān)測時，需要聯(lián)系地表數據特征進行探測，研究日蒸散的技術模型，通過建立有效的模型，了解地表條件下蒸散情況，確保蒸發(fā)量的計算以及監(jiān)測工作的準確性。

1.5預防災害

遙感技術還能夠起到災害預防的作用，適用于洪澇災害、干旱災害、水文水質災害等。通過預測災害發(fā)生的可能性，能夠有效預防災害。遙感技術可以監(jiān)測土壤侵蝕、水土流失等動態(tài)情況，避免出現水土流失的情況。使用遙感技術，通過對降雨情況、地形地貌、土壤情況、地表植被進行分析，對土壤的侵蝕狀況進行監(jiān)測，能夠起到預防災害的效果。現今，有很多監(jiān)測方法可以應用于土壤侵蝕的狀態(tài)檢測中，具體有分類對比、逐像元比較等方法。

2　使用遙感技術監(jiān)測小流域洪水狀況

2.1建立預報預警體系

首先，需使用DEM數字的高程數據，逐步建立起一定范圍的洪水預報預警體系，體系中應包括地圖瀏覽功能、數據的查詢和使用、降雨場次的預測、數據結果的獲取以及預報計算等。然后，根據相關的降雨信息數據，預測后續(xù)的流量及降水，從而判斷洪水的預見期，利于做好相應的準備，降低洪水造成的影響。通過建立預報預警體系，能夠有效獲取信息，使洪水預報工作能夠做到有據可依。

2.2收集勘測數據

收集電子地圖數據、地區(qū)洪水過程、小范圍內DEM數據等，為后續(xù)工作打下良好的基礎，確保監(jiān)測工作的準確性。對固定流域來講，可以按照實際地形地貌、水域劃分進行計算，按照降雨的強度等級，對雨水的回流時間進行精確分析，并計算概率密度。

2.3建立模型

使用遙感技術對洪水的實際狀況進行監(jiān)測，需建立一系列的模型，如水庫模型、區(qū)域模型和降雨量模型，通過模型的使用，能準確預測洪水的狀況。使用雨量模型，通過分析子流域和雨量站之間的關系，能夠獲得雨量蓄積數，確認雨水的承受力。使用流域模型，在形成過程中能夠有效地分析出徑流出現的區(qū)域空間構造、概率分析等，從而獲得徑流過程和徑流流量，還可以建立起水庫的模型，對水庫周邊的情況進行分析，獲得具有使用價值的數據。

2.4DEM處理

在構建好有關的模型后，應進行DEM處理。首先，需要填充不平整的位置，對河壩堤防進行處理，在圖形中描繪出堤防的位置，并通過DEM處理，不斷加固堤防。然后，對水庫、河道進行分析，在模型上設置平坦區(qū)域、平原區(qū)域的河道，降低DEM內對應位置高程。對水庫進行處理時，按照水庫正常的蓄水位，使用相應的設備，畫出圖形的等高線，有利于后續(xù)工作的開展。

2.5劃分子流域

在監(jiān)測洪水流量及預報預警時，應按降雨量、下墊面等情況分布來劃分子流域。在劃分時，應合理設置各個區(qū)域的范圍和面積，用GIS和DEM工具，參考相應的分水線，對子流域進行劃分。此外，可使用河流出口、水文站等進行劃分，有效確認子流域的出口，達到洪水預報預警效果。

2.6演算河道洪水

可以通過建立模型，進行DEM處理，或者測量好水斷面的形狀，然后根據斷面的情況，使用相應的計算公式。使用模型來有效地模擬各個河段的流動情況，能夠實時進行預報工作。在降雨之后，對第一個時段末尾的情況進行預報，預報每一個時段的降雨流量，并且使用后臺計算預報功能，這樣就能夠對水庫的流量、河流的節(jié)點位置、河段的總體情況進行有效預報。通過預報，及時使用有效的方式來預防洪水，降低洪水帶來的影響。

3　結語

遙感技術對于水文水資源工作的研究起到很大的作用，有效節(jié)約了人力物力。通過科學地運用水文信息，能夠有效開展相關的研究工作。在未來，相關人員應對遙感技術的應用進行深入研究，提高我國遙感技術在水文水資源方面的應用水平，使其在我國的經濟建設中能夠發(fā)揮出更大的作用，促進我國經濟的發(fā)展。

［1］姜哲石.遙感技術在水文水資源領域中的應用分析［J］.才智，2013（34）：36-38.

Application of Remote Sensing Technology in Hydrology and Water Resources

Yang Zhihao
（Luoyang Hydrology and Water Resources Survey Bureau，Luoyang Henan 471000）

In hydrology and water resources，the use of remote sensing technology has a series of advantages that the information quantity is big，the collection time is quick，the monitoring area is wide，and effectively break the geographical restrictions.Based on this，this paper analyzed the application of remote sensing technology in hydrology and water resources，and introduced the application of the remote sensing technology in the monitoring of flood situation in small watershed.

remote sensing technology；hydrology and water resources；flood situation

P237；P333

A

1003-5168（2016）04-0150-02

2016-03-27

楊志豪（1979-），本科，中級工程師，研究方向：水文水資源。