論遙感水文耦合模型的研究與進展

【摘要】水文學研究與水文監測工作的開展對于指導水資源的合理利用以及保護生態壞境而言都發揮著重要的作用，遙感技術在水文學中的應用，很大程度上提高了水文學研究工作的開展效率，也為實際水文工作的開展提供了有力的技術支持。為促進水文學、水資源預測評價等研究工作的順利有效開展，本文將針對遙感水文耦合模型的研究與進展展開探討。

【關鍵詞】遙感水文；耦合模型；研究；進展

一、遙感水文技術的應用途徑

遙感水文技術的實際應用途徑主要包括直接運用和間接運用兩個方面，直接運用方面主要是通過遙感技術實現對降雨量變化的估算，對水體面積變化的推算，對冰川積雪融化狀態的監測，對洪水發生后整個過程的動態監測等，進而為水資源的控制與管理提供有力的指導與參考依據，如對于水體面積變化的推算與對于洪水過程的動態監測就能夠在防洪減災工作中發揮重要的作用。間接運用方面則要是通過遙感技術所獲取的水文相關資料與數據，為水文觀測研究過程中的參數與變量推算提供數據與資料支撐，一般是通過相關統計模型與概念性水文模型來對遙感觀測檢查中獲取的資料數據進行處理，求得諸如徑流、水質、土壤水位等水文變量，在一些較為復雜的水文變量估算工作中，遙感技術的運用能夠大大提高工作開展的效率與經濟性，并保證估算結果的可靠性，其所發揮的價值的不容忽視的。

二、遙感水文耦合模型的主要分類

1.遙感信息與地面同步實測資料的回歸模型

這是一種較為適用于大型流域及長時段水資源規劃管理工作的遙感水文耦合模型類型，該類型的最主要特點是缺乏物理機制，也正因此，這一模型在時空分辨率方面相對較低，對于短時段精確監測與規劃則相對較為乏力。

2.遙感信息作為參數在各類水文模型中的應用

這一類型主要是將遙感技術所獲取的相關信息以參數形式參與到水文變量的估算當中，或是通過對原有水文模型結構的調整，與空間特征較為明顯的遙感資料相耦合，構成新的遙感水文模型，進而應用于實際的水文研究與水資源規劃管理工作當中。

3.應用遙感資料的水量平衡模型

這一類模型的主要特點就是結構清晰，同時在實際應用中可能會出現較大的累計誤差，在應用這一類模型時，往往還需要通過其他的手段進行輔助校驗，以保證結果的準確性，如在進行徑流量估算時，就可以將遙感信息與地面實測資料相校對，更加準確的掌握降水、區域蒸散發和土壤持水量等方面的變化情況，從而求得準確的徑流量。

三、遙感水文耦合模型的研究進展

1.國外遙感水文耦合模型的研究情況

國外在遙感水文耦合模型的研究方面起步較早，最早的研究可追溯到上世紀七十年代末期，當時研究的重點在于通過遙感資料提取流域地物信息以及估算水文模型參數，在土壤分類和融雪徑流參數及損失參數的估算方面取得了良好的效果。在這一階段的研究中，部分研究者通過分析發現，地表徑流、壤中流和補給的基流對時空尺度有著較高的敏感度，并且蒸散發與河道入流的組分也存在一定的敏感性。而后期的研究相對更加注重以遙感信息為基礎對模型結構的優化調整，如結合RS技術在SVAT模型基礎上通過改造和優化獲得的PROMET模型，就實現了針對場地尺度、中尺度、小尺度三種不同尺度下蒸散發空間分布規律的有效模擬分析，并在實際的水文研究與水資源管理中取得了較好的應用效果。再如MIKESHE模型中遙感數據的應用，就有效創新了土壤濕度、降雨、葉面積測定的方法，這一方法在塞內加爾河流域水文研究的實際工作中也發揮了十分積極的作用與價值。

2.國內遙感水文耦合模型的研究進展

國內在遙感水文耦合模型的研究方面起步相對較晚，但經過無數研究者的不懈努力，以及對國外相關研究成果的分析與借鑒，也使得我國在該領域的研究中獲得了較大的進展，現階段我國在遙感水文耦合模型的研究上，主要側重于運用遙感資料獲取流域水文模型的輸入和參數率定方面，如部分研究者利用陸地衛星影像獲取流域的下墊面資料，并對流域進行了合理的分區，結合氣象雷達對雨區的雨面量數據的監測，在河流水體洪水預報中取得了較好的應用效果。也有研究者通過Landsat TM的遙感影象資料直接或輔助應用來確定水文模型參數的方法，實現了對河流日、月、年徑流的高精度動態模擬，這也為河流水文監測與研究工作提供了有力的支持。部分學者在研究中還結合了GIS和RS兩種技術的優勢，有效的滿足了研究中對于流域地形地質特征信息的提取以及對植被土地利用情況的觀測分析的需求，同時進行歷年數據的統計分析，最終準確的掌握了所調查流域徑流量的相關影響因素，及各自的影響關系，以此為基礎進行建模，其在其他相關的水文研究工作中也具有著重要的參考價值。

3.未來遙感水文耦合模型的發展前景

基于遙感水文耦合模型在資料支持上的長期性、動態性與連續性的優勢，也使其獲得了越來越廣闊的發展空間，結合當前相關研究的總體趨勢，可以預測在未來遙感水文耦合模型應該是向著更加集成化、精準化的方向發展，水文模型與GIS、RS功能模塊的集成的相關研究現已存在，未來這種集成化將會得到進一步完善，數據的匹配性與利用效率都將得到進一步提高。精準化方面，未來在遙感信息與水文數據的獲取精度上將會有所加強，相應傳感器的時空分辨率將很大程度上得到提高，進而能夠更容易的實現對遙感圖像的精確解讀與分析，使更多的數據資料能夠被直接利用，這也將使遙感信息數據得到更加充分有效的利用。

結語：

近年來遙感水文耦合模型在我國水文研究領域得到了越來越多的應用，并且取得了許多有價值的研究成果，而要想充分發揮遙感水文耦合模型的作用與價值，還需要對其展開更為深入的研究與分析，準確了解和把握遙感水文耦合模型的應用特點以及其發展的方向，從實際的需求出發，進一步加強遙感技術與水文模型在實踐應用領域的有機融合，這也是推動我國水文研究領域技術發展的必然選擇。

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