遙感技術在水文水資源勘測中的應用分析

【摘要】隨著科學技術的發展，目前遙感技術已經在社會各個領域獲得了廣泛的應用，而遙感技術在水文水資源勘測中的應用，也為水文水資源的相關研究做出了非常大的貢獻。遙感技術在水文水資源勘測中的應用具有節省人力資源、拓寬勘測地域、縮短勘測時間等優勢，實現了水文水資源數據信息的高效提供。本文從遙感技術的概念及在水文水資源勘測中應用優勢入手，先介紹了水文水資源技術發展現狀及趨勢，然后詳細分析了遙感技術在水文水資源勘測中的具體應用，希望能借此給予相關人員一定參考借鑒。

【關鍵詞】遙感技術；水文水資源；勘測；應用

水資源是人類賴以生存以及發展的不可或缺的最為重要的物質資源之一，是生命的源泉。可以說在地球上哪里有水，哪里就存在生命，水資源是一切生命活動的起源。水資源不僅僅是地球上最為珍貴的自然資源，同時也是不可替代的唯一資源，因此水資源必須得到合理、科學的開發利用，并做好相關保護工作。而在這個開發利用以及相關保護工作的開展過程中，要想提高工作效率和工作質量，為相關方案的制定提供正確的數據信息參考，就離不開對遙感技術的應用。基于此，本文試圖對遙感技術在水文水資源勘測中的應用展開詳細的論述分析，希望能對促進我國水文水資源勘測技術的發展進步產生一定助益。

1、遙感技術概述

1.1 遙感技術概念

遙感技術的興起時間為20世紀60年代，其實屬于探測性技術范疇，有著非常強的適用性和綜合性，通常應用于資源考察、地圖測繪、氣象觀測、地形勘測等諸多方面，并在其中發揮著非常重要的作用。具體來說，現代遙感技術他是一種以電磁波理論作為理論基礎而發展起來的一種技術，在傳感器的作用下，通過對遠距離被探測目標所輻射以及反射的電磁波信息的分析，從而獲取到相關數據信息，再將這些數據信息通過收集與整理形成影像集合后，就能夠完成對各種遠距離被探測目標實現識別和探測。現代遙感技術因其操作成本低、探測速度快、探測數據信息質量高、探測數據信息數量多等明顯優勢，在不同的領域迅速得到了廣泛的應用。而之所以要在水文水資源勘測中應用到現代遙感技術，最主要的目的也是因為現代遙感技術所具有的優點能夠在水文水資源勘測中得到充分的發揮。

1.2 遙感技術的應用優勢

遙感技術在水文水資源勘測中的應用優勢主要體現在以下幾個方面：首先，不存在地域局限。在采集水文水資源資料的過程中，如果采用傳統的人工作業方法，就很容易受到復雜地形、以及惡劣天氣等環境因素的干擾，尤其是沙漠、海洋又或冰雪以及一些人煙非常稀少的地區，這些地區常常存在一定的危險性，不僅會給人工作業造成極大妨礙，而且也會造成收集到的數據信息存在不完整的情況。而運用遙感技術就可以很好地規避這一問題，由于遙感技術不受地域約束的優勢，因此可以實現水文水資源相關信息資料和數據的全方位收集，這對于確保水文水資源數據信息的完整性，以及提高水文水資源研究的精確性與科學性具有尤為重要的意義和作用。其次，數據信息收集速度快捷。在遙感技術中，陸地衛星對地球實現全覆蓋成像所需時間僅要16天左右，倘若是多顆陸地衛星同時作業，還能夠使得探測周期成倍的減少。與此形成鮮明對比的是，傳統的人工作業方式原本就探測周期長，再加上在探測過程中還很容易受到一些外界因素的干擾，進而導致探測周期延長。因此將遙感技術應用到水文水資源勘測中，不僅探測周期縮短，而且還能進一步提高探測效率。再次，探測范圍大。將遙感技術應用到水文水資源勘測中，可以一次性獲取較大范圍內的水文水資源信息，探測范圍大，尤其是當陸地衛星其軌道高度上升至910km左右的時候，通過遙感技術甚至能夠一次性將3400km2左右的面積覆蓋到，與人工實地勘測相比，如此廣闊的取相視域自然有著更加巨大的優勢。最后，勘測信息量大。由于利用遙感技術可以實現全天候的監測，因此不僅能夠獲取可見光波信息，可見光波之外的微波波段、紅外線、紫外線等信息也能夠獲取到，從而將這些肉眼所看不到的物體特征通過成像顯現出來，進而使得水文水資源勘測工作中的勘測信息量得到了全面的擴展。此外，由于在應用過程中，遙感技術并不受冰層、云霧乃至植被等因素的影響，使得全天候監測得以實現的同時，自然也就使得水文水資源的勘測量大大增加了，有助于工作人員更好地認識和了解水文水資源的相關信息。

2、水文水資源勘測技術發展現狀及趨勢

2.1 發展現狀

水文水資源的勘測工作是一門交叉性、綜合性的工程，涉及到許多領域。它是以地球科學基本理論作為基礎，并兼顧了環境工程、巖土工程、地下水科學等學科知識。長久以來，水文水資源技術就是國家社會可持續發展以及經濟可持續發展的重要保障，深受各領域的高度重視。在目前，水文水資源的預測預報技術多與水務、氣象結合，天氣雷達技術以及分布式水文模型相結合，能夠實現較為精確的預測預報結果。伴隨水文水資源勘測技術的發展，不斷有新的現代科技技術被引入，尤其是現代遙感技術的引入，大大提升水文水資源勘測工作質量和效率。不論是水資源的調度與配置，還是水生態環境治理技術以及改良等都取得了階段性的進展。從總體上而言，水文水資源技術發展至如今，雖然已經取得了較大的成就，然而在不斷發生變革的外界環境中，仍然需要加強研究和創新力度，只有如此才能夠更好地適應不斷發生變革的外界環境。

2.2 應用趨勢

從水文水資源勘測工作的發展現狀來看，雖然水文水資源相關技術取得了較為顯著的成就，也不斷將新的技術引入研究領域和實踐領域，但是在目前的社會大環境之中，仍然存在著較多的問題。比如多領域的信息共享工作還做得不夠好，又如在理論研究方面尚存在著研究基礎薄弱的問題，而且現有的水文水資源勘測技術水平還是不能很好地滿足社會快速發展以及經濟快速發展的需要。因此從存在的問題來看，水文水資源勘測工作未來的發展方向如下：一方面要不斷創新勘測技術，另一方面要恰當合理地解決好目前存在的問題，并與其他領域積極增強合作力度，使水文水資源勘測工作實現跨學科發展。相信在未來的發展趨勢中，當越來越多的高科技元素應用到水文水資源勘測工作中來，將不斷提高水文水資源勘測效率和質量。

3、遙感技術在水文水資源勘測中的具體應用

3.1 遙感技術在降水量監測中的應用

將遙感技術應用到降水量監測中，能夠使得降水量監測的精確度大大提升，而遙感技術也正是憑借這一突出優勢而受到了廣泛的應用。降水量監測指的是通過建立云頂溫度與降水點兩者之間的關系，并利用底面雨量站與衛星信息兩者之間的差值進行監測。航空飛機、氣象衛星、雷達等技術都常備用于監測降水量，再通過計算機處理計算空間信號。通常情況下，當地面降水雨量站比較疏的時候，則可以利用雷達實現局部降雨量預報，而當云層比較厚的時候，則可以利用雷達結合氣象衛星的方式實現計算。在大面積降水量預報中，通常運用氣象衛星，主要采用的是微波輻射方法與綜合方法等方法。目前通過航空飛機飛入云層之間實現相關數據的檢測這種方法也較為常見，當相關信息數據收集到后，再通過計算機來對大量的云雨信息實現收集，進而為相關工作人員做出預報、預測提供可靠的數據依據。

3.2 遙感技術在蒸發量監測中的應用

蒸發量監測是指對某一地區水體表面蒸發量的觀測，進而實現監測的一種方法。通常情況下，主要運用衛星來實現蒸發量的監測。衛星監測一般運用到能量余項法、統計經驗法等方法，而對于比較復雜的蒸發量的監測，則需要通過衛星運用遙感信息模型來予以計算。當借助遙感信息模型予以計算的時候，結合模型以及監測實際環境條件的不同特點，模型又可以被分為多層模型。比如二層模型常被用于飲用水水質提高方面，一層模型常被用于地表土壤與植被，具有非常明顯的效果。

3.3 遙感技術在徑流量監測中的應用

由于徑流量自身就比較復雜，因此要實現徑流量的監測也就存在一定的難度。遙感技術通常情況下僅能數據監測與收集水體、植被、地表、土壤，不能對徑流量實現直接完成監測。因此此時需要將水文模型、遙感技術以及水文氣象站共同獲得的數據加以整理分析，進而將徑流量估算出來。近些年來伴隨新型計算方法的不斷發展，也使徑流量的監測工作變得更加方便。

3.4 遙感技術在地下水監測中的應用

由于底面水資源的短缺，因此地下水資源顯得尤為寶貴，對地下水水資源情況予以及時準確的掌握，對于水文水資源研究工作者而言具有尤為重要的意義和作用，地下水模型與遙感技術的有機結合，能夠對地下水的補給能力、地下水的蒸發量以及地下水是否可以滿足灌溉水平予以有效的定性定量計算分析。而當地形數據缺乏的時候，依然可以憑借遙感技術將地下水的補給量以及灌溉需求量予以準確地估算。

3.5 遙感技術在水質監測中的應用

由于懸浮泥沙、葉綠素、含沙量、化合物、營養物、熱釋放等的變化都會使水質發生變化，它們產生的可見光和熱改變著太陽能量光譜或水面的熱輻射。而遙感技術正是利用這一光譜特性與水質變化參數間的關系來監測水質的變化。比如當水體出現富營養化的時候，這類水體兼具植物和水體的光譜特征，即在近紅外波段反射率明顯升高，在可見光波段反射率低。遙感技術不僅可以在空間上實現監測，還可以實現時間上的監測，在改變水質，尤其對于水質污染問題也能夠提供一定的幫助。

3.6 遙感技術在洪水災害監測中的應用

遙感技術對降水量的實時監測獲得的數據及分析得出的降水分布圖，可以轉換成水文氣象數據和徑流水位圖，將這些數據有效地整理、分析就可以有效地應用于人們的生活。尤其是對洪水發生的預報，有助于人們提前做好應對洪水的準備措施，減少其帶來的損失。有效地預報洪災，還可以使人們有足夠的時間將部分洪水應用于農田的灌溉中，這樣不僅實現了可用水資源的節約也在一定程度上降低了洪澇的危害程度。另外，遙感技術還能夠通過有效地監測侵蝕土壤的因素，如降水量、植被、人文因素等來控制土壤侵蝕狀況，利用得來的數據信息有效地為防治水土流失提供依據。

4、結語

遙感技術在水文水資源勘測領域的巨大優勢得到了人們的廣泛認可，而且伴隨技術的發展，遙感技術亦在不斷完善中，相信日漸完善的遙感技術一定可以更好地為水文水資源的勘測而服務。遙感技術目前具有的優勢雖然值得肯定，但是在實際的應用中，其技術仍舊存在諸多需要完善的地方，仍有待專業的技術人員對其予以改善，從而令遙感技術能夠在水文水資源勘測中更好的發揮其技術優勢。

參考文獻：

[1]董治.遙感技術在水文水資源領域中的應用研究進展[J].科技創新與應用，2016，（28）：240.

[2]張明.試析遙感技術在水文水資源領域中的應用[J].黑龍江科技信息，2016，（23）：255.

[3]孫凱.水文水資源工作中遙感技術的應用分析[J].科技創新導報，2015，（32）：150+152.

[4]唐斌，肖瑜.淺議現代遙感技術在水文水資源領域的應用[J].科技創新與應用，2016，（16）：213.

[5]楊志豪.遙感技術在水文水資源方面的應用[J].河南科技，2016，（07）：150-151.