王明惠
摘 要:隨著我國經濟實力和科技水平的不斷提升,遙感技術得到了突飛猛進的發展,且被普遍應用于日常生產和生活的方方面面。遙感技術在水文水資源方面的應用促進了水文工作的現代化、智能化、科技化發展,可以快速高效地為水文工作人員提供準確的水文情報數據信息。基于此,本文首先分析遙感技術及其優點,然后探討其在水文水資源方面的應用,以期為水文水資源工作人員提供實踐參考。
關鍵詞:遙感技術;水文水資源;應用
中圖分類號:P237;P333 文獻標識碼:A 文章編號: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,進入了快速發展的黃金時期。遙感技術是指非接觸的、遠距離的探測技術。遙感技術主要依賴電磁波進行信息傳遞,通過物體對電磁波的反射和其發射的電磁波來獲取物體信息,實現遠程識別物體的功能。遙感技術具有信息獲取速度快、工作周期短、運行成本低和傳輸數據量大等特點,已經成為現代檢測和故障診斷技術的重要組成部分。
1 遙感技術及其優點
1.1 遙感技術
隨著人類對科學的不斷探索,19世紀80年代以來,“電磁波”概念逐漸進入了科學家的視野范圍。人類驚奇地發現了一個神奇的現象,那就是每一個生存在地球上的物體都在不間歇地接收、釋放獨特的信息及能量,并且發現不一樣的物體具有不一樣的信息特性,科學家稱其為電磁波。遙感技術就是以電磁波為核心進行信息傳遞的現代技術,其基于電磁波原理,通過物體對電磁波的反射和其發射的電磁波來獲取物體信息,實現遠程識別物體的功能[1]。遙感技術包括空對空、空對地及地對地等多種形式,無論哪一種遙感技術都離不開遙感平臺,主要有三種常用的平臺,即衛星、飛機和氣球,遙感平臺的存在使得傳感器可以穩定依附。當使用地面遙感技術時,也會采用諸如三角架這類簡易的遙感平臺。目前,遙感技術發展趨于成熟,可以在變化的應用和波段范圍內,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獲取和識別物體的電磁輻射。
1.2 遙感技術的優點
遙感技術改變了傳統獲取信息的方式,極大降低了工作成本,提高了工作效率,是現代科學技術發展的重要產物。遙感技術具有信息獲取速度極快、工作周期短、運行成本低和傳輸數據量大等特點,已經成為現代檢測和故障診斷技術的重要組成部分。
①獲取信息速度極快。遙感技術不僅可以同時收集多種類型的數據信息,而且實現了數據實時上傳,還能對獲取的信息進行處理、加工和分類,工作周期短。遙感技術在水文水資源方面的應用,使得衛星全球覆蓋成像周期可以控制在20d以內,且遙感技術不受云、雪、雨和霧等天氣的影響,真正做到了24h不間斷監測,可以在最短時間內獲取最權威、最豐富的水文水資源信息。
②適應能力強。遙感技術不受地域和時間的限制,使用范圍非常廣。遙感技術在水文水資源方面的應用,可以擺脫極端環境和不良氣候對水文監測的影響,實現準確無誤地遠程獲取水文水資源數據信息。
③收集范圍廣。遙感技術依托于現代科技,減少了煩瑣的人工勞動。與傳統人工勘測相比,遙感技術在水文水資源方面的應用可以實現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)影響的狀態下,實現24h大范圍獲取水文水資源信息,形成準確無誤、信息量龐大的水文水資源數據庫。
2 遙感技術在水文水資源方面的應用
遙感技術的優點使其在水文水資源方面的工作質量遠遠超過傳統人工勘測模式,故而被廣泛應用于水文水資源工作中。從遙感技術應用于水文水資源的實踐中發現:①遙感技術獲取的數據信息量超大,需要進行有目的、規范的篩選整理,在進行水文水資源相關研究時,應充分利用遙感技術,但不能盲目依賴遙感技術;②遙感技術前景廣闊,技術發展相對成熟,但也無可避免地會出現一定的局限性(如無法全面獲得有用信息,一些無關緊要的信息獲取過多等),因此,在實際的水文水資源工作中,應采用遙感技術與傳統勘測相結合的方式,用人工勞作彌補遙感技術的不足,取長補短,更好地為水文水資源方面的研究提供真實無誤的數據保障。
2.1 降水量信息的獲取
利用遙感技術獲取降水量信息一直是遙感應用的主要內容之一。遙感技術監測范圍大,可以獲取大范圍內的降水量信息。監測降水量主要是通過建立云頂溫度和像素降水點之間的聯系,并利用衛星信息和地面雨量站之間的差值進行監測。在利用遙感技術獲取降水量信息的過程中,可根據降水量的大小選擇合適的方式進行計算。較為常用的技術方式有三種,分別是氣象方式、航空方式和雷達方式。當降水量較小時,一般選擇雷達系統獲取降水量信息。當降水覆蓋范圍較大時,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。當降水量較大(云層較厚)時,一般采用雷達方式。航空遙感方式就是利用航空飛機飛入云層進行相關參數監測,成本較高,適合某些特定目標的監測。
2.2 蒸發量信息的獲取
目前,蒸發量的計算主要通過衛星數據來實現,如統計經驗法、能量余項法等。除此之外,如果遇到較為復雜的監測環境,一般可以利用遙感信息模型監測并獲取蒸發量信息。結合遙感信息模型特點,聯系實際監測蒸發量情況,可以將模型分為多層。舉個例子,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算地上熱量、地下土壤、地表植被之間的余熱等。在我國,監測蒸發量信息常用的遙感信息模型為蒸發蒸騰模型,能實現非均勻地表條件下蒸發量信息的獲取。
2.3 地下水信息的獲取
在水文水資源勘探過程中,地下水位調查較為復雜。受地質環境等因素的制約,手工調查資料已不能滿足調查的需要,而輔助調查需要應用更多的科學技術手段。隨著遙感技術的不斷發展,地下水位調查取得了較大進展。利用地下水遙感技術,根據地形和植被數據計算綜合模型,獲得地下水調查資料。
2.4 徑流量信息預測
遙感技術在水文水資源方面的應用,主要通過衛星系統進行信息預測。一般來說,主要以衛星系統監測獲得的數據資料為基礎,并結合水文氣象站水文水資源模型中主要信息量來計算相關數據信息。雖然用遙感技術不能直接對河川徑流進行估算,但可以通過遙感技術對土壤、植被、地質、地貌及相關水系等的觀測來對其降水量、蒸發量及土壤含水量等相關要素進行估算。在這些信息的基礎上,建立相應的模型進行計算,以獲得相應的徑流量預測和預報結果。
3 應用遙感技術的注意事項
將遙感技術應用于水文水資源相關工作中具有明顯的優勢,可大大提高水文水資源相關工作的質量和效率。但是,遙感技術的應用仍存在較大局限性,仍然需要通過人工勘測來彌補遙感技術的不足。面對這種情況,應在實際施工過程中緊密結合實際工作,實現遙感技術與人工的結合。只有遙感技術與人工操作相結合,才能有效提高測量效率,獲得準確的水文水資源數據信息。
4 結語
遙感技術在水文水資源方面的應用為水文水資源相關研究提供了安全、可靠和準確的水文水資源數據信息,為災情預測、防洪防汛等提供了有力的支持。為了有效提高測量工作效率,獲得準確的水文水資源數據信息,在水文水資源工作中,應將遙感技術與人工作業相結合。
參考文獻:
[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,2011(34):24-25.