遙感技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用

陳榮濤 張 濤 陳 毅

（南陽(yáng)市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院，河南 南陽(yáng)473000）

1 遙感技術(shù)的內(nèi)涵分析

所謂遙感技術(shù)，指的是一種先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)，其采用不同的傳感儀器來(lái)對(duì)遠(yuǎn)距離目標(biāo)形成的電磁波信息進(jìn)行匯集和處理，從而成像。但在轉(zhuǎn)換信息時(shí)，處理的信息一般需通過(guò)電信號(hào)來(lái)進(jìn)行集中匯總。而在采用遙感技術(shù)時(shí)，采集目標(biāo)特征必須借助遙感設(shè)備來(lái)不斷的探測(cè)，促使電信號(hào)和圖像層級(jí)結(jié)構(gòu)滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)針對(duì)各種景物的實(shí)際情況進(jìn)行分析，快速對(duì)測(cè)試目標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。而且地球資源衛(wèi)星型號(hào)和像片具備幾何和光學(xué)的特點(diǎn)，能在一定程度上滿足相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，促使技術(shù)運(yùn)行參數(shù)更加標(biāo)準(zhǔn)化。

另外，遙感圖像識(shí)別技術(shù)也具有非常好的效果，通過(guò)遙感設(shè)備來(lái)對(duì)地質(zhì)進(jìn)行勘測(cè)以及處理，傳遞信息到相應(yīng)的地面接收站，從而獲得需要的衛(wèi)星像片，為圖像內(nèi)容以及狀態(tài)提供科學(xué)合理的處理依據(jù)。在采用遙感技術(shù)的過(guò)程中，需要對(duì)所有的資料進(jìn)行集中收集以及分析。而且勘測(cè)面積也要明確，衛(wèi)星圖可以對(duì)較小的面積進(jìn)行拍攝。其能充分發(fā)揮出勘察以及核查的效果，從而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化的升級(jí)，減少人為因素所產(chǎn)生的負(fù)面影響。

2 水利工程中運(yùn)用遙感技術(shù)的意義、作用

在水利工程施工中使用先進(jìn)的遙感技術(shù)，能有效的勘察和了解施工四周水文環(huán)境、地理環(huán)境等，從而提高施工的效率，強(qiáng)化工程的建設(shè)質(zhì)量。在過(guò)去的施工工作中，因?yàn)榧夹g(shù)落后，勘察的視野無(wú)法得到擴(kuò)展。為了更好的把控四周環(huán)境，必須先了解地貌和水位條件，這就需要用到遙感技術(shù)。因?yàn)檫b感技術(shù)的圖像非常系統(tǒng)，可以全面真實(shí)的體現(xiàn)出工程建設(shè)的實(shí)際情況。而且通過(guò)采集相應(yīng)的地形圖像，能獲得所需要的數(shù)據(jù)和信息，準(zhǔn)確性也非常高。通過(guò)采用遙感技術(shù)，可節(jié)約大量的人力、物力和財(cái)力資源，并且提高工程測(cè)量工作的效率。所以在具體的施工工作中，需要合理的利用攝影技術(shù)、定位技術(shù)以及遙感技術(shù)。如今的遙感技術(shù)和很多新技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)遙感技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，使得水利工程的勘察工作更加方便，并且促進(jìn)了施工工作的順利開(kāi)展和進(jìn)行。

3 遙感技術(shù)在水利工程建設(shè)中的應(yīng)用

3.1 轉(zhuǎn)換坐標(biāo)

在水利工程建設(shè)中，為了減少誤差，必須先要對(duì)目標(biāo)位置進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如果無(wú)法獲取地表的信息以及參照物，那么就要采用無(wú)人機(jī)來(lái)定位坐標(biāo)原點(diǎn)。不僅如此，無(wú)人機(jī)在拉開(kāi)一段距離后還要二次定位其中的位置。需通過(guò)無(wú)人機(jī)運(yùn)行軌跡來(lái)明確某一范圍內(nèi)的參照物以及目標(biāo)位置，將無(wú)人機(jī)飛行特點(diǎn)與構(gòu)建坐標(biāo)系模型當(dāng)成是前提，確定目標(biāo)相關(guān)的信心資料以及地圖相符的坐標(biāo)系。技術(shù)人員在指揮和操作無(wú)人機(jī)時(shí)，需要先確定無(wú)人機(jī)的一些信息，從而對(duì)目標(biāo)進(jìn)行匯總，按照四周參照物的實(shí)際情況來(lái)完成標(biāo)記工作，通過(guò)參照物來(lái)獲取地面的數(shù)據(jù)以及信息。

3.2 水利規(guī)劃和水環(huán)境治理

在水利工程中，水文資源的變化性很大，必須掌握其變化特點(diǎn)，這是水利規(guī)劃工作的前提。過(guò)去的二維靜態(tài)水文圖形數(shù)據(jù)已經(jīng)非常落后，不能準(zhǔn)確的計(jì)算覆水面積、水環(huán)境過(guò)程和災(zāi)害模擬，所以需采用先進(jìn)的遙感技術(shù)，來(lái)獲取水文的各種信息數(shù)據(jù)，并且探測(cè)湖泊以及河道的各種特點(diǎn)。同時(shí)將遙感技術(shù)和三維技術(shù)、VR技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)更加先進(jìn)的水利工程動(dòng)態(tài)規(guī)劃。通過(guò)合理治理水環(huán)境，除了能維護(hù)當(dāng)?shù)鼐用竦纳钜约吧a(chǎn)外，同時(shí)也能保護(hù)水工設(shè)施設(shè)備。借助遙感技術(shù)，可以全面探測(cè)岸灘、湖泊、河道的情況，并且識(shí)別水體的質(zhì)量以及地殼、泥沙、生物等情況。通過(guò)對(duì)信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，也能展現(xiàn)出當(dāng)?shù)卣鎸?shí)的水文環(huán)境。

3.3 防洪防災(zāi)

如今，遙感技術(shù)已經(jīng)被用在洪澇災(zāi)害的調(diào)查中，從而起到防洪防災(zāi)的作用。在產(chǎn)生洪水時(shí)，地區(qū)容易被云霧所籠罩，基于光學(xué)原理成像的陳舊式遙感技術(shù)可能無(wú)法滿足監(jiān)測(cè)的需要，僅僅只能獲取水體的一些參數(shù)。為此，可充分利用SAR（合成孔徑雷達(dá)）技術(shù)，因?yàn)槠洳粫?huì)受到天氣的影響，而且能方便獲取信息和數(shù)據(jù)。如今，遙感技術(shù)已經(jīng)和SAR系統(tǒng)進(jìn)行了結(jié)合，裝有SAR的無(wú)人機(jī)能在災(zāi)區(qū)飛行成像，將地面的實(shí)際情況發(fā)送到相應(yīng)的監(jiān)測(cè)中心，通過(guò)一系列的處理之后，為防洪防災(zāi)工作提供一些需要的參數(shù)。利用先進(jìn)的遙感技術(shù)，可準(zhǔn)確感知到洪災(zāi)發(fā)生的范圍、位置以及危害程度。無(wú)論是哪一種遙感技術(shù)，均能借助波段運(yùn)算來(lái)讀取水體邊界。而且在了解了遙感獲取的災(zāi)害范圍后，需根據(jù)實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行評(píng)估，從而為防洪防災(zāi)提供科學(xué)合理的參考依據(jù)。

3.4 水利工程的施工

遙感技術(shù)也可以被運(yùn)用在水利工程的施工中，比如先通過(guò)GPS來(lái)構(gòu)建工程勘測(cè)施工坐標(biāo)框架，并且對(duì)動(dòng)態(tài)定位范圍進(jìn)行擴(kuò)展，同時(shí)全面構(gòu)建相應(yīng)的勘測(cè)施工坐標(biāo)系，最后還要獲取勘測(cè)階段數(shù)字地形圖，這對(duì)于施工方案的優(yōu)化，具有非常大的幫助。

此外，在施工現(xiàn)場(chǎng)管理方面也需要用到遙感技術(shù)。比如在土石方驗(yàn)收以及施工放樣的過(guò)程中，要用到全站儀。在坡度測(cè)試方面，要采用數(shù)字水準(zhǔn)儀。在對(duì)水利工程進(jìn)行監(jiān)管時(shí)，則需要用到GPS-RTK技術(shù)、三維近地激光掃描技術(shù)、衛(wèi)星航空測(cè)量手段等。對(duì)于一些危險(xiǎn)的施工，比如隧道開(kāi)閘、山體開(kāi)挖等，可采用遙感技術(shù)來(lái)對(duì)施工的總體質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)控，而且促使工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。最后，在水利工程竣工的階段也要用到遙感技術(shù)和其他測(cè)繪技術(shù)。比如通過(guò)這些技術(shù)來(lái)獲得施工過(guò)程中的更多信息，或者通過(guò)GPS測(cè)圖技術(shù)對(duì)工程竣工圖紙進(jìn)行測(cè)繪。按照施工的一些要求，將測(cè)繪結(jié)果傳遞至網(wǎng)絡(luò)化GIS工程管理系統(tǒng)中，從而為最后的驗(yàn)收工作提供參考依據(jù)。

3.5 獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)

在水利工程的施工過(guò)程中，測(cè)繪數(shù)據(jù)的收集非常重要，其能影響工程的決策，有利于后期的調(diào)整和改進(jìn)。同時(shí)在開(kāi)展測(cè)繪工作時(shí)，無(wú)人機(jī)遙感技術(shù)也得到了一定的利用，其可以收集各種不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)，并且進(jìn)行整理和處理，提高數(shù)據(jù)收集的效率和效果。此外，工作人員還需要通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行掌控，輸入指令后，劃分出不同的測(cè)繪范圍，開(kāi)發(fā)出無(wú)人機(jī)航線。同時(shí)在特定的情況下，促使無(wú)人機(jī)完成相應(yīng)的任務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，遙感技術(shù)可以明確一定的數(shù)據(jù)信息，更好的開(kāi)展工程測(cè)繪工作。如今，因?yàn)楦鞣N技術(shù)都在不斷的優(yōu)化和創(chuàng)新中，通過(guò)定位系統(tǒng)能促使位置更加明確。同時(shí)再使用坐標(biāo)系統(tǒng)，可以更好的完成范圍內(nèi)的測(cè)繪任務(wù)。無(wú)人機(jī)獲取相應(yīng)的信息和資料后，還要進(jìn)行一定的監(jiān)測(cè)以及復(fù)核，確保數(shù)據(jù)更加真實(shí)、準(zhǔn)確、有效。

4 結(jié)語(yǔ)

如今，隨著社會(huì)的大力發(fā)展，遙感技術(shù)正在逐漸朝著高精度、時(shí)態(tài)化、先進(jìn)化的方向不斷發(fā)展。所以在水利工程建設(shè)中，遙感技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越多。其不但代替了傳統(tǒng)的人工測(cè)量技術(shù)，而且也和GPS技術(shù)、人工智能模擬技術(shù)、3D圖像技術(shù)進(jìn)行了結(jié)合，從而為水利工程的施工提供了更加先進(jìn)、高效的服務(wù)，使得施工工程擁有更多可靠的數(shù)據(jù)和信息。