3S技術在水文與水資源工程上的應用

董禮瑋

摘要：信息技術的進步促使空間技術、網絡技術、衛星定位技術都在全面的發展。其中3S技術是全球定位系統GPS、地理信息系統GIS與遙感技術RS的一個統稱。現階段，3S技術已經全面應用到水文水資源勘測中。這一綜合技術的利用，提升了水文勘測的效率與精確度，從而進一步強化了對水文水資源的控制與利用的方法，也是人類對水資源數據準確收集與分析的技術支撐。本文主要通過闡述水文水資源研究中3S技術的應用與研究，以期可可以發揮出科學技術在水文水資源工程利用中的最大優勢。

關鍵詞：3S技術;水文水資源;應用優勢，勘測數據

引言

隨著人類對自然資源不斷的索取，水資源循環系統逐漸被破壞，這也造成了生態的不平衡發展與水文污染的情況發生。因此，為了加強水文水資源工程的管理效率，現代化技術的利用已經成為必然的發展趨勢。通過3S技術的應用可以有效收集精確的水資源數據，從而對水資源進行檢測，有效進行各類預報及預防各類水文地質災害的發生。

1、3S技術在水文水資源工程上的優勢

1.1有利于蔬菜及的精確度與準確性

將3S技術運用到水文與水資源工程中，進行相關數據資料的獲取，探測的范圍大，且受到限制條件少。例如：通過人造衛星等飛行器對目標的電磁輻射信息進行感知收集，從而對目標進行探測;遙感技術能夠對數據信息進行采集、傳輸、存儲以及處理，獲得較為準確可靠的數據信息;運用衛星還可以對水文水資源勘測進行導刊定位與測距。

1.2有利于提升水文勘測工作的效率

運用3S技術進行水文與水資源工程的探測，能夠在較短的時間內獲得數量較大的信息，并且對目標的相關數據信息進行采集、分析、處理和運用等，可以有效的提升水文和水資源工程相關工作的效率。

1.3有利于數據的集成與可視化管理

運用3S技術，能夠對獲得的水文與水資源的相關信息進行分析和處理，并通過顯示器對相關數據信息進行顯示，對地球上的相關信息進行成圖分析，具有較強的集成化可視性，方便相關部門對數據信息的管理。

2、3S技術在水文水資源工程中的利用

2.1水文水資源監測應用

通過3S技術對區域內水文數據進行及時監測，收集圖像、圖形和其他水文數據并儲存和分析，并且能夠進行信息的評價和管理。自動監測和GPS定位的結合，能夠對PH值域渾濁度進行污染位置定位，掌控地面沉降數據檢測，另外RS與GIS技術的結合，能夠對檢測水域范圍進行技術性的分布，對水體營養、水土流失和污染情況變化進行實時的監控。例如：區域內河流流量監測、地表土壤含水量監測、地下水文地質監測、水環境監測、降雨量監測以監測等。

2.2防洪預警應用

將3S技術運用于水文與水資源工程中的防洪工作中，可以通過GPS建立目標區域內的控制網，從而獲取洪災的動態信息，在洪災發生之前，采取相應措施，對洪災進行預防。也可以運用RS對洪災區域的影像資料獲取，對不同時段洪水的情況進行收集分析。通過GIS建立洪災情況的數字化的模型，對洪災地區的情況進行模擬，從而制定有效的防災方案。

2.3水文數據處理應用

水文數據的處理是水文工程中的重要部分，只有精確的數據信息才能給水文勘測開發工作提供堅實的基礎。首先，可以利用遙感圖形分析地區的樣本特征，構建出數字高程模擬，對面積、等高線和體積進行計算，確定水域中植被的分布和地貌地形特征;然后運用GIS技術與水文模型的結合，能夠使GIS數據處理系統進行空間分析和可視化操作。由于GIS技術能夠從DEM中采集必要的菜蔬，比如坡度、流域界限等等，從而描繪出水文模型圖像，更好的做出數字化模擬;最后還可以通過RS技術對氣象資料和云圖動態分布的分析，通過自動化的檢測設備將所有數據上傳到GIS數據庫中進行預算，能夠對水文要素進行科學合理的預報，比如洪峰流量、持續時間等參數。

2.4斷層富水分析

斷層一般是地區內的導水通道，其中包含了大量的水，因此對斷層的富水分析成為了十分重要的內容一致。首先，我們需要根據當地的地質資料和地理信息，對斷層的巖性等數據進行分析，不同結構和材料的斷層儲水能力和透水能力不同，疏松結構能夠容納較多的水量，而如果地質活動消失且是地質斷層，那么其含水量較少。由此可見，在實際應用過程中，可以使用GIS技術對巖層的構造和斷層數據等參數進行分析，對是否富水進行預測，結合計算機軟件生成的圖像，來判斷富水特征。

2.5水土保持和水庫泥沙淤積調查

近年來，隨著現代遙感技術的發展及其在水土保持領域的應用，定量或定性與定量結合的侵蝕評價在區域監測中得以實現，而地理信息系統技術又為較大范圍的空間分析提供了快速、準確的技術手段，人們可以利用矢量和柵格兩種類型的空間數據分析侵蝕因子的屬性、數量值及其空間分布，進而評價侵蝕的類型、程度，以及不同類型、不同程度侵蝕的分布規律。這就在技術、方法乃至理論上深化了區域土壤侵蝕監測的研究。

2.6水文水資源管理應用

以GIS技術為導向建立水資源管理信息系統，可以在第一時間為水資源管理提供全面而準確的信息支持。搭建我國水文站網管理信息系統，提升我國水文管理水平以及優化水文展望。當前有相關的研究者對水文空間流域的信息分布式以及多級次存儲結構。作為GIS平臺建立數字流域空間信息系統將其利用在河流水資源管理之中。當前已經完成了在GIS支持之下對特定河流水資源管理系統，那么就可以實現對于城市水資源利用的量化模擬、科學有序管理以及進行計算。

3、3S技術在水文水資源工程中應用趨勢

3.1網絡共享化發展

在互聯網逐漸普及的今天，3S技術與網絡相結合是未來的發展趨勢，也是必然的發展趨勢。只有將網絡與3S技術結合，才能做到強強聯合，發揮更高的工作效率，那個時候的技術會更先進、更具現代化，對于我國水文水資源管理將會是巨大的推動。

3.2智能化發展

智能化、自動化是當前可以預想到的發展道路，未來3S向智能化發展是預定下的無形發展之路，也是改革的重點方向。通過3S技術智能化改革，數據分析過程會更全面、更完整，也會更人性化，會大大節省人力、物力、財力，從而帶動水資源管理工作走得更快速、更長遠。

3.3集成化發展

隨著集成化技術的快速發展，未來的3S技術也不可避免地要向集成化發展方向靠攏，結合多項高新技術，做到規避限制、揚長避短，充分發揮各項科技優勢，只有將3S技術做到集成化發展，才能收獲更廣闊的水文信息，同時也可以提供多項決策信息。

總結

在航空技術飛速發展與網絡信息化技術不斷更新的今天，對于3S技術運用到水資源工程中，實現集成化、智能化的勘測體系，發揮出3S技術自身的價值。對于水資源管理工作來說，3S技術可以不斷優化其勘測效率，通過精確、高效的監測數據制定生態保護方案，為改善自然環境，促進水資源的良性循環提供技術保障。

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