水文水資源勘測中遙感技術的應用

劉 朝

（河北省張家口水文勘測研究中心，河北張家口 075000）

1 遙感技術的概述

遙感技術作為一種探測技術，其出現的時間相對較早。該技術基于電磁波理論，通過對傳感器進行有效利用，更好地收集和分析各種遠距離目標反射與輻射的電磁波，然后對這些電磁波進行處理，使之成為信息綜合成像的基礎設施，實現對地面景物的探測與判斷。在具體探測過程中，遙感技術具有很強的綜合性特征，在各個領域發展中起著重要的推動作用，既有利于簡化各個工作環節，還能夠減輕工作量，大幅度提高工作效率，用較低的投入成本獲得高精度的探測數據[1]。另外，遙感技術主要是從電磁波技術出發，對目標信息進行反饋與采集，然后由相關工作人員對這些信息進行整理和分析，從而完成對目標的準確識別。該探測技術具備很強的生命力與綜合性，企業運用遙感技術能夠降低人工成本，顯著提高測繪精度，為后續數據分析和各項工作的開展提供有效的數據支持。

2 遙感技術的特點

2.1 全天候監測

隨著現代科學技術的迅速發展，遙感技術這一新型探測技術應運而生，該技術是通過傳感器實現傳感，以完成對可見光波、紫外線和紅外線等光波的有效收集，能夠全面呈現出肉眼無法看見的物體特征。基于上述原理，在水文水資源勘測過程中運用遙感技術，可以實現對水位的有效觀測，進一步豐富水位監測數據，大幅度提高水位觀測結果的精準度。同時，遙感技術相較于傳統的監測技術而言，其對外界干擾因素具備更強的抵抗能力，如天氣、地面植被及氣候等相關因素對遙感技術作用的發揮無明顯影響。因此，實現全天候監測，能夠收集到更為全面的水文水資源信息數據[2]。

2.2 不易受空間限制

在以往水文水資源勘測中，多采用人工方式完成勘測工作，但這種方式極易受到惡劣天氣、地面植被、復雜地形等外界因素的干擾和影響，導致水文水資源勘測工作不能順利開展，且工作效率很低，工作質量較差，在整個勘測過程中存在諸多的危險因素，會嚴重威脅到工作人員的人身安全。相較于以往的水文水資源勘測方法，遙感技術的應用更為靈活有效，不易受空間限制，可以進行更為全面的水文水資源監測，即便是在復雜險峻的地形環境、惡劣的氣候環境下，遙感技術依然能夠順利完成水文水資源勘測工作，極大程度上擴展了遙感技術的應用范圍，獲取到更為全面和詳細的水文水資源數據，從而大幅度提高數據資料的精準性和完整性，促進水文水資源研究工作的高質、高效開展[3]。

2.3 探測高效

在以往水文水資源勘測工作中，人工方式既需要投入大量的人力和物力資源，又耗費時間較長，極易受到多方面因素的干擾。而遙感技術的應用能夠很好地彌補傳統勘測方式存在的不足，通過對陸地衛星的有效利用完成地表的探測，相關研究顯示：一顆衛星能夠在很短的時間內實現全球覆蓋成像，所以采用衛星作業能夠大大縮短水文水資源勘測周期，有效提高勘測工作的精準度，從而顯著提高勘測工作的效率和質量。

2.4 數據獲取范圍大

與以往的人工探測方式相比，遙感技術在水文水資源勘測中具有更為明顯的優勢，既可以實現更大范圍的水文水資源勘測，又可以在保證勘測精準度的同時，進入人工方式難以達到的險峻區域進行勘測工作，獲得更為豐富的水文水資源數據信息。

3 我國水文水資源工程發展現狀

在新時代背景下，為能夠更好地促進區域經濟發展，我國不斷加強對水文地質的研究及水生態環境的保護，而水文和水資源相關工作是實現上述目標的重要途徑。通過利用先進的技術和有效的策略，推動水文水資源勘測工作的開展，進而實現預期目標。各領域需要結合時代發展的需求，有效利用水文與水資源應用技術，并在此基礎上構建高水平的技術融合與綜合使用體系，推動相關研究工作的開展，從而進一步提高水文研究和水資源保護工作的實效性[4]。不同于其他工程，水文水資源工程涵蓋了更多的內容，且綜合性與交叉性更強，涉及地下水科學、地球科學等多領域的知識。水文水資源工程是基礎性工程的重要構成部分，該工程不僅關系到國家和社會的發展，還與廣大人民群眾的日常生活緊密相關。因此，社會各界非常重視水文水資源工程的發展。

隨著科技的發展，水文監測工作發生了較大的變化，充分運用全新的科技手段，特別是現代遙感技術，促進水文監測工作的高質、高效開展，在一定程度上對水生態環境的改良與治理、水資源的調度與配置發揮了良好的推動作用。雖然當前我國水文水資源技術水平顯著提高，但是外部環境的變化速度不斷加快，導致水文監測工作出現了一系列的問題。例如，水文水資源探測技術不能適應當下社會經濟迅速發展的需求，水文水資源探測技術與其他領域理論交叉融合深度不夠等。面對這一情況，有關部門在選用水文水資源勘測技術時，需要對多方面因素進行綜合考量，并在此基礎上進行一定的技術創新，加強各個領域之間的合作交流，從而促進水文水資源工程的跨學科發展。

4 水文水資源勘測中遙感技術的具體應用

4.1 水資源監測與應用

對于水文水資源勘測而言，遙感技術在其中發揮著重要的作用，該技術可以對河流、湖泊、地下水資源等有效運用，生成清晰的圖片或視頻，以便相關工作人員更為準確、科學地分析河流或湖泊所在區域的地形地貌狀況，進而明確不同形態的地形地貌對區域內地表水的流域面積、流向的影響。在地下水資源勘測過程中，相關工作人員可利用遙感技術全面收集區域范圍內的地質數據信息，結合收集到的數據信息和相關資料，對區域地下水資源分布情況進行研究和分析，從而科學判斷目標區域地表之下水資源的特征、分布范圍等重要信息[5]。另外，相關工作人員還能夠利用遙感技術分析目標區域的總體地質與水文情況，明確其他關聯地質狀況，準確評估本區域水生態系統內部的平衡關系，結合評估結果針對性地開展水資源勘測工作。

4.2 水資源保護

現階段，遙感技術在水文水資源保護中起著重要的作用。在水體懸浮物的監測工作中，通過分析懸浮物的濃度能夠了解水質的真實狀況，水資源的分布、沉降等情況會在很大程度上影響到湖泊、河流及水庫的生態環境。而遙感技術的充分運用，使相關工作人員可以對懸浮物反射波段與濃度進行全面、科學的分析，找出目標區域水質可能存在的問題，從而采取科學、可行的防治措施。同時，深入研究陸地植被與藻類類似的光譜特征，當其反射率比較高時，則表明富集區的水體存在富氧化問題，這時相關工作人員需要確定遙感技術與具體數據信息之間的聯系，從而反映出藻類的綠色濃度，更為科學地判斷水體的富氧化情況。當水體存在不同程度的污染時，會在很大程度上改變水體的溫度、透明度及顏色等指標，這種改變會導致水體的反射率發生變化[6]。因此，在水文水資源勘測中運用遙感技術時，相關人員需要結合獲取到的遙感圖像，通過分析圖像的形態、紋理及色調等特征，詳細分析和觀察水體的濃度、面積和污染源，嚴格依據國家相關規定和要求采集相應的遙感數據，結合上述數據信息對目標區域內水體污染情況進行跟蹤監測。例如，通過利用衛星或小型飛機等設備，采集相應的遙感影像數據，從而達到實時跟蹤的目的，及時發現水源的污染問題，以便相關部門盡快采取有效的解決措施，保障區域內人畜用水安全。

4.3 徑流量預測

在實際的水文水資源勘測工作中，遙感技術的運用可以實現對目標區域徑流量的精準預測。一直以來，徑流量的預測都是水文水資源勘測中較為繁瑣和復雜的環節。為能夠更好地反饋徑流量預測所需的信息數據，可借助衛星遙感篩選原始的數據，并對這些數據進行分類與統計，再借助相應的技術手段進行自動計算，從而實現對目標區域徑流量的智能化預測。在徑流量的勘測工作中，技術人員需要先科學估算目標區域的徑流量，依據衛星遙感技術，有效結合人工估算方式與遙感測繪方式，保證二者之間的協調統一，從而在極大程度上挖掘遙感技術的應用潛能，將徑流量預測的誤差最小化[7]。對徑流量進行計算時，數據的來源主要是蒸發量與降水量，相關工作人員需要對目標區域的徑流量進行動態化監控，有效整合和分析已經獲取到的數據信息，然后以此為依據，對徑流量進行科學估算，再借助遙感技術對區域徑流量進行精準測繪，并構建相應的水文模型，將分析結果直觀地呈現在工作人員面前，從而為后續水文水資源工程建設提供有效的數據參考。

4.4 降水量監測

區域內降水量和蒸發量是徑流量預測的重要依據，通過遙感技術輔助開展降水量檢測，能夠顯著提高水文水資源勘測質量和水平。具體而言，可利用遙感技術完成降水點和云頂溫度的勘測，在獲得相應測量數據后，需要借助計算機實現自動計算，從而實現對當下區域內降水量情況的全過程監測。在具體降水量勘察期間，相關工作人員應當注重氣象衛星、雷達等先進技術手段的合理運用，建立一個更為完善有效的降水量檢測系統，在保證降水量檢測完整性的同時，提高降水量預測的精準度。通常來說，當區域內的降水量比較少時，則表明云層相對較薄，此時需要將遙感技術和雷達系統有效結合，以確保監測工作的高質量完成；如果云層較厚，則需要有效結合遙感技術與氣象衛星技術。

4.5 蒸發量監測

蒸發量的監測應當加強對水源動態轉化情況的監控，這是一項物理層面的工作。現階段我國針對水資源蒸發量的監測主要采用衛星技術手段，然而這種監測方法的投入成本較高，工程量規模過大，工作內容多樣繁雜，難以保證水文水資源勘測工作的可靠性與穩定性。針對上述問題，相關工作人員需要有效結合遙感技術和監測系統進行輔助計算，針對差異化的水文水資源狀況，應當建立多層次的遙感模型，并進行分層計算，從而更為精準地定位目標區域的蒸發量，促進后續徑流量計算工作的順利開展。

4.6 部分災害預防

在水文水資源勘測過程中，現代遙感技術還能夠實現對目標區域旱情、積融雪及洪澇等狀況的全面監測，從而發揮預防災害的作用。針對土壤流失與侵蝕動態等情況的監測，可借助遙感技術獲取區域內的地形、地表植被、降雨量等相關數據信息，在此基礎上利用分類對比、逐像比較等方法完成全過程監測，同時建立水土流失定量計算模型，用于分析該區域的水土流失情況，以便工作人員找出造成土壤侵蝕的主要原因，及時采取針對性的防治措施，盡可能減少水土流失問題，保持區域內的水土平衡。

5 結語

遙感技術具有全天候監測、不易受空間限制、探測高效及數據獲取范圍大等特點，將其應用在水文水資源勘測工作中，不僅能夠大幅度降低人工工作量，還能夠提高工作效率和質量。因此，在具體應用過程中，相關部門應充分研究遙感技術的特點與應用優勢，結合水文水資源勘測的具體要求，將遙感技術與衛星、氣象系統等有機結合，從而更為科學、有效地開展水資源監測、水資源保護、徑流量預測等工作，促進目標區域水資源開發和利用工作的有序開展。