水文水资源工作中遥感技术的应用分析

2017-03-05 16:25李建贞孙元杰张俊辉
河南科技 2017年13期
关键词:勘测遥感技术水文

李建贞 孙元杰 张俊辉

(郑州水文水资源勘测局,河南 郑州 450000)

水文水资源工作中遥感技术的应用分析

李建贞 孙元杰 张俊辉

(郑州水文水资源勘测局,河南 郑州 450000)

随着我国遥感技术的不断发展,其在水文水资源工作中的使用范围也变得更加广泛。本文在分析遥感技术及我国水文水资源工程发展现状及趋势的基础上,探讨遥感技术在水文水资源工作中的应用,并提出其在水文水资源工作中应用的注意事项。

水文水资源;遥感技术;应用

1 遥感技术概述

1.1 遥感技术概念

遥感技术属于一项综合性强、涉及范围广的探测技术,其工作原理是通过电磁波技术,使用不同的传感设备,收集、分析及处理远距离反射或者辐射的电磁波信息,从而获得影像数据。遥感技术具有速度快、成本低、效率高、周期短等特点,因此,其广泛使用在地图测绘、气象观察、资源考察等方面[1]。近年来,随着遥感技术在水文水资源工作中的广泛应用,遥感技术的优点不断被放大。通过使用遥感技术,能获得许多准确的水文数据资料,在很大程度上促进了我国水文水资源工作的研究及发展。此外,遥感技术也能降低水文水资源工作的研究成本,促进水文水资源研究的发展。

1.2 遥感技术的优点

与人工巡测相比,在水文水资源工作中使用遥感技术有较大优势,主要体现在以下几方面。首先,使用遥感技术可在较短时间内获取大量的信息数据,能实现全天候的监测,且不易受到冰层、云雾等一些外在因素的影响,在一定程度上拓宽了水文工作观测的信息量。其次,使用遥感技术进行水文勘探时,不存在地域方面的限制,且复杂地理条件、恶劣天气等因素产生的干扰较小,能全方位进行信息收集。再次,资料收集速度快,特别是在使用遥感技术的过程中,陆地卫星有效实现了全球覆盖成像,且周期仅仅是16天,多卫星联合作业,能有效缩短探测所需的周期。最后,使用遥感技术,能一次性获得大范围的地物信息,大大提高了水文水资源工作的效率[2]。

2 我国水文水资源工程发展现状及趋势

2.1 水文水资源工程发展现状

水文水资源工程属于综合性强、涉及专业广的工程,其具有一定的复杂性,使用地球科学的基本理论作为相应基础,并且涉及环境工程、岩土工程、地下水工程等学科的内容和知识。水文水资源工程的良好发展是我国社会与经济发展的保障,因此,其受到人们的高度重视。就当前情况来看,在水文水资源工程中预测预报通常是和气象与水务相互结合,以及分布式的水文模型和天气雷达相互结合,具有比较准确的预测预报结果。现今,在水文监测中引进了诸多现代科技,如遥感技术的使用,在很大程度上提高了水文水资源工作的质量。水资源在配置、调度、生态环境改善和治理方面都取得了比较明显的效果。总得来看,通过长期发展,水文水资源的工程施工已经取得了较大进步,但随着外界环境的变化,有关单位需要跟上发展的步伐,深入进行相应创新和研究工作,使水文水资源工程能获得更好的发展[3]。

2.2 水文水资源工程应用趋势

目前,我国水文水资源技术虽然已经取得了较大进步,但仍处于不断研究与实践的过程中,且许多新技术也在不断开发中,水文水资源工作还存在一定问题。例如,在水文水资源的检测方面,技术水平还有待提升;水文水资源工作在其他领域的理论研究还比较薄弱,没有进行有效的信息共享。所以,在未来发展阶段,水文水资源工作首先需要解决当前存在的问题。其次,也需要不断进行技术改良和创新,并加强和其他领域之间的交流与合作,从而相互促进,共同发展。

3 遥感技术在水文水资源工作中的应用

3.1 降水量监测

遥感技术具有一定的优势,因此,其被广泛应用于监测活动中。在降水量监测过程中,使用遥感技术能在很大程度上提高监测的准确性。进行降水量的检测工作,一般是通过在降水点和云顶温度间建立联系,用地面雨量站和卫星信息间的差值,进行相应的监测活动。在降水量监测的过程中,雷达技术、气象技术、航空技术的使用都比较频繁,一般都是用计算机,计算并处理空间信号。通常来讲,当地面降雨量较少时,可用雷达系统对部分区域降雨量进行相应预报,当云层较厚时,可用雷达和气象卫星来进行计算工作。气象卫星适用于大范围降水的预报工作,一般使用微波辐射方法与综合方法等。现今,还有一种经常使用的方法,即利用航空飞机进入云层进行相应检测活动,从而获取所需的数据信息,再使用计算机,计算收集的数据信息,为水文部门的预报预测提供有效支持。

3.2 蒸发量的监测

蒸发量的监测指的是使用物理方法,对地表的质量和能量转化情况进行监测。目前,在蒸发量监测过程中,一般使用卫星进行监测,卫星监测包含能量余项法、统计经验法等。针对一些比较复杂的蒸发量监测工作,还可以使用遥感的信息模型进行相应计算。使用遥感信息模型,联系监测的实际情况和模型特点,可以把模型分成多层模型。例如,一层模型通常使用在地表的植被与土壤,二层模型计算地上热量、地下土壤、地表植被之间的余热。现今,在我国蒸发量的监测工作中,比较先进的是蒸发蒸腾模型,其能有效计算非均匀地面条件的蒸发量。

3.3 径流量预测预报

进行径流量的勘测与预报工作,主要是把卫星遥感系统获取的监测数据和水文气象站获得的数据作为依据,把主要信息数据输入到水文水资源模型中,通过计算,得到相关数据信息。通常情况下,在水文水资源工作中,对径流量进行预测和预报,需要使用卫星遥感技术进行综合处理,对河川径流进行合理估算,不能直接通过遥感技术实现。遥感技术需要收集地形地貌、土壤土质、植被条件以及相关的水系情况,并联系含水量、蒸发量和降水量等因素进行综合估算。通过使用遥感技术,获得各项信息数据,通过水文模型进行相应处理分析,从而预测出径流量。

3.4 地下水遥感

在水文水资源探测工作中,地下水位勘测比较复杂,受地质环境等因素的限制,人工勘测的数据无法满足勘测需求,需要借助更科学的技术进行辅助勘测。随着遥感技术的不断发展,地下水位勘测工作也取得了明显进展。使用地下水遥感技术,可以根据地貌条件和地表植被等数据信息,使综合模型进行计算,从而得到地下水勘测数据。

4 遥感技术在水文水资源工作中应用的注意事项

4.1 对资料和数据采集的选择性

在水文水资源工作中,遥感技术具有比较明显的优势。但无论是卫星遥感技术、雷达技术,还是航空飞机技术,都具有信息数据获取量较大的特点,特别是卫星遥感技术,在水文水资源监测工作中,信息获取量比较大,并且比较复杂,在具体工作中需要对大量数据信息和水文资料进行选择。例如,航空遥感获取大量地面资料,因为覆盖范围较大,地面资料的分辨率存在较大差异,这要求在水文水资源工作中需要按照研究要求和重点内容进行合理选择。

4.2 遥感技术与人工作业结合

在水文水资源工作中,遥感技术具有明显的优势,在许多工作中都可以取代人工勘测,但在某些方面仍需使用人工进行勘测。面对该情况,在实际施工过程中,需要联系工作实际,实现遥感技术和人工作业的结合,使其进行有效互补,从而提高勘测工作效率,获得最加准确的数据,更好地促进水文水资源工作的开展。

5 结语

随着我国遥感技术的不断发展,其在水文水资源工作中的使用范围也变得更加广泛。因此,有关人员需要加强对遥感技术的研究与应用,使其能在水文水资源领域发挥更大的作用。

[1]宋树东.遥感技术在水文水资源领域中的应用研究进展[J].科技传播,2014(15):23-24.

[2]王铭,孙丹,赵莉祺.遥感技术在水文水资源中的应用[J].河南科技,2015(7):74-75.

[3]耿毅.浅析遥感技术在水文水资源方面的应用及进展[J].河南科技,2015(15):112-113.

Analysis of Remote Sensing Technology in Hydrology and Water Resources

Li Jianzhen Sun Yuanjie Zhang Junhui
(Zhengzhou hydrology and Water Resources Survey Bureau,Zhengzhou Henan 450000)

With the continuous development of remote sensing technology in China,its use in hydrology and water resources has become more extensive.This paper mainly analyzed the remote sensing technology and hydrology and water resources engineering in our country the status quo and development trend,explored the application of remote sensing technology in the work of hydrology and water resources,and put forward the application in hydrology and water resources in matters needing attention.

hydrology and water resources;remote sensing technique;application

TP79;P332

A

1003-5168(2017)07-0080-02

2017-06-01

李建贞(1984-),女,本科,助理工程师,研究方向:水文水资源。

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