遥感技术在水文水资源监测方面的优势与实践

郑煦策

【摘要】随着遥感技术的迅猛发展，多平台，多时相，高分辨率的遥感数据不断出现，如何将这些海量的数据应用到水文水资源领域中是目前研究的热点问题。但我们不能将常规的观测方法丢弃。我们应当更好的将常规观测与遥感技术结合，取长补短。这样遥感技术在水文与水资源工程中才能解决水文问题。使水文与水资源科学迈上新的台阶。

【关键词】水文水资源：遥感；应用

水文工作是水利工作的基础，水文水资源管理工作是水文工作的重要组成部分，是水利工程建设的重要依据。近年来，水文水资源管理在水利工程建设过程中发挥着越来越重要的作用，其所带来的社会经济效益也愈加的显著。长期以来受地形、地貌和气候的影响，水旱灾害成为当前最主要的自然灾害，给工农业生产和人民群众的生命财产安全带来了很大的影响。而水文水资源管理的应用作为抗灾减灾最重要的非工程措施，可以说是进行水利工程建设的重要依据。水文水资源管理工作的好坏，对水利工程建设有着直接的影响，其不仅关系到工农业生产，更关系到广大人民群众的生命财产安全，因此必须加强对水文水资源管理，遥感图像处理作为遥感技术应用的重要组成部分，是根据不同的工作目的而确定的。遥感图像处理的首要任务是对遥感数据的选择及其时相选择：其次是根据任务和目标进行波段组合的优化选择：最后是确定遥感图像处理和信息提取方法，方法选择得当，即可取得了事半功倍之效。遥感技术在水资源中各个领域都有着广泛应用。

一、遥感技术在地表特征的应用

地表类型划分估测区范围广阔，地貌形态复杂多样，为简化地貌类型，同时兼顾地貌对地表产流影响的差异，以卫星图像为基础，将区内划分为几个大的地貌类型，即中山区、低山丘陵区、平原区、及黄土高原区。地表岩性地表岩性地表岩性地表岩性应用遥感岩性地层解译结果，考虑到不同岩性的透水性能，为了使区内的下垫面类型趋于简单化和带有普遍性，将其共性特征组合如下：1.黄土、第四纪冲洪积物，透水性较强；2.砂岩、砂砾岩，结构较为松散，孔隙裂隙较为发育，透水性较强；3.砂岩、砂泥岩，透水性一般；4.变质岩、岩浆岩，透水性较弱；5.碳酸盐岩，透水性较强。

二、水文水资源领域中遥感技术的应用

（一）监测径流量

径流量测量是一项复杂的工作，在测量中可根据水文模型，利用遥感信息，径流量进行估算。遥感技术可用于水体、地表、蒸发量、土壤等数据的收集，在收集信息方面，具有完整性，快捷性、全面性的特点，结合水文模型便可较为准确的预测出径流量。此外，遥感技术也对其他相关元素进行感测便可测量径流量，通过大量数据的收集建立科学合理的水文模型，以此得到径流量数据。

（二）降水量监测

利用遥感技术，结合利用卫星与雷达，将遥感信息源输送、传递，这样有助于掌握降水量的分布、空间等参数，以此全面了解具体的降水量数据。对于雷达的应用，通过对空气中降水粒子对电磁波影响的分析，预测一些地区的降水量。而对于一些监测雨量较少的地区，不仅可用遥感技术监测雨量站，也可利用雷达进行监测，以此使获得的降水量信息准确。由于卫星水对地面测量、卫星信息的综合，进而可预报大面积的雨量。雷达只是对降水粒子进行监测，当由于粒子密集而出现较厚云层时，降水量数据的准确性将降低，无法通过雷达监测获得准确数据。目前，降水量监测多使用航空飞机进行，飞机进入云层深处，并在此探测。因此，现阶段航空遥感对气象观察起到辅助作用，对云层及周围粒子分布进行监测，并将探测收集到的资料数据传送到计算机系统，通过计算机系统分析处理资料数据，以此获取较多的云层数据，能够水位水资源研究提供方便，并使研究时间缩短，降低成本。

（三）监测土壤、地表水分

土壤水分主要包括地表能量、地下水、地表水，地表影响着物质、地面能量、径流形成等。同时，地表特征复杂，在利用遥感技术分类、识别地物时，将提高土地利用率，有助于水体识别等。由于水文变化将直接造成土地覆被、土地利用的变化，而遥感技术有助于监测覆被变化。此外，地表发射率、反照率、植被等因素影响着物质与地表能量的平衡。遥感技术监测土壤水分，常使用的方法是微波遥感、光学遥感。

（四）蒸发量监测

蒸发量影响着能量、水量的平衡，对于蒸发量的监测主要利用物理方式，实现能量与质量关系的转化，以此获取较为准确的蒸发量数据。目前各个领域广泛使用遥感技术，测量蒸发量的方法也逐渐增多，卫星收集数据的方式也越来越多，计算方法也逐渐完善，包括全遥感信息模型法、能力余项法、统计经验法等。对于蒸发量监测，可通过多层模型，把土壤分为多层，一层模型区分植被、地表，一层模型计算地上热量、地下土壤、地表植被之间的余热。在监测时，需要结合地表特征数据探测与蒸发量遥感技术监测这两种形式，对遥感日蒸散估算模型进行研究，建立计算模型，对地表环境下的蒸散情况进行全面掌握，使蒸发量的监测、计算有据可依。

（五）预防灾害

遥感技术还可用于监测水质、旱情、洪涝等情况，可预防灾害，并能对水土流失、土壤侵蚀动态情况进行监测，以此防止水土流失。利用遥感技术，通过收集植被、土地、地形、降雨量、人文等情况，从而对土壤侵蚀情况进行监测。现阶段，可利用多种方法对土壤侵蚀动态进行监测，可利用逐像元比较、分类对比等方法，对土壤侵蚀动态进行监测。在水土流失定量研究法中，其中使用较多的是建立水土流失定量计算模型的方法，利用收集到的土壤流失信息，结合所建立的方程式进行分析、计算，通过遥感影像获得有关土壤侵蚀的数据，以此获得模型计算因子，便于对水土流失状况进行监测。

总之，由于遥感技术具有速度快、准确性高、信息广泛的特点，可用于降水量监测、土壤水分监测、径流量监测、蒸发量监测等，有助于预防灾害。而对于河流区域洪水状况的监测，可通过洪水预报系统数据的收集、建立模型，进行DEM处理，以此划分流域、演算河道洪水，以此准确把握河道流量、对洪水状况全面把握，便于防洪措施的及时采取，对水资源研究具有积极的作用。

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