遥感技术在水文水资源领域中的运用探析石亚竹

遥感技术在水文水资源领域中的运用探析石亚竹

河北省水利水电勘测设计研究院天津300250

摘要:水文水资源是关系民生的重要系统工程。他们的工作质量和效果直接影响着社会和经济活动。加强水资源管理的基础是全面掌握该地区的水资源信息。通过传统水位观测站获得的数据有一定的局限性。随着科学技术的发展,遥感技术得到了广泛的应用。

关键词:水文水资源;遥感技术;现状分析

引言

作为科技发展的产物,遥感技术极大地促进了水文和水资源的勘探。在水文和水资源领域,遥感技术可以用来加强对水文和水资源工作人员的控制。水文和水资源工作与经济发展密切相关。它是促进我国水资源开发利用的重要途径,也是我国水利建设的重要支撑手段。遥感技术可以通过遥控实现图像采集和信息采集。遥感技术需要较少的信息获取时间,可以在一次投资中长期使用,并且应用成本较低。

1遥感技术的相关概念

遥感技术是20世纪60年代提出的一种探测技术。它依靠不同物体电磁波信息的差异,从而利用卫星、飞机、无人机等信息采集设备来判断地形、地貌、资源等信息。由于航天技术的进步,人造卫星的发展极大地促进了遥感技术的发展。通过人造卫星,我们可以全面控制地面的水文和水资源。现代遥感技术的发展主要是信息的收集、传输、处理、存储和呈现。它在水文和水资源勘探中发挥着非常积极的作用。与此同时,遥感技术根据不同的用途和操作环境发展了许多小型应用分支。遥感技术是一项综合性高技术,在侦察方面具有突出的优势。

2遥感技术在水文水资源领域的优点

2.1大检测范围

在开展水文和水资源相关工作时,他们经常面临大面积的水域,工作量非常大。然而,遥感技术可以利用飞机、卫星和其他工具收集需要探测的地区的信息。根据目前科学技术的发展,利用人造卫星进行高空探测,最大探测面积可超过30,000平方公里。遥感技术的使用大大减少了对人力资源的依赖,可以大面积收集和处理中国的水文和水资源。

2.2快速信息获取

现代社会是一个信息不断变化的时代。数据和信息不断实时更新。为了更新地图,有必要对水文和水资源进行实地调查,而实地调查需要巨大的人力和物力。此外,这种大规模的水文和水资源调查工作每隔几年、十年甚至几十年才进行一次。对于水文和水资源地图来说,这种更新速度很难满足时代发展的需要。中国的陆地卫星可以在短短几天内收集中国水文和水资源分布的数据。与传统方法相比,获取水文水资源信息的速度非常快,绘制水文水资源图的周期大大缩短。

2.3不受地面环境因素的影响

传统的水文和水资源信息收集方法通常依靠人工实地探索信息收集对象。在一些复杂的情况下,使用手动方法收集信息是非常不安全的。这不仅对工作人员的安全构成威胁,而且在恶劣环境中绘制的数据的可靠性也受到很大影响。然而,遥感技术经常在高空收集数据。通过遥感技术,可以避免山、河、急流等恶劣天气的影响,这不仅保证了数据采集的准确性,还保证了工人的人身安全。

3遥感技术应用现状

3.1降水监测

遥感技术可以获得与降水相关的空间分布特征。这种方法主要用于雨量探测站和雷达监测站相对较少的地区。目前,雷达、气象卫星和航空飞机是评估降水的主要因素。雷达是微波遥感的重要组成部分。其工作原理是大气中的降水因子可以在一定程度上吸收和散射电磁波,然后处理反射信号。借助计算机,可以计算降雨量。然而,当云层很厚时,雷达很难收集数据。雷达和卫星探测可以结合起来测量降雨量。

3.2蒸发监测

一种通过物理方法转换表面能和质量进行测量的方法。随着遥感技术的不断发展,蒸发量的评估越来越准确。可以通过完整的遥感信息模型来确定监测点的误差,并且在地图上选择点之后,可以使用相关仪器来收集现场点信息。例如,根据模型的特性对模型进行分类,并将土壤分成多层。第一层模型用于划分地表、植被和土壤。第二层模型主要用于计算地下土壤、植被和地热的废热。在此基础上,遥感技术被应用于监测蒸发和探测地表数据。通过两者的有机结合,可以了解不同地区地表环境的蒸发情况,为蒸发计算奠定了坚实的基础。

3.3地下水观测

地下水观测一直是水位测量中一项重要而复杂的工作。受多种因素的影响,观测的准确性相对较低。随着遥感技术的应用,这个难题得到了有效解决。该地区地表植被和地形的特征可以间接获得地下水信息。虽然地下水无法直接观测,但地下水反映在地表植被信息中,可以通过遥感图像进行解释,从而获得相应的水文信息。例如,鉴于地表的岩性,可以利用现代遥感技术获得遥感图像。然后,根据岩性地层的平移结果和岩性的不同透水性,由于简化,下垫面类型变得具有一定的普遍性。最后,通过结合共同的特征,可以进行具体分析和科学判断。地形、植被和地质结构等地质因素往往与水文地质条件密切相关。因此,通过提取遥感图像结构、色调和形状等元素,可以合理判断含水层位置和富相水层等信息。同时,可以根据现有的调查数据合理评估地下水状况。

3.4评估洪涝灾害应用

在所有自然灾害中,涉及范围较大,危险性较严重的灾害之一便是洪涝灾害,洪涝灾害导致的直接或者间接的损失十分严重。因此,通过使用RS技术进行动态检测洪涝灾害,能够精确的计算出洪水波及的范围以及面积,并且可以帮助控制洪涝灾害提供必要的依据。伴随RS技术越来越完善和一些新数据源的应用,在洪涝灾害监管方面RS技术也取得了不小的进步。例如:某些业内人员使用GIS和RS两种技术,数据源为Radarsat摄影,进行淮河的动态检测,并在短时间内对灾情进行了评估。土壤本身存在的湿度以及土壤中的含水量就是土壤水分,它与地下水以及地表水紧密相连,若土壤水分出现大范围流失,就会导致干旱。目前,许多专家都在重点研究如何使用RS技术检测土壤水分与旱情,并且就这个问题也提出了很多检测方法,并且根据遥感光谱波段将其分为微波遥感以及光学遥感两类。如利用遥感技术对土壤流失、侵蚀动态等进行监测,其中地形、土地、植被、降雨量、人为等与土壤侵蚀有关的元素是主要监测对象,在此基础上借助逐像比较、分类对比以及两者结合等方法完成动态监测等,同时构建水土流失定量计算模型研究水土流失情况,以便发现隐患及时预防和治理,从而尽量减少水土流失,保持水土平衡。此外,利用光学遥感、微波遥感等技术还可监测土壤水分、预测旱情。

结语

随着科学技术的发展,高新技术也在不断涌现。遥感技术为水文水资源工作提供了庞大的信息资源,减少了工作人员收集信息的工作量,极大提高了水文水资源工作效率,缩短了水文水资源工作的周期。相关部门应加强引导,鼓励与支持遥感技术在水文水资源工作中的运用,进一步发挥遥感技术在水文水资源领域的积极作用,促进该技术与水文水资源工作的结合。

参考文献

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