水文水资源勘测中遥感技术的应用

时间:2022-10-11 11:01:09

水文水资源勘测中遥感技术的应用

摘 要:遥感技术的发展始于上世纪六十年代,该技术以其高精度、高效率等优势在诸多领域中得以推广应用,并得到了广泛认可。文章主要论述了水文水资源勘测工作中遥感技术的应用状况,结合实际工作以及基础理论,从遥感技术的特点入手,针对其在水文水资源勘测中的优势以及具体的应用进行了简要分析。

关键词:遥感技术;水文水资源;勘测;应用

1 技术概述

遥感技术的发展始于上世纪六十年代,作为一种探测技术,以电磁波理论为理论基础,其主要利用传感器收集处理各类远距离目标反射、辐射的电磁波,以其作为信息综合成像,最终完成对地面景物的探测识别。由于遥感技术在探测上综合性较强,因而可以应用于各种领域,满足不同领域的探测需求,例如在考察资源、测绘地图以及观测气象中,遥感技术都能够发挥巨大的作用,不但简化了工作环节,减轻了劳动量,提高了劳动效率,以更低的工作成本完成高精度数据探测,从而为研究人员提供可靠的探测数据。例如在洪涝灾害中,可以利用遥感技术对水情进行探测,从而形成直观的水情分析图形,以此为抗洪抢险提供有力参考。具体分析,水文水资源探测中遥感技术的应用优势可以从以下四方面进行总结。

1.1 全天候监测

遥感信息除了可见光波信息外还能够获取红外线、紫外线以及微波等可见光波以外的信息,显现出肉眼不能看见的物体特征,这种特性应用在水位观测中,使得水位监测数据得以扩展,便于提高水位观测结果的准确性。除此之外,在应用中,遥感技术不会受到气候、天气以及地面植被的影响,因此可以全天候进行水文监测,从而令水文水资源勘测量得以扩展,便于研究人员对水文变化规律的总结认识。

1.2 空间限制小

传统的水文勘测工作中大多使用人工作用的方式,通过人进行水文水资源信息的勘测、收集,因而很容易受到天气、地形的影响,例如在人烟稀少以及环境恶劣的地区,由于存在危险性,因而人工作业往往会受到限制,或者遇到恶劣的天气状况,都会对人工作业造成影响,从而使得数据的收集状况受到影响。而遥感技术则不会出现这样的状况,地域以及空间对于遥感技术的限制微乎其微,因而在水文水资源勘测中利用遥感技术可以全方位对数据资料进行收集,从而获取更加完善的数据资料,为高精度水文研究提供数据基础。

1.3 探测效率高

传统的水文勘测中,使用人工勘测的方式不但周期长,并且易受到外界环境因素的干扰。而遥感技术则不同,由于遥感技术利用了陆地卫星,一颗卫星完成全球覆盖成像的周期约16d,但若采用多卫星作业的方式,可以将探测周期进一步缩小,提高了探测精度的同时,缩短了探测周期,提高了工作效率。

1.4 获取数据范围大

相比较人工探测,遥感技术在水文水资源勘测中的勘测范围更大,若卫星轨道高度在910公里时其以此探测面积可以达到34000平方公里。

2 技术应用

2.1 监测蒸发量

蒸发量监测是一种通过物理方法来对地表能量与质量转化的勘测手段。随着近年来遥感技术不断应用,对于蒸发量的估算也趋于成熟。蒸发量的计算主要通过卫星数据来实现,如统计经验法、能量余项法等,也可以用全遥感信息模型进行计算。根据这些模型各自的特点,还可以将这些模型分为多层模型,使其发挥各自优势。一层模型主要可以用在区别地表上土壤和植被方面,二层模型则主要用来计算地表植被或是地下土壤和地上热量之间的余热上。目前,也有使用多层模型将土壤分成很多层。近几年,我国利用遥感数据在地表特征参数的基础上,建立起了政务蒸腾计算模型,从而实现了对非均匀地面条件下的蒸散计算,给蒸发量的监测和计算带来了便捷的条件。

2.2 监测降水量

降水量的监测是指通过在云顶温度和降水点之间建立关系,并且利用卫星信息和地面雨量站之间的差值进行监测。而对于一些雨量站比较稀疏的地方,除了常规的雨量站监测之外,还可以利用雷达进行监测,从而获得相关降雨量的数据。雷达在降雨量估算处理中主要用于局部或者短缺的降雨量预报,它可以利用空间信号来处理相关的数据,并能采集相应的降水粒子,通过计算机对降水量进行计算。除雷达之外,还有气象卫星和航空飞机等都可以应用在降水量估算中。目前经常利用航空飞机深入到云层中,对云层以及周围进行监测,这样可以从不同角度监测出云层和余地的分布状况,然后利用计算机技术对相关的监测数据进行分析和处理,从而为水文研究部门提供可靠的依据。

2.3 预测径流量

在水文水资源勘测中径流量的预测预报是主要内容之一,其预测主要为水文气象站监测数据、遥感监测数据,通过建立水文模型,从而计算出相关信息。径流量的预测无法通过遥感监测得到结果,但是遥感技术可以对径流水系予以研究,例如植被、地貌以及土壤等元素,结合土壤含水量、蒸发量以及降水量完成对径流的估算。通过水文气象数据以及遥感监测数据可以建立相应水文模型,并得到径流预报结果。最早的预算方式除了使用水文模型、遥感技术、卫星云图等,还辅助使用了雷达。但是随着技术的发展,遥感技术也在不断的应用中得以更新发展,在水资源勘测中,技术人员研究出了一种新型的蒸发计算方法,覆盖类型更加多,从而为预测预报径流量提供了更为科学、精确的依据。

2.4 地下水的遥感

地下水位勘测一直以来都是水文水资源勘测工作的重点和难点,传统的勘测工作中,地下水位勘测环节复杂,并且容易受到各类因素的阻碍,致使勘测数据受限,影响了地下水勘测精度。但是随着遥感技术在水文水资源勘测中的应用,通过遥感技术可以间接勘测到地下水相关数据。虽然地下水无法通过遥感技术直接观测出来,但是通过地表植被信息以及地下水地表反映信息,可以进行破译,间接的获得相关信息。

3 注意事项

3.1 有选择性的采用数据

水文水资源勘测中,遥感技术的优势值得肯定,但是其仍旧存在一些不足。由于其信息获取全面,因而信息量巨大,在水文水资源勘测工作中需要从庞大的数据中予以选择。由于遥感资料中数据来源不同,则覆盖区域以及地面分辨率上也不同,但是不同的数据优势不同,因此需要依照水文研究项目的实际需要,选取适合的遥感数据资料。

3.2 遥感、人工互为补充

相对比传统的人工勘测,遥感技术的优势巨大,但是在实际的勘测工作中人工作业也不可获取,因此需要将二者有机结合起来。由于遥感技术所获取的数据资料不能直接应用于水文研究,需要通过人工勘测的补充才能得以利用。并且遥感数据资料还需要通过人工审核验证后才能应用于水文研究,以此确保数据资料的准确性、可用性。

4 结束语

遥感技术的巨大优势在水文水资源勘测领域得到了充分的认可,并且随着技术的应用,遥感技术也在不断的完善,通过遥感技术研究人员获取了很多传统人工勘测无法获取的数据,不但有效缩短了勘测周期,提高了勘测效率,并且在水文建模以及径流预算中的精度也更高。虽然遥感技术的优势值得肯定,但是在实际的应用中,其技术仍旧存在诸多需要完善的地方,需要专业的技术人员予以改善,从而令遥感技术能够在水文水资源勘测中更好的发挥其技术优势。

参考文献

[1]卞英春,周俊,朱文杰.浅谈遥感技术在水文水资源领域中的应用[J].河南水利与南水北调,2014(1):51-52.

[2]许有鹏,朱静玉.遥感信息在水文动态模拟中的应用[J].水科学进展,2009,6(2):87-89.

[3]姜哲石.遥感技术在水文水资源领域中的应用分析[J].科技天地,2011(12):17-18.

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