遥感技术在水文资源中的应用研究

科学论坛　ｌ■　Ｃｈｉｎａ　ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｒｅｖｉｅｗ　遥感技术在水文资源中的应用研究　刘国钧　（江苏省水文水资源勘测局泰州分局江苏泰州２２５３００）　【摘剽现如今，随着我国科技水平的不断提高以及科学技术的灵活发展，遥感技术也开始在各行各业落地生根，尤其是在水文水资源领域研究方法的应　用获得了大量的关注。通过遥感技术的应用可得到科学准确的水文数据，有助于提高工作人员的工作质量与效率，减少成本，对研究水文水资源领域工作起到了重　要作用。　［关键词］遥感技术，水文资源。洪涝灾害，应用　中图分类号：Ｆ０６２．１　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１５）２４—０１４２—０１　前育　一般而言，遥感技术具有很大的优势，如：速度快、准确性高、信息广泛等　等，—般来说可用于降水量监测、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。下文主要分析了遥感技术在水文资源中的应用。　一．什么是遥感技术　我国遥感技术的应用己有几十年的历史，遥感技术作为一种功能性强、复　合型的探测技术，其主要的原理就是根据物体所呈现出的电磁波反射、辐射等　特点，通过遥感感测将物体特点记录与收集，最后将电磁波信息处理为影像，为　探测其它物体提供科学可靠的依据。遥感技术是从电磁波理论知识出发，在人　们的日常生活中得到大量的运用，例如气象观察、资源局势探查等方面，由于遥　感技术传播速度快并且能够保证信息的科学与完整，也可运用于地图测绘，且　其应用范围拓展到航空、军事等领域。遥感技术应用在水文水资源领域当中，有　利于节约人力　物力以及时间，提高了水文勘测工作质量与效率，缩短了实施周　期，使作业工序变得简单。　＝、遥感技术在水文水资源领域中的应用研究进展　１．Ｒｓ技术在水资源保护方面的应用　ＲＳ技术在流域水资源保护监测方面的应用主要体现在以下几个方面：　（１）悬浮物监测。水体当中悬浮物的浓度是反映水质情况的重要参数，悬浮　物的分布、沉降以及扩散等情况均会对水库、湖泊的生态环境造成影响　当水体　中的悬浮物浓度有所增加时，其反射率会随之升高，并且反射的波段范围也会　有所扩大。为此，利用悬浮物含量的反演模型可以对水体当中的悬浮物浓度进　行监测。　（２）富营养化监测。藻类高度富集是水体富营养化的重要标志之一，由于藻　类是通过自身细胞当中的叶绿素来完成光合作用的，所以它的光谱特征与陆地　植被类似．换言之，在可见光波长的范围内，叶绿素的存在会形成绿色光谱反射　峰，同时，在０．７－１．１７ｍ近红外波段内，藻类细胞结构具有极高的反射率。鉴于　此，通过建立遥感与实测数据间的关系，可对叶绿色浓度进行反演，由此便可以　对水体的富氧化程度进行评价。　（３）水污染监测。一是常规水污染监测。通常情况下，当水体遭受污染时，其　本身的颜色，透明度、密度以及温度等指标均会发生一定程度的变化，由此会直　接导致水体反射率变化，这种变化在遥感图像上会呈现出形态、色调、纹理以及　灰阶等特征的差别。为此，可以应用遥感图像对水体污染源、污染范围、浓度、面　积等进行识别，同时借助遥感数据还能对水体污染进行跟踪监测。　２．ＲＳ技术在水文水资源调查中的应用　（１）降水量监测。通过遥感资料能够获取降水的空间分布特征，这种方法适　用于一些雨量监测站或是雷达观测站比较稀少的地区。目前，可用于估算降水　量的遥感信息源主要包括雷达　气象卫星以及航空飞机等等，其中雷达常被用　于短时期局部地方价降雨量的预测预报，而气象卫星则可对大范围降雨进行估　算。雷达是微波遥感的重要组成部分之一，其主要是利用大气层中的降水粒子　对电磁波的吸收与散射作用，再通过对回波信号的处理，从而确定出降水粒子　的后向散射能量，最后借助计算机便可计算出实时降雨量。在某些特殊的情况　下，雷达很难对数据进行有效数据，如云层较厚，此时可将雷达与卫星两种测量　１４２　ｉ科技博览　方法进行结合，由此便可对降雨量进行测定。　（２）蒸发景监测。这是一种借助物理方法对地表能量与质量转化进行勘测　的手段。近年来，随着ＲＳ技术在水文水资源领域中的广泛应用，使得蒸发量的　估算日趋成熟。在对蒸发量进行计算的过程中，可借助全遥感信息模型。例如，　在对某水域的水资源进行调查中，可以利用ＥＲＤＡＳ　ＩＭＡＧＩＮＥ８．７系统中的　几何计算模型，确定检查点的误差，并借助野外采点数据，在地图上选点后，用　数字化仪对控制点坐标进行采集。　（３）地下水观测。在水位勘测的过程中，地下水观测是一个相对比较复杂的　环节，由于各种因素的影响，观测数据结果的准确性不高。而ＲＳ技术的出现使　这一问题获得了有效解决，应用该技术可通过对地表植被和地形地貌等特征，　间接获得地下水的勘测数据。虽然采用瞰术对地下水进行勘测时，无法直接　观测到地下水，但是地下水反映在地表植被上的信息却能够借助遥感图像进行　破译，由此便可获得相应的水文信息。　３　ＲＳ技术在洪涝灾害评估中的应用　洪涝灾害是自然灾害中波及范围较广、危害性较大的灾害之一，由此造成　的直接和间接损失非常巨大。应用Ｒｓ技术能够对洪涝灾害进行实时动态监测，　从而可以准确确定出洪水的淹没范围和面积，为灾害的控制工作提供了可靠的　依据。随着Ｒｓ技术的不断完善以及新数据源的出现，使该技术在洪涝灾害监测　方面取得了一些进展。如有些业内人士应用ＲＳ与ＧＩＳ技术，并以Ｒａ　ｄ　ａ　ｒ　ｓａｔ　影像为数据源，对我国淮河水隋进行了实时监测，在较短的时间内对内涝区和　淹没区的灾情进行了评估。　４．Ｒｓ技术在土壤水分及旱情监测中的应用　所谓的土壤水分具体是指土壤自身的湿度或是土体当中的含水量，它是地　表水与地下水的连接纽带，一旦土壤水分大量流失，便会引起干旱。现阶段，很　多专家学者都将研究的重点放在了ＲＳ技术在土壤水分与旱情监测中的应用　上，并提出了多种土壤水分的监测方法，依据遥感光谱波段，可将监测方法分为　两大类：（１）光学遥感。主要是指利用可见光、近红外、热红外对土壤水分进行监　测。此类监测方法的算法较多，常用且比较成熟的有热惯量法、植被指数法、作　物缺水指数法等等。（２）微波遥感。由于微波本身对云层具有较强的穿透力，并　且不会受到光照条件的限制，最为重要的是长波段的微波可以穿透植被并对土　壤有一定的穿透能力。所以，可利用微波遥感对土壤水分进行监测。在实际应用　中，微波遥感分为两种方式，一种是被动式，即通过微波辐射计获取土壤的亮温　温度，在借助相应的模型反演土壤水分，另一种是主动式，即借助土壤本身的介　点特性与含水量的关系对土壤水分进行监测。　结语　综上，文中主要探讨了水文资源中遥感技术的应用　总丽言之，在现如今的　水文水资源领域中，遥感技术已经逐渐取代了许多传统的人工勘测手段，被广　泛的应用。遥感技术不仅提高了工作的效率，缩短了勘测工作的周期，同时也提　高了水文模型和预算的精确度。但目前遥感技术在该领域内仍有许多问题存　在，如对于问题的解决程度、技术的实用化等，有待于遥感及相关水利专业人员　在今后的应用中给予彻底的解决。　参考文献　【１】华兴．遥感和地理信息系统与水文学整合研究进展［Ｊ】．水土保持学报，　２０１２．　［２］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．