姜俊民高振涛
黑龙江省佳木斯水文局154000
摘要:随着科学技术的发展,在地理科学的实践中充分使用了遥感技术,遥感技术不但可以进行地质监测,还能够在水文水资源领域发挥自身独特的作用。随着国家对水文水资源的开发使用和重视,对水文水资源的研究力度也在不断增强,本文就水文水资源领域谈一谈遥感技术的有效应用办法。
关键词:遥感技术,水文水资源领域
前言:遥感技术的应用能够对水文数据进行科学准确的获取和把握,提高工作人员的工作效率,降低探测成本,在水文水资源领域的研究中占有着重要的位置。文章首先阐述了遥感技术的概念,然后对遥感技术在水文水资源领域的应用优势进行了分析,最后阐述了遥感技术如何在水文水资源领域应用。
一、遥感技术的概念
遥感技术是伴随着科学技术和地理探测技术进步而产生的,作为一种复合型且功能性强的技术,其在我国的发展历程已经有了几十年的历史。遥感技术的工作原理是将物体所呈现出的辐射或电磁波反射等,借助遥感感测记录和收集物体的特点,最后将电磁波的信息加工处理成影像的过程。遥感技术的应用可以为周边物体的探测提供科学可靠的依据。遥感技术的本质是电磁波理论,其应用的气象观察、资源探测等领域。遥感技术本身具有传播速度快并能够将数据信息科学的保存下来,其也常常应用在地图测绘、军事、航空等领域。在水文资源领域中,遥感技术的使用能够增强人力和物力、时间,使水文勘测的质量和效率增强,降低了遥感技术实施的周期,简化了遥感技术的作业工序。
二、遥感技术在水文水资源领域应用的优势
(一)探测的效率高
现代科技的遥测高度已经超过了10km,陆地卫星采用的近圆轨道为900km,其中每张遥测图像的地表范围达到了183kmx98km,现阶段我国最大的长江流域大于是100万平方千米,采用陆地卫星遥感技术能够监测到的画面仅为200张左右,所以使用遥感技术能够很大程度的提升水文水源勘测的效率,节省大量的人力、物力和时间。
(二)获取遥感信息的途径较多
据相关研究表明,遥感技术通过光谱波段对探测对象进行研究,采用一定的波段探测相应的信息数据。在对同一遥感对象的探测,可以采用不同的遥感仪器进行探测,它能够最大限度的确保遥感探测数据的准确性。这两种方式是常见的获取遥感信息的途径,除此之外,还包括红外线、紫外线、微波波段等探测形式,可以对地面的情况进行详细的探测,包括实际的深度等数据,为水文水资源的勘测提供了科学的数据。
三、遥感技术在水文水资源领域中的应用
(一)在水源与生态环境评价中的作用
1.土地利用情况分析
土地的使用情况涵盖了对我国水资源、土地资源以及我国生态环境等方面的实际评价分析,这一工作借助先进的遥感技术来实现。借助不同流域的土地利用情况并对其进行科学的比较分析,研究不同区域土地资源的利用条件差异,通过对不同流域土地利用状况的比较研究水资源的利用条件和差异。借助同一流域不同时期的土地利用状况,对可利用的水资源使用状况进行研究和分析,从而确定水资源利用的潜在作用。
2.生态环境的变迁分析
土地利用的情况与相应的生态环境变迁有一定的作用,二者具有一定的相关性。生态环境变迁主要是对土地利用的情况进行分析,比在次基础上形成了一定的动态监测系统。国家地质工作人员对地理信息系统实施模块分析,研究其动态监测的数据内容,形成一定的遥感影响,研究生态环境变迁的现状。通常情况下,在遥感技术运用的生态环境变化区域包含了绿洲、水库湖泊水面、湿地、森林、操场等在内变化,也包括了借助遥感技术对生物同等因子以及提取的植被指数对植被变化的情况进行分析。
3.生态耗水分析
生态环境中的水资源利用情况也是不容忽视的一方面,在进行水文水资源研究的过程中,应借助遥感技术对土地的利用情况进行研究,并对生态环境的变迁来分析。通过这两个方面对相关探测的数据进行研究对比分析,对生态耗水量进行研究,将耗费的水量进行定量化研究。
4.土地利用与植被覆盖变化的水文影响
大规模的水土资源开发影响了流域内水文资源变化的规律,并对覆盖变化的流域内水文循环产生了影响,这一现象受到了国际的广泛关注,成为生态环境问题中不得不重视的问题。就水文资源的变化特点以及开发使用的情况,以水循环和水资源演变规律为基础,对流域内水资源的情况进行评价,研究水资源变化过程的影响机理及流域内水循环演变的规律,对水资源的开发利用情况进行分析和研究。
(二)采用遥感技术对小流域内的洪水状况进行监测
1.建立预警系统
第一,可通过DEM数字高程数据确定小流域中的洪水预报系统。这个系统中包含了预报计算、计算结果查询、降雨场次划分、基础数据查询、电子地图浏览等。第二,建立洪水预报预警系统,对当前的降雨信息进行分析,研究未来的流量以及过程,预测未来的降水,对洪水的预见期进行判断,预测洪峰流量、时间。在上述研究的基础上,提前做好防御准备通过提供防洪减灾技术、数据,为工作人员提供洪水预报信息,做好防洪决策的制定。
2.建立模型利用遥感技术监测洪水状况
洪水状况的监测需建立雨量模型、流域模型、水库模型。通过合理分析模型,对洪水状况进行预测分析。对于雨量模型,通过分析雨量站与子流域的关系,分析雨量蓄积数,确定雨水承受力。而对于流域模型而言,可通过流域模型,分析径流形成过程的概化情况,流域空间结构等,以此计算流量、径流过程,从而对河道的储备量、流通量等情况进行演算。同时,可建立水库模型,从而对水库周边的流域状况进行分析,通过一定的数据计算有利于获得准确数据。
3.收集勘测数据
数据的收集是工作开展的依据,也是监测准确的保障。应收集小流域的DEM数据、区域的历史洪水过程、电子地图数据可依据当地地形,对水域流通、分布进行计算,借助降雨强度分析雨水径流到流域出口的回流时间,计算概率密度。
(三)遥感在水资源利用中的应用
水资源的开发和利用需要对流域内的水文规律和水文信息进行准确的把握,随着流域内水资源开发力度的增大,导致流域内水源的利用程度增加。通过遥感技术可以对工程建设的环境影响实施有效的评价,并且对节水灌溉工程。跨流域调水的前提进行有俺就分析,对生态补水的效果进行评价和分析,监测水利工程建设的动态。
(四)遥感在融雪径流中的应用
通过遥感技术对流域内雪的覆盖范围和状态进行研究,对积雪消融的程度进行监测,由于遥感技术本身的监测范围较广,所以能够在实际的监测中起到作用。利用遥感技术实施雪盖范围、雪的状态以及积雪消融程度的监测,具有分辨率高、监测范围广的特点。遥感技术对估算大尺度积雪时空变化是主要的监测方法。通过遥感资料提取区域历年雪盖的数据信息,定性分析区域雪盖变化趋势及融雪径流的情况,借助卫星遥感与地面观测资料相结合反演雪深,建立融雪径流预报模型,对区域融雪径流变化规律展开研究,增强融雪径流预报精度,为区域防洪减灾提供科学数据。
结语
随着科技的发展和进步,遥感技术在水文水资源领域的应用变得广泛起来,对水文水资源领域的研究,当前也取得了较大的进展。遥感技术作为一项科学性强、以数据为主导的科学技术,在地理勘测中的应用较为广阔。随着国家对水文水资源重视的程度加强,现阶段,遥感技术在水文水资源探测中的作用越来越明显,首先地理工作者应意识到遥感技术在水文水资源探测中的作用和重要性,其次要明确遥感技术如何在水文水资源探测中的应用方法,从而促进遥感技术为地质勘测所利用,为探测工作提供科学的数据依据,并提升探测工作的质量和效率,促进探测成本的节约,推动我国的水文水资源工作全面深入的发展,发挥遥感技术在水文水资源领域中的应用优势。
参考文献
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