遥感技术在水文水资源领域中的应用研究进展

遥感技术在水文水资源领域中的应用研究进展

伊春水文局黑龙江伊春153000

摘要:遥感技术具有信息量多、速度又快、精确性更高等优势,在土壤水分和蒸发量监测、径流量测估以及降水量的监测中都可以运用得到,用途相当广,它可以有效的预防和减少灾害。把常规的观测方法与遥感技术相融合,取其长处,补其短处。可以有效解决水文问题,使水文和水资源科学大踏步行进。本文探讨了遥感技术在水文水资源领域中的应用研究进展。

关键词:遥感技术;水文水资源领域;应用;进展

遥感技术在我国的水文水资源领域中已经取得的广泛的应用,对于开发与利用水资源做出了重要的贡献。随着我国科技水平的不断提高,应当不断的改进与完善当前现有的遥感技术,并努力开发一些新的技术,从而逐步扩大遥感技术在水文水资源领域中的应用范围,这对于解决我国紧缺的水资源问题具有非常重要的理论意义和现实意义。

1遥感技术特征及优势

(1)遥感技术的信息量较大,能在观测项目中实现全天候监测。分析遥感技术的技术结构,在实际测量中既能获得可见光波信息,也能对可见光外的紫外线信息、红外线信息以及微波波段信息等进行有效读取,然后将信息转化成图像,直观的展示出物体的基本特征,这在水文水资源领域中能进一步扩展水文工作观测信息的效果。除此之外,在遥感技术应用过程中,并不会受到植被以及冰层等客观因素的影响,真正实现了全天候监测项目的目标,并且有效实现水文勘测领域和要素的扩展,为人们全面认知水文水资源变化程度和规律提供保障。

(2)遥感技术能突破地域的局限性,相较于传统的水文水质勘测技术,遥感技术能突破天气、复杂地形等客观因素的影响,在一些地域特殊的地区也能实现安全作业,确保信息数据收集的完整性。借助遥感技术能跨越国界和地域限制,实现全方位无死角的数据整合。并且,收集的水文数据和资料也更加的多元化,具有重要的现实意义,能在提高水文水资源领域研究科学性的同时,保证精确度符合标准。

(3)遥感技术的资料和数据收集效果较为便捷,在遥感技术中,陆地的卫星系统能有效实现全面覆盖,且覆盖成像的周期仅仅需要16天左右。需要注意的是,若是多个遥感卫星同时工作,能进一步缩短覆盖成像的探测周期,提高整体工作效率。相较于传统的人工勘测,无论是在时间方面还是在效果方面都有突出的优势,且不会受到一些客观因素的干扰,整体技术效率高且周期适中。

(4)遥感技术在应用过程中能有效获取大面积地物信息,在遥感技术应用后,由于其探测范围较广,在轨道高度达到900千米左右后,借助遥感技术能有效铺盖34000的区域,实现大面积信息收集和整合,具有非常重要的社会意义和价值。

2遥感技术在水文水资源领域中的应用研究进展

2.1遥感技术在水文水资源降水量监测中的应用

在水文水资源研究领域,对地区降水量的研究具有非常关键的意义和作用,能有效指导农业项目的运行和开展。降水量的监测过程需要对云顶温度和降水点之间建立联系,并且利用卫星信息实现地面雨量站体系之间的差值测定。需要注意的是,在对一些雨量站较少的区域进行测量时,除了要对常规化雨量站进行测定和管理外,也要借助雷达对其进行全过程监测,以保证降雨量信息收集的完整性。也就是说,借助雷达监测对降雨量数据进行补充收集。但是,雷达降雨量估算机制具有一定的局限性,更多的是应用在短缺降雨量数据收集项目中,借助空间信号处理相关数据,并且采集降水粒子对其进行降水量计算,有一定的局限性。基于此,在对云层较厚的区域进行测定的过程中,要利用卫星系统和雷达系统结合的方式进行全面分析和数据收集。

2.2地下水遥感

在水文水资源预测当中,水下水位勘测非常复杂,其往往会受到地质环境的影响,在勘测当中人工勘测数据往往不相符,因此就需要采用科学合理的技术来实现勘测辅助的作用。在当前遥感技术大量重视的基础上,地下水位勘测也获得了很好的发展。地下水遥感技术能够采用对地表的植被以及地貌形状等数据有效模型处理以及计算,从而在对地下水勘测当中对相关的数据间接获得,对于地下水信息的获取主要可以采用地表植被信息来有效表现,地表植被所表现出来的信息能够采用遥感技术来获得,并且在此基础上对其有效处理之后对地下水文信息进行获取。

2.3灾害预防

遥感技术还可被应用到洪水、旱情等的监测中。如将其应用到水土流失情况的监测中,即能做到提前预防,在水土流失处栽种上不同种类的植被,即能减轻水土流失程度。当前的土壤侵蚀监控里,大多都是通过逐像元比较与分类比较的模式来实施监控的,而水土流失主要是依照水土流失定量计算模型展开分析的。在数据计算下获得监控区域土壤信息,实现自然灾害的提前预防。

2.4蒸发量的监测

蒸发量的监测指的是使用物理方法,对地表的质量和能量转化情况进行监测。目前,在蒸发量监测过程中,一般使用卫星进行监测,卫星监测包含能量余项法、统计经验法等。针对一些比较复杂的蒸发量监测工作,还可以使用遥感的信息模型进行相应计算。使用遥感信息模型,联系监测的实际情况和模型特点,可以把模型分成多层模型。例如,一层模型通常使用在地表的植被与土壤,二层模型计算地上热量、地下土壤、地表植被之间的余热。现今,在我国蒸发量的监测工作中,比较先进的是蒸发蒸腾模型,其能有效计算非均匀地面条件的蒸发量。

2.5径流量预测预报

径流量的勘测和预报主要是以卫星遥感系统的监测数据及水文气象站的数据为依据,将主要的信息输入到水文模型中来计算得到相关信息。通常来说,在水文水资源工程中,对于径流量的预测预报一般采用卫星遥感技术进行综合处理,对于河川径流的估算,遥感技术并不能直接实现。遥感技术通过对地貌、土壤、植被及相关水系,并结合降水量、蒸发量与土壤含水量等要素进行综合估算。遥感技术获得的各种信息通过计算机水文模型进行处理分析,最终得出径流量的预测结果。

2.6污染监测

一般而言,在水土受污染后,自身透明度、颜色、密度与温度等指标均可能会出现不同情况的改变,并引发水体反射率改变,此种改变在遥感图像上会展现出色调、形态、纹理等特征的差异。所以,通过遥感图像能完成水土污染源、面积、范围与浓度的识别。此外,通过遥感数据还可随时跟踪监督水体污染变化情况。

2.7在土壤水分及旱情监测中的应用

土壤水分主要是指土壤自身的湿度或是土体当中的含水量。土壤水分作为连接地表水与地下水的纽带,一旦出现大量流失现象,就会引起干旱。当前,我国的许多专家学者将遥感技术的研究重点放在了对土壤水分与旱情监测中,并提出了多种土壤水分的监测方法。其中,从遥感光谱波段的角度出发,可将监测方法分为光学遥感和微波遥感。光学遥感主要是利用可见光、近红外、热红外对土壤水分进行监测。而在微波遥感中,主要是利用长波段的微波能够穿透植被并对土壤有一定的穿透能力这一原理,对土壤水分进行监测。微波遥感还可以分为被动式和主动式两种监测方式。

总之,伴随着科技的不断发展进步,遥感技术也在日新月异的进步中,其在水文水资源领域中的应用,精确的获取数据信息,有效的提高了研究人员的工作效率,为他们的研究工作提供技术支持,极大的缩短了勘测周期,实现了水文研究的目的与社会效益。

参考文献:

[1]赵海安.遥感技术在水文水资源领域中的应用分析[J].地下水.2017(06)

[2]蒋杨明.遥感技术在水文水资源领域中的应用分析[J].城市地理.2017(24)

[3]李广浦.遥感技术在水文水资源领域中的运用[J].中外企业家.2018(01)

[4]牛玉朕,石钊.水文水资源中遥感技术的应用探析[J].中外企业家.2018(01)

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