淺議現(xiàn)代遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用

摘 要：隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和靈活應(yīng)用，促使現(xiàn)代遙感技術(shù)逐步滲透到各行各業(yè)發(fā)展之中，特別是在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用，使得水文數(shù)據(jù)的獲取更加快速、便捷而準(zhǔn)確，因而備受矚目。對(duì)此，作者就現(xiàn)代遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用作了重要分析，以供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代遙感技術(shù)；水文水資源；應(yīng)用

水資源緊張是我國(guó)乃至全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展面臨的一個(gè)難題，故如何利用水文水資源技術(shù)加以高效利用便顯得尤為重要，而現(xiàn)代遙感技術(shù)作為一種先進(jìn)的探測(cè)技術(shù)，可大大改善水文水資源勘測(cè)效率和質(zhì)量，更可獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，節(jié)約資源，所以我們有必要對(duì)遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討。

1 現(xiàn)代遙感技術(shù)概述

所謂的遙感技術(shù)其實(shí)屬于探測(cè)技術(shù)范疇，其興起于20世紀(jì)60年代，有著很強(qiáng)的綜合性和適用性，一般在勘測(cè)地形、觀測(cè)氣象、測(cè)繪地圖以及考察資源等諸多方面均可發(fā)揮重要作用。具體而言，現(xiàn)代遙感技術(shù)是以電磁波理論為基礎(chǔ)，在傳感器的作用下分析遠(yuǎn)距離目標(biāo)所輻射和反射的電磁波信息，然后通過收集和整理得到影像集合，以此完成對(duì)各種景物的探測(cè)和識(shí)別；同時(shí)因具有質(zhì)量高、速度快、周期短、成本低且可獲取大量數(shù)據(jù)信息等顯著優(yōu)勢(shì)，故被快速的廣泛應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。

之所以強(qiáng)調(diào)在水文水資源領(lǐng)域應(yīng)用現(xiàn)代遙感技術(shù)，主要是因?yàn)槠鋬?yōu)勢(shì)特點(diǎn)可以得到充分發(fā)揮。如現(xiàn)代遙感技術(shù)通過獲得除可見光波之外的紅外線、紫外線以及微波波段，且不受云霧、植被等的干擾，可全面、全天候監(jiān)測(cè)水文信息，以獲得大量數(shù)據(jù)用于認(rèn)識(shí)其變化規(guī)律；較之傳統(tǒng)的人工勘測(cè)，可擺脫復(fù)雜地形、惡劣天氣等因素的制約，而且技術(shù)效率高，周期短，可一次性獲取大范圍而又科學(xué)準(zhǔn)確的地物信息[1]。由此可見，相對(duì)于以往的人工實(shí)地勘測(cè)模式有著巨大的顯著優(yōu)勢(shì)。

2 現(xiàn)代遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域的應(yīng)用分析

2.1 應(yīng)用要點(diǎn)

雖然現(xiàn)代遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的優(yōu)勢(shì)毋庸置疑，不過在具體實(shí)踐時(shí)應(yīng)切實(shí)把握兩點(diǎn)：一是要選擇性的采用資料與數(shù)據(jù)，因?yàn)檫b感技術(shù)獲取的信息量很大，資料來源的不同所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)特點(diǎn)也不同，若盲目使用可能會(huì)適得其反，所以建議從對(duì)水文水資源的研究目的出發(fā)，選擇合適的遙感資料和數(shù)據(jù)。二是應(yīng)該做好現(xiàn)代遙感技術(shù)和人工作業(yè)的有效融合和綜合利用，畢竟遙感技術(shù)所提供的資料和信息只是較為全面而非全部，還需要人工勘測(cè)予以補(bǔ)充，需要人工作業(yè)加以驗(yàn)證和審核，唯有如此，水文數(shù)據(jù)才能更加準(zhǔn)確。

2.2 用于勘測(cè)水資源

現(xiàn)代遙感技術(shù)在水資源勘測(cè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在地表水和地下水兩方面。其中前者是以簡(jiǎn)化地貌類型，兼顧地貌差異對(duì)地表產(chǎn)流的影響為目的，以相應(yīng)的衛(wèi)星圖像為基礎(chǔ)，將估測(cè)區(qū)域劃分為四大類型。如針對(duì)地表巖性，可利用現(xiàn)代遙感技術(shù)獲得遙感圖像，然后根據(jù)巖性地層翻譯結(jié)果結(jié)合巖性不同的透水性能使下墊面類型因簡(jiǎn)化而形成一定的普遍性，最后經(jīng)組合共性特征再進(jìn)行具體分析和科學(xué)判斷。而在勘測(cè)地下水時(shí)主要是在遙感技術(shù)的作用下解譯并提取區(qū)域各種地質(zhì)要素，經(jīng)多科學(xué)和多信息綜合分析后得出相對(duì)系統(tǒng)而客觀的水文地質(zhì)條件和地下水分布特點(diǎn)。這是因?yàn)榈孛?、植被覆蓋、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)要素往往與水文地質(zhì)條件聯(lián)系密切，如此一來，通過提取遙感影像結(jié)構(gòu)、色調(diào)、形態(tài)等要素，便可合理判斷含水層位置以及相富水層等信息，同時(shí)結(jié)合已有勘測(cè)資料可就地下水情況做出合理評(píng)價(jià)[2]。

2.3 用于水資源調(diào)查

在水文水資源調(diào)查中現(xiàn)代遙感技術(shù)可發(fā)揮重要作用，具體體現(xiàn)在：一是在缺乏雷達(dá)監(jiān)測(cè)站或雨量監(jiān)測(cè)站的地區(qū)，可借助遙感技術(shù)、衛(wèi)星與雷達(dá)輸送并傳遞遙感信息，以掌握降水量空間、分布等參數(shù)，進(jìn)而對(duì)降水量數(shù)據(jù)有一個(gè)更為具體的了解。目前多用航空飛機(jī)進(jìn)入云層深處，經(jīng)航空遙感監(jiān)測(cè)云層及粒子分布，隨后將探測(cè)數(shù)據(jù)傳至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用于統(tǒng)計(jì)和分析，以便便捷研究，縮短時(shí)間，節(jié)約成本。二是考慮到蒸發(fā)量直接關(guān)乎水量與能量平衡，故當(dāng)下廣泛利用現(xiàn)代遙感技術(shù)對(duì)其監(jiān)測(cè)，而且測(cè)量方法、數(shù)據(jù)收集與計(jì)算方式日益豐富，常見的有全遙感信息模型法、統(tǒng)計(jì)經(jīng)驗(yàn)法、能力余值法等。如若采用多層模型法來監(jiān)測(cè)蒸發(fā)量，可在對(duì)土壤分層后結(jié)合探測(cè)地表特征研究計(jì)算模型，以便全面掌握地表環(huán)境下的水蒸散情況，從而為后續(xù)計(jì)算提高準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持[3]。三是針對(duì)復(fù)雜的徑流量測(cè)量，也可通過遙感技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，不過要想獲得理想結(jié)果，還必須結(jié)合使用水文模型，即通過遙感技術(shù)全面、完整、快速、實(shí)時(shí)收集水體、地表、土壤、植被、蒸發(fā)量與徑流量相關(guān)的大量元素?cái)?shù)據(jù)，然后構(gòu)建科學(xué)的水文模型，用于獲取徑流量信息。

2.4 用于水資源保護(hù)

現(xiàn)代遙感技術(shù)還可在水文水資源保護(hù)方面有所應(yīng)用。如監(jiān)測(cè)水體懸浮物，由于水質(zhì)情況大多可通過懸浮物濃度反映出來，若其分布、沉降、擴(kuò)散等情況嚴(yán)重則會(huì)對(duì)湖泊、水庫(kù)等生態(tài)環(huán)境構(gòu)成威脅，而在遙感技術(shù)的作用下，可根據(jù)懸浮物反射的波段范圍監(jiān)測(cè)其濃度范圍，從而采取針對(duì)性措施予以預(yù)防和治理。另一方面因藻類與陸地植被有著相似的光譜特征，故反射率極高，當(dāng)其富集時(shí)水體便會(huì)富氧化，所以可基于遙感與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的關(guān)系反演藻類綠色濃度，進(jìn)而對(duì)水體富氧化情況加以評(píng)價(jià)。

眾所周知，當(dāng)水體發(fā)生污染后顏色、溫度、密度、透明度等指標(biāo)均有所變化，而這種現(xiàn)象也會(huì)造成其反射率的改變，故可利用遙感技術(shù)獲得遙感圖像，通過觀察分析其色調(diào)、形態(tài)、紋理、灰階等特征差別識(shí)別水體污染源、濃度、范圍、面積等，并根據(jù)遙感數(shù)據(jù)對(duì)污染情況進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)。有時(shí)水資源還會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性水污染，為保證人畜用水安全，可以通過衛(wèi)星或者小型飛機(jī)進(jìn)行遙感獲得影像數(shù)據(jù)，以便實(shí)時(shí)追蹤污染過程，為有效防治污染物提供可靠依據(jù)。

2.5 用于部分災(zāi)害預(yù)防

在研究水文水資源過程中，現(xiàn)代遙感技術(shù)還可對(duì)旱情、洪澇、水質(zhì)、積融雪等情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以說在一定程度上具有預(yù)防災(zāi)害的作用。如利用遙感技術(shù)對(duì)土壤流失、侵蝕動(dòng)態(tài)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其中地形、土地、植被、降雨量、人為等與土壤侵蝕有關(guān)的元素是主要監(jiān)測(cè)對(duì)象，在此基礎(chǔ)上借助逐像比較、分類對(duì)比以及兩者結(jié)合等方法完成動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)等，同時(shí)構(gòu)建水土流失定量計(jì)算模型研究水土流失情況，以便發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)預(yù)防和治理，從而盡量減少水土流失，保持水土平衡[4]。此外，利用光學(xué)遙感、微波遙感等技術(shù)還可監(jiān)測(cè)土壤水分、預(yù)測(cè)旱情。

3 結(jié)束語

總之，在水文水資源領(lǐng)域合理應(yīng)用現(xiàn)代遙感技術(shù)，對(duì)于水文信息精準(zhǔn)度的改善、勘測(cè)效率的提升、工作周期的縮短意義重大，而且有利于節(jié)約成本，故值得在水文水資源研究中推廣應(yīng)用。不過在具體實(shí)踐中還有一定的不足之處亟待改善，這就要求我們繼續(xù)加大研究力度，不斷提高遙感技術(shù)水平和實(shí)效。

參考文獻(xiàn)

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[3]趙軍凱，趙慶良，趙秉棟.地理信息系統(tǒng)及其在水文水資源方面的應(yīng)用[J].天中學(xué)刊，2005，2：30-32.

[4]趙菲，賈洪宇.水文水資源領(lǐng)域技術(shù)的推廣應(yīng)用探究[J].科技傳播，2011，5：41+35.

作者簡(jiǎn)介：唐斌（1968-），男，四川雅安人，學(xué)歷：大專，研究方向：水文。

肖瑜（1981-），女，四川雅安人，學(xué)歷：本科，研究方向：水文。