遙感技術(shù)在水資源監(jiān)測中的應(yīng)用探討

張超　李昆　張鑫

摘 要：水資源作為人類社會重要的自然資源，在我們的生活中扮演著極其重要的角色。對于水資源的保護意識，也隨著自然環(huán)境的惡化而提升。環(huán)保部門的重要工作領(lǐng)域便是對水資源進行相關(guān)的監(jiān)測，通過一系列的舉措進行水資源的環(huán)保利用。在高科技快速發(fā)展的今天，水資源監(jiān)測領(lǐng)域也在積極通過這些先進的技術(shù)進行高效運轉(zhuǎn)。而遙感技術(shù)則是水資源監(jiān)測領(lǐng)域的有效實踐，并且在對水資源進行全面完整監(jiān)測方面扮演著舉足輕重的地位。

關(guān)鍵詞：遙感技術(shù)；水資源環(huán)境；監(jiān)測

中圖分類號：P332 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）16-0016-02

水是人類生命之源，我們?nèi)祟惿鐣娜粘Ｉ畹缴a(chǎn)都和水資源緊密聯(lián)系。而作為一個水資源相對緊缺并且分布不均勻的國家，更需要就水資源合理利用方面進行重點關(guān)注。水資源污染已經(jīng)成為當今社會的熱點話題之一，保護水資源、增強環(huán)保意識則是我們國家和社會一直努力的方向。因此，落實飲水安全問題，離不開對水資源的監(jiān)測。在遙感技術(shù)的快速發(fā)展背景下，我國在越來越多的領(lǐng)域進行遙感技術(shù)的積極實踐。具體到水資源監(jiān)測方面，遙感技術(shù)的使用大大方便了對水資源資料的實時獲取，同時也能夠在準確性上得到保證。遙感技術(shù)的使用也在更大程度上降低了工作的成本，提高了水資源監(jiān)測工作的效率。本文主要就遙感技術(shù)在水資源環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用方面進行研究分析。

1 遙感技術(shù)概念及特點

遙感技術(shù)是綜合型的比較強的探測技術(shù)，它是根據(jù)電磁波的各項知識來發(fā)展研究的，不同的傳感器對于各種距離的電磁波信息輻射與反射的接收也不同，所以，在接收到以后，再進行分析，和識別，最后進行處理將其信息還原成影像，并且還要用這種影像作為依據(jù)對于地面上的不同景物來進行識別，來滿足我們在現(xiàn)實生活中的不同要求。氣象觀測，資源考察，地圖測繪或者局勢偵查上都是可以用上遙感技術(shù)的。其特點就是監(jiān)測范圍廣、速度快、成本低、質(zhì)量高，特別適合進行長期動態(tài)監(jiān)測等優(yōu)勢。遙感技術(shù)因為其數(shù)據(jù)信息量大，周期短，成本低等特點能為各種科研提供可靠有效的數(shù)據(jù)[1]。

2 遙感技術(shù)在水資源環(huán)境監(jiān)測中的優(yōu)勢

第一，利用遙感技術(shù)，可以在水資源環(huán)境監(jiān)測中得到廣泛應(yīng)用。利用其范圍廣、時效性強的特征能夠快速獲得廣大地區(qū)全面、客觀的河流、水庫、湖泊、海洋等地表水、地下水等信息。一些人跡罕至或人跡難至的地方存在局限性和視野阻隔，傳統(tǒng)的人工監(jiān)測幾乎不可能，利用遙感技術(shù)獲得水空一體的立體圖像，可以克服傳統(tǒng)手段高投入、長周期、低效率的缺點。這樣對于水環(huán)境的研究可以在整體上進行分析研究，有利于監(jiān)測大區(qū)域的水環(huán)境的動態(tài)和變化。

第二，能夠獲取大量的水環(huán)境信息并且有效的提高工作效率。一般遙感技術(shù)會借助于各類飛行工具來獲取大量的圖像以及各類不同的數(shù)據(jù)，這樣一來就讓生態(tài)環(huán)境的監(jiān)測進程大大的提高，這些也是人們?yōu)槭裁慈绱酥匾曔b感技術(shù)的研究與發(fā)展。此外遙感技術(shù)的接收、傳導、處理、解譯還有編圖都是需要借助于光電子儀器及電子計算機來進行，這樣就使水環(huán)境的監(jiān)測實現(xiàn)了現(xiàn)代化，再次，其強大的適應(yīng)性能滿足很多人類無法進行的常規(guī)測試，比如，海洋、冰河湖泊、冰川雪澤等等，這些在利用遙感技術(shù)以后都能夠穿透獲取數(shù)據(jù)。例如，穿透一些植被，提供這些范圍內(nèi)的水環(huán)境數(shù)據(jù)，確定深部基巖裂縫下的水污染以及規(guī)劃水源保護區(qū)，然后根據(jù)各種地貌進行分析，經(jīng)濟又實用[2]。海洋生態(tài)監(jiān)測中，常常用于對赤澡分布及近海進行監(jiān)測。

第三，可以進行長期動態(tài)監(jiān)測。水環(huán)境的動態(tài)變化方面的資料可以用遙感技術(shù)精確的取得，其實現(xiàn)動態(tài)的監(jiān)測也是通過周期性的大范圍水環(huán)境來進行的，很多領(lǐng)域的監(jiān)測都離不開遙感技術(shù)，例如，洪澇災(zāi)害、水化學污染、赤潮富營養(yǎng)化等，這些水環(huán)境災(zāi)害的監(jiān)測都離不開遙感技術(shù)。比如說在2016年杭州舉行的G20全球峰會，通過對杭州市進行市內(nèi)及周邊江河湖泊的水質(zhì)植被情況進行了遙感技術(shù)監(jiān)測，水體中的生物、水體植被、周邊的植被覆蓋率和覆蓋情況都可以通過分辨率極高的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行及時有效的分析，同時也能夠?qū)贾莸乃h(huán)境情況進行及時的動態(tài)監(jiān)測。

3 遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

3.1 監(jiān)測水質(zhì)情況

水環(huán)境的整體狀況需要對水質(zhì)進行及時的監(jiān)測，通過對水質(zhì)的監(jiān)測，能夠及時的發(fā)現(xiàn)一些水體中水生物的覆蓋生長情況，防止水污染的發(fā)生。利用遙感技術(shù)進行水質(zhì)監(jiān)測能夠大大提高監(jiān)測的工作效率。比如說對于某一潛在水體富營養(yǎng)化的湖泊，利用遙感技術(shù)，通過對其水體中的生物顏色的分辯，經(jīng)過技術(shù)的處理，可以通過視覺圖來觀察水體中的生物覆蓋情況，同時也能夠監(jiān)測出水體中的含氧量。這就為工作人員進行下一步的水環(huán)境狀況處理提供了科學依據(jù)，從而防止一些諸如赤潮等水體污染情況的發(fā)生，最大程度上保護水質(zhì)。

3.2 預測江河湖泊地表徑流量

對水環(huán)境徑流量的預測主要使用的技術(shù)是衛(wèi)星遙感系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)以及水文氣象站的相關(guān)數(shù)據(jù)。通過輸入信息數(shù)據(jù)到水文模型中來進行信息的計算處理。即使在遙感技術(shù)不能夠直接監(jiān)測河流徑流量的情況下，也能夠利用遙感技術(shù)對相關(guān)的地質(zhì)、土壤、植被、地貌等進行研究，從而間接分析其降雨量和蒸發(fā)量。利用這些信息數(shù)據(jù)，建立有效的分析模型，從而實現(xiàn)徑流量預測的目的。其實，遙感技術(shù)是徑流量預測最早的使用方法，通過衛(wèi)星云圖、水文模型來對植被和地表土壤情況進行分析，同時利用雷達來預測降水量來實現(xiàn)。近兩年，一種新型的多種覆蓋類型的計算方法已經(jīng)得到實踐認可，這種技術(shù)的使用更是為徑流量的預測提供更加精準的數(shù)據(jù)信息，從而推動預測技術(shù)的快速發(fā)展[3]。

3.3 監(jiān)測分析水環(huán)境生態(tài)情況

水生態(tài)環(huán)境變化的分析是利用水體中的生物覆蓋情況以及水域面積的變化進行數(shù)據(jù)對比研究，從而形成對應(yīng)的動態(tài)監(jiān)測體系。工作人員再結(jié)合地理信息系統(tǒng)進行動態(tài)信息的跟蹤分析，最終確立對應(yīng)的遙感影像。在將模塊之間的數(shù)據(jù)進行對比分析之后，結(jié)合數(shù)據(jù)信息之間的差異來計算估測水環(huán)境及水域面積的變化情況。比如說，利用遙感技術(shù)進行水環(huán)境的變化分析，主要包括的對象是綠洲、江河湖泊、濕地、冰雪等，同時也可以是對應(yīng)的面積變化。同時也可以是結(jié)合遙感技術(shù)來提煉生物童等因素進行水體植被變遷分析。通過對當?shù)氐乃w情況進行分析，從而來把控當?shù)氐恼w水生態(tài)情況。

4 遙感技術(shù)在應(yīng)用過程中應(yīng)注意的問題

雖然在近些年，遙感技術(shù)在我國水環(huán)境領(lǐng)域得到了廣泛的使用，在應(yīng)用中提高了我國水資源監(jiān)測的準確率和效率。但是，遙感技術(shù)在應(yīng)用中使用的數(shù)據(jù)、信息等還需要注意選擇適當?shù)难芯抠Y料。一般而言，不同資料記錄不同的數(shù)據(jù)信息，因此，這就需要保證在數(shù)據(jù)信息資料選取上的精確。在這當中，航空遙感資料的選取最為典型。因為此數(shù)據(jù)資料具有一定的差異性，比如說在其本身的資料中記錄的數(shù)據(jù)存在很大的差異。尤其是地面分辨率數(shù)據(jù)部分，地面覆蓋面積的數(shù)據(jù)資料等，它們也存在很大的差異。因此，在遙感技術(shù)投入水環(huán)境監(jiān)測的同時，也需要注意資料的差異性以及選擇性[4]。

另外，相比以前的人工監(jiān)測水資源，遙感技術(shù)實現(xiàn)了水環(huán)境監(jiān)測的快捷高效，但這種遙感技術(shù)還是和人工作業(yè)分不開，因此，不能夠?qū)烧哌M行拆分，而是需要兩者之間的緊密結(jié)合，從而提高監(jiān)測的準確高效。與此同時，遙感技術(shù)配合人工作業(yè)能夠在最大程度上保證數(shù)據(jù)的準確和科學。

5 結(jié)語

隨著遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的越來越廣泛使用，水環(huán)境監(jiān)測會在準確性和效率方面更加提升。但遙感技術(shù)需要和人工作業(yè)緊密結(jié)合，通過兩者的優(yōu)勢互補來進行緊密結(jié)合，最終提升水環(huán)境監(jiān)測的準確性。

參考文獻

[1]樊軍，王全九，汪羽寧.質(zhì)地和根系深度對水分探頭埋設(shè)的仿真模擬[J].排灌機械工程學報，2013，（1）.

[2]張鵬.淺談遙感技術(shù)在水資源領(lǐng)域研究中的應(yīng)用[J].陜西水利，2016，（01）.

[3]姜哲石.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].科技天地，2015，（03）.

[4]梁偉鵬.遙感技術(shù)在水環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J].科技資訊，2011，（11）.endprint