遙感技術(shù)下水文水資源論文

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1.遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用研究進(jìn)展

1.1RS技術(shù)在水資源保護(hù)方面的應(yīng)用

一是常規(guī)水污染監(jiān)測。通常情況下，當(dāng)水體遭受污染時(shí)，其本身的顏色、透明度、密度以及溫度等指標(biāo)均會(huì)發(fā)生一定程度的變化，由此會(huì)直接導(dǎo)致水體反射率變化，這種變化在遙感圖像上會(huì)呈現(xiàn)出形態(tài)、色調(diào)、紋理以及灰階等特征的差別。為此，可以應(yīng)用遙感圖像對水體污染源、污染范圍、濃度、面積等進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)借助遙感數(shù)據(jù)還能對水體污染進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。當(dāng)水體出現(xiàn)熱污染時(shí)，受污染區(qū)域內(nèi)的水溫會(huì)高于其它水體，此時(shí)，可應(yīng)用熱紅外影像對水體溫度進(jìn)行反演，借此來識(shí)別污染源、范圍、面積等信息，進(jìn)而監(jiān)測污染情況。二是突發(fā)性水污染監(jiān)測。目前，很多流域的水資源常常會(huì)出現(xiàn)突發(fā)性水污染問題，為確保飲用水安全，可在突發(fā)性水污染出現(xiàn)后，利用小型飛機(jī)或是衛(wèi)星等遙感影像數(shù)據(jù)，對污染過程進(jìn)行追蹤，為污染物攔截排放方案的制定提供依據(jù)。

1.2RS技術(shù)在水文水資源調(diào)查中的應(yīng)用

（1）降水量監(jiān)測。通過遙感資料能夠獲取降水的空間分布特征，這種方法適用于一些雨量監(jiān)測站或是雷達(dá)觀測站比較稀少的地區(qū)。目前，可用于估算降水量的遙感信息源主要包括雷達(dá)、氣象衛(wèi)星以及航空飛機(jī)等等，其中雷達(dá)常被用于短時(shí)期局部地方價(jià)降雨量的預(yù)測預(yù)報(bào)，而氣象衛(wèi)星則可對大范圍降雨進(jìn)行估算。雷達(dá)是微波遙感的重要組成部分之一，其主要是利用大氣層中的降水粒子對電磁波的吸收與散射作用，再通過對回波信號(hào)的處理，從而確定出降水粒子的后向散射能量，最后借助計(jì)算機(jī)便可計(jì)算出實(shí)時(shí)降雨量。在某些特殊的情況下，雷達(dá)很難對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效數(shù)據(jù)，如云層較厚，此時(shí)可將雷達(dá)與衛(wèi)星兩種測量方法進(jìn)行結(jié)合，由此便可對降雨量進(jìn)行測定。

（2）蒸發(fā)量監(jiān)測。這是一種借助物理方法對地表能量與質(zhì)量轉(zhuǎn)化進(jìn)行勘測的手段。近年來，隨著RS技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，使得蒸發(fā)量的估算日趨成熟。在對蒸發(fā)量進(jìn)行計(jì)算的過程中，可借助全遙感信息模型。例如，在對某水域的水資源進(jìn)行調(diào)查中，可以利用ERDASIMAGINE8.7系統(tǒng)中的幾何計(jì)算模型，確定檢查點(diǎn)的誤差，并借助野外采點(diǎn)數(shù)據(jù)，在地圖上選點(diǎn)后，用數(shù)字化儀對控制點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行采集。

（3）地下水觀測。在水位勘測的過程中，地下水觀測是一個(gè)相對比較復(fù)雜的環(huán)節(jié)，由于各種因素的影響，觀測數(shù)據(jù)結(jié)果的準(zhǔn)確性不高。而RS技術(shù)的出現(xiàn)使這一問題獲得了有效解決，應(yīng)用該技術(shù)可通過對地表植被和地形地貌等特征，間接獲得地下水的勘測數(shù)據(jù)。雖然采用RS技術(shù)對地下水進(jìn)行勘測時(shí)，無法直接觀測到地下水，但是地下水反映在地表植被上的信息卻能夠借助遙感圖像進(jìn)行破譯，由此便可獲得相應(yīng)的水文信息。

1.3RS技術(shù)在洪澇災(zāi)害評估中的應(yīng)用

洪澇災(zāi)害是自然災(zāi)害中波及范圍較廣、危害性較大的災(zāi)害之一，由此造成的直接和間接損失非常巨大。應(yīng)用RS技術(shù)能夠?qū)闈碁?zāi)害進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測，從而可以準(zhǔn)確確定出洪水的淹沒范圍和面積，為災(zāi)害的控制工作提供了可靠的依據(jù)。隨著RS技術(shù)的不斷完善以及新數(shù)據(jù)源的出現(xiàn)，使該技術(shù)在洪澇災(zāi)害監(jiān)測方面取得了一些進(jìn)展。如有些業(yè)內(nèi)人士應(yīng)用RS與GIS技術(shù)，并以Radarsat影像為數(shù)據(jù)源，對我國淮河水情進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測，在較短的時(shí)間內(nèi)對內(nèi)澇區(qū)和淹沒區(qū)的災(zāi)情進(jìn)行了評估。

1.4RS技術(shù)在土壤水分及旱情監(jiān)測中的應(yīng)用

所謂的土壤水分具體是指土壤自身的濕度或是土體當(dāng)中的含水量，它是地表水與地下水的連接紐帶，一旦土壤水分大量流失，便會(huì)引起干旱?，F(xiàn)階段，很多專家學(xué)者都將研究的重點(diǎn)放在了RS技術(shù)在土壤水分與旱情監(jiān)測中的應(yīng)用上，并提出了多種土壤水分的監(jiān)測方法，依據(jù)遙感光譜波段，可將監(jiān)測方法分為兩大類：

（1）光學(xué)遙感。主要是指利用可見光、近紅外、熱紅外對土壤水分進(jìn)行監(jiān)測。此類監(jiān)測方法的算法較多，常用且比較成熟的有熱慣量法、植被指數(shù)法、作物缺水指數(shù)法等等。

（2）微波遙感。由于微波本身對云層具有較強(qiáng)的穿透力，并且不會(huì)受到光照條件的限制，最為重要的是長波段的微波可以穿透植被并對土壤有一定的穿透能力。所以，可利用微波遙感對土壤水分進(jìn)行監(jiān)測。在實(shí)際應(yīng)用中，微波遙感分為兩種方式，一種是被動(dòng)式，即通過微波輻射計(jì)獲取土壤的亮溫溫度，在借助相應(yīng)的模型反演土壤水分；另一種是主動(dòng)式，即借助土壤本身的介點(diǎn)特性與含水量的關(guān)系對土壤水分進(jìn)行監(jiān)測。

1.5RS技術(shù)在水域解譯中的應(yīng)用

為水域解譯的具體流程。由于水資源本身具有低反射率與較強(qiáng)的紅外波譜吸收特性，故此在遙感衛(wèi)星影像當(dāng)中，其特征更加明顯。表物解譯結(jié)果。

2.結(jié)論

在未來一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)對現(xiàn)有的RS技術(shù)進(jìn)行不斷改進(jìn)和完善，并努力開發(fā)一些新的技術(shù)，從而逐步擴(kuò)大遙感技術(shù)在水文水資源領(lǐng)域中的應(yīng)用范圍，這對于解決我國緊缺的水資源問題具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

作者：丁增揚(yáng)平 斯郎澤仁 單位：西藏昌都地區(qū)水文水資源分局