遥感技术在农田水利工程建设及管护中的运用研究

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年28卷7期   作者:木拉盖 卡力别克
[导读] 遥感技术是一种基于电磁波理论、在传感仪器中所应用能够收集和处理远距离
        摘  要:遥感技术是一种基于电磁波理论、在传感仪器中所应用能够收集和处理远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,然后进行全面的成像,对地面的物体实施勘测和识别的一项综合性技术。下面本文结合遥感技术的相关介绍和技术特点来分析其在农田水利工程建设与管护中的实际运用,以供相关人员参考。
        关键词:遥感技术;农田水利工程;管护;运用

前  言:
        遥感技术在我国的提出和快速发展是在20世纪80年代,并且在各个行业中应用越来越广泛。而随着遥感技术的逐渐发展与应用,在我国经济建设中有着极其重要的意义和作用。在农田水利工程建设与管护中,其可以结合遥感技术的预测、水情预报以及安全监测功能来合理的控制江河流域的治理工程,以此在保证洪水灾害降低的基础上保障农田种植的安全,提升农田水利工程的服务质量和建设价值。
1、遥感技术概述和技术特点
1.1遥感技术概述
        遥感技术中的遥感设备主要是通过所观察物体反射的电磁波,将其电磁波信号转化为电信号,然后实施有效记录。而信息转换主要是指将遥感设备接收到的信息和数据经过处理之后,结合电信号的方式传输回地面站点,或者直接结合设备将其回收和记录[1]。而目标的特征采集主要是结合相关的遥感设备将目标实施多次勘察之后,从传输回来的电信号或者图像中找到与其他景物不同的特点,以此来实现目标的精准识别。其中需要注意的是,遥感信息可能是航空遥感像片也可能是卫星遥感像片,例如气象卫星像片或者地球资源卫星像片等。
1.2遥感技术特点
        (1)勘察范围较大,勘察速度较快。一个卫星图像能够拍摄3.4万km2的面积,而我国的国土面积为960万m2,因此只需要500多张卫星图像就可以将我国的国土面积拍摄进去。而使用航空拍摄则需要100多万张,这样可以结合遥感技术来实施大面积的勘察作业。另外在时间方面分析得出,气象卫星1天能够拍摄两次地球,而陆地的卫星则需要18天重复一次测量,因此在遥感技术中可以结合陆地卫星和气象卫星在最短的时间内获得大面积的事件资料。
        (2)综合性较强。遥感技术在应用中其可以多维度、多波段和多时段的进行重复地球观测,以此来形成一种较为具体的综合性勘察网络。并且在卫星网络中其卫星遥感资源的抗干扰性较强,人为作业的抗干扰影响对其干扰相对较小,这样在实际作业中,其不仅可以将传输过来的遥感信息经过处理之后进行全面的整理和分类,并且可以将作为勘察的核实辅助措施,可以保证所勘察的数据更加准确和合理[2]。
2、遥感技术在农田水利工程建设中的运用
2.1灌排渠道选线应用
        在3S技术的应用用,RS技术其具有全面性、宏观性和真实性等特点,其可以更加快速和准确的将工程区域内部的土地利用情况、水文性质以及各个灌排渠道的控制范围、人口交通等信息获取。而GPS技术能够实时高校的获取定位信息,并且操作简单,一般在农田水利工程中用于灌排渠道的初测和对RS影像进行校正等。GIS技术主要是作为渠道选线的分析工具,其将选线所需要的RS和GPS等基础数据进行分层管理和储存,并且可以利用其地理分析模拟与空间分析的能力来对各种信息进行叠加分析,以此来制作各种专题图像。
        在农田水利灌排渠道的选线中结合3S技术能够更加容易的获取该区域的信息和资料,结合GIS与RS技术来制作遥感地质工程图,以此来对灌区的控制范围和纵横断面的情况加以分析,结合综合对地形、地貌和工程地质条件之间关系的有效分析,可以将灌排渠道建设路线中一些容易发生问题的区域检测出来,有效避开[3]。

首先需要将灌排渠道的最优路线选择出来,获取其相关支渠的水位兴系。其次结合数字高程模型和RS影响以及GIS中相关的环境数据库来生成真三维模型,以此来对工程建设区域进行地质情况分析,保证其所选线路的水流通畅。
2.2工程建设进度监测和验收
        在农田水利工程建设中,可以不定时的获取区域的RS影像,然后结合农田水利工程的规划图,将工程建设的进度实施有效对比。经过对比之后,需要对问题较多和进展较为缓慢的项目建设区域实施实地考察,促进工程项目的顺利建设。在建设完毕之后,对比RS影像与工程竣工图,将项目完成的具体情况进行明确,同时在明确的基础上进行工程验收,在减少验收时间的同时保证项目验收的质量。
3、遥感技术在农田水利工程管护中的运用
3.1农田用水计划的完善
        在农田用水计划中,其主要是指结合灌区内部的物种种植结构、作物长势和旱涝情况以及灌区定额等信息来进行有效的农田用水计划实施和设计。而目前农田灌溉用水计划所需要的农作物生长趋势主要在于人工的调查和估算等传统手段。但是我国关于农作物种植的范围和多样性较广,因此导致的地域差异性较大,仅仅依靠传统技术难以实现大面积的灌区信息准确获取。所以可以结合RS技术来获取农作种植情况信息,结合这些信息做好农作物长势的调查和旱涝情况的监测等。
3.2灌溉水资源的优化配置
        对于灌溉水资源的优化配置而言,其主要指的是对时间和空间的优化,涉及的内容较多,如水利学、水文学和气象学以及管理学等,灌溉水资源的合理优化,能够有效提升水资源的利用效率和农作物种植产量,进而全面提升农业生产的经济效益和社会效益[4]。而在3S技术的应用中,首先需要将研究区域内的气象和水利等多源空间信息资料加以收集与处理,然后将各个灌溉渠道的控制面积和不同渠系之间的关系加以明确,结合农作物-水模型与农田水量的平衡关系来研究灌溉水用量的关系,进而将目标的约束条件加以分析,建立灌溉水量的优化分配模型,利用智能算法来对模型进行求解处理,获取最优的灌溉面积与配水流量,实现智能化灌溉配水的目标。
3.3灌溉效果与用水效率的有关评价
        在农业生产中,水分是其最重要的保障条件,尤其是在一些干旱少雨地区中,灌溉成为其主要的农业种植水量获取的手段,所以水资源对于这些区域内部的农业种植尤其珍贵,以此可以全面体现该区域的灌溉效果和用水效率。在结合RS技术基础上,对于灌溉效果与农作物水分利用情况的评价流程为,首先建立蒸散发量模型来估算灌区的水分蒸发量,将蒸散发量出去基于降水得到的灌溉水有效的消耗量,估算出灌溉水的利用率。其次结合RS识别技术来得到灌区内部的农作物分布情况,同时结合产量的估算模型来将各个农作物的产量进行估算,以此来更加有效的估算出农作物的蒸散发量和产量,最中评价出农作物的水资源利用率。
       
结  语:
        综上所述,基于遥感信息对农田水利工程的信息获取,能够准确的得到工程建设和管护中所需要的相关信息,并且结合这些信息的准确性来判断该区域的农田建设情况,以此为后续各项活动和工程建设奠定重要技术基础,促进农田水利工程的社会效益与经济效益全面提升。
参考文献:
[1]茅和平,张杰,郭金福.农田水利工程高效节水灌溉发展思路探究[J].珠江水运,2019(23):98-99.
[2]马海荣,罗治情,陈娉婷,官波.遥感技术在农田水利工程建设及管护中的应用[J].湖北农业科学,2019,58(23):16-20.
[3]张维军.农田水利工程在“生态农业”思路下的具体设计措施分析[J].智能城市,2019,5(22):183-184.
[4]余洪钢.遥感技术在农田水利工程建设中的应用[J].乡村科技,2016(17):68-69.
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