遥感技术在水利信息化中的运用及问题分析 孙进英

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:孙进英 孙晓磊
[导读] 摘要:遥感技术是20世纪中叶兴起的一种探测技术,是利用人造卫星、飞机、无人机或其他飞行器收集地面目标电磁辐射信息,判定地球环境与资源的技术。
        招远市齐山镇人民政府  山东省  265414
        摘要:遥感技术是20世纪中叶兴起的一种探测技术,是利用人造卫星、飞机、无人机或其他飞行器收集地面目标电磁辐射信息,判定地球环境与资源的技术。随着水利工程信息化水平的不断提升,遥感技术在水利信息化中逐渐发挥着越来越重要的作用,在水旱灾监测、水文地质调查、水利工程建设中都有广泛使用。
        关键词:水利信息化;遥感技术;运用
        1遥感技术在水利信息化中的优点
        1.1高效性与精细度并存
        随着信息化手段的不断进步,遥感技术由传统的载人飞机发展到如今无人机遥感系统与中高轨道卫星搭配的复合系统。以航天飞机与国际空间站等卫星遥感技术为基础,配合1000m低空主流无人机遥感系统的重点航拍,可以实现水资源信息的高效传输并确保数据的有效性,可以有效提高某些管理范围大、河段多、工作量大水管部门的工作效率。同时,由于水利项目普遍具有交通不便、地形复杂、人迹罕至等特点,某些高危地区不便人工进行勘测,遥感技术可以准确地解决这个问题。而且,随着对地观测系统的完善,摄影扫描系统的不断升级,遥感技术的精细度也在不断提升,可以从空间、时间、光谱等多维度进行数据采样,保障管理所需精度。
        1.2自动化助力提升时效性
        信息技术的高速发展为遥感技术的应用提供了新的契机。研究人员通过制定统一的数据标准,收集到大量的异源数据,建立具有普遍适应性的遥感模型,进行数据自适应的数据处理与反演,最终通过数据共享平台实现资源共享。这一系列的进步逐渐促进遥感技术自动化不断进步,避免了人为因素的干扰。同时,随着施工技术与设计水平的不断提升,水利工程项目范围广泛、施工进度极快,在此过程中的防洪排涝对于水利信息的时效性要求更高,遥感数据自动化处理则很好地解决了这个问题,可以给管理部门提供实时的无人机遥感或卫星遥感影像,使管理部门在涉水项目的管理与跟进过程中有更可靠的技术保障。
        2水利信息化中遥感技术的运用
        2.1水利信息化中遥感技术的监测作用运用
        2.1.1地表水资源
        地表水调查作为水利信息化工作中的一部分,在监测过程中需要根据地表水的性质对其使用不同的方式快速获取相关信息数据。作为湿地水体,水底下面存在各种植被和土壤,会受到放射光谱的影响而导致像素值发生变化,于是使用光学技术或者雷达的方式获取地表水资源信息不准确,但是可以通过使用水体指数法、形态学方法等提取数据资源。对不同地区地表水资源进行监测,需要做好相关时段的遥感图像配准,目的在于能够动态监测地表水资源,从而发现地表水资源的变化情况,也能够收集到地表水资源更多的相关信息。另外,通过使用多时相遥感图像,当水资源发生变化时,其中的变化数据能够被提取出来,然后使用激光雷达等方式,可以对发生变化的数据进行定量估算,将会更有利于深入了解地表水的状态,而且还能够进行实时的监测,获取更多重要的相关信息。
        2.1.2水环境
        通过使用遥感技术,能够动态监测水环境中水体信息,对这些信息进行掌握有利于深入了解水环境。研究表明,水体中叶绿素浓度的多少,决定着水体中浮游生物分布的情况。所以监测并获取准确的叶绿色浓度将会比较重要,使用的方式就是建立体现水体光谱和遥感数据关系的模型,这种方式能够准确对叶绿色浓度进行计算。研究表明,水体中悬浮泥沙的含量直接反映水体生态环境健康程度。

所以有必要对悬浮泥沙含量进行监测,使用的方式就是遥感反演,这种方式不仅能够较为准确的得到不同水体的固态悬浮物含量,而且这种监测管理的方式成本较低。同样,使用遥感技术还能够完成水环境中其他污染信息的监测。水体中污染信息种类不同,比如热污染、油溢污染等,不同的污染需要使用不同方式进行监测,才会发挥更好的监测效果。比如热污染监测使用热红外传感技术,油溢监测通过使用水体表面散射和光谱等信息进行判断。但是使用遥感技术,能够完成水体中很多污染物质进行判断,能够得出污染物质的分布情况,能够分析出污染物质的来源,能够得到污染物质的迁移特征,能够对污染物质进行监测,并发现其变化情况。所以在水环境监测中,使用遥感技术将会具有多方面的作用,使得人类更好的了解水环境情况,并且获得水环境中重要的信息数据,为管理好水环境提供准确、广泛的数据信息。
        2.1.3水旱灾害
        在水利信息化中水旱灾害的发生,将会造成大面积的灾害和经济损失,所以非常有必要对这方面进行监测,并且遥感技术在水旱灾害中具有比较长的应用时间。我国将遥感监测系统应用到河流中,对河流的状况进行实时监测,从而能够及时对洪水灾害进行监测,从监测结果看来,遥感技术的应用,能够及时发现水灾,从而给人类更多时间对其进行处理,极大的降低了水灾造成的危害。在对水灾害进行监测时,遥感图像能够建立相关的水体淹没模型,能够得到降水量和淹没区域面积的关系,所以在水灾害中能够发挥重要作用。
        2.2水利信息化中遥感技术的勘察作用运用
        水文地质勘查工作中,需要获取地下水资源的各种信息,这些信息的有助于水资源的查找和圈定,于是通过使用遥感技术能够对这些信息数据进行勘查,从而得到准确的提取结果。在查找地下水的过程中,判断地下是否存在水源,会与地质构造和土壤湿度等因素相关,通过对这些因素进行判断,从而分析地下是否存在水源。所以在遥感技术在水文地质勘查中的主要作用表现在可以在该地域中得到遥感图像,然后可以获得该地域的地质构造和土壤湿度等相关信息,从而判断是否存在水资源分布。另外,在水文地质勘查中,还可以使用遥感技术,对植被覆盖的土壤湿度进行估算,还能够使用微波遥感得到土壤的水分数据。对地下水有了一个深入了解之后,能够避免过度开采地下水的问题,因为一旦某地域的地下水出现过度开采,则会出现地表沉降等危害。所以,使用遥感技术能够提供判断是否存在水源的重要信息数据。水利信息化中还包含着水利工程勘测工作,在水利工程勘测的过程,需要涉及到很多大大小小的信息数据,这些数据的获取准确度和效率在一定程度影响着水利工程的建设质量和安全性。遥感技术具有比较好的勘测功能,所以能够在水利工程勘测中发挥重要作用。地质结构的稳定性会严重影响到水利工程的建设,所以首先使用遥感技术能够对地质结构进行勘测,从而了解该地质结构是否具有水利工程的建设条件。然后,因为水利工程很多都是建设在水域附近,这样的地质环境容易造成工程出现渗漏情况,从而影响到水利工程的质量,为了降低工程渗漏情况发生,使用遥感技术能够对渗漏情况进行勘测,从而发现工程中容易发生渗漏的地方,并对这些位置进行标记,从而降低渗漏的发生状况。最后,在水利工程中使用遥感技术,还能够科学估算水库淹没范围,对该地域进行实际地形勘测,然后得出反映出实际的地形,这些数据都有利于水库工程的建设。遥感技术在水利工程的勘测中进行使用,不仅应用范围比较广泛,而且获得数据信息的效率和精确度较高,能够提高水利工程勘测效果。
        3结语
        综上所述,遥感技术在水利信息化中具有长时间的发展,能够在水利的诸多方面发挥重要作用,对水利不同方向进行监测和勘查,能够提高水利信息化获取数据信息的效率和质量。但是当前在水利领域中,遥感技术的发展水平和效果并没有达到理想状态,于是还需要对遥感技术进行不断完善,并且继续有针对性研究遥感技术在水利信息化中的应用,从而提高水利信息化的快速发展。
        参考文献:
        [1]董静.遥感技术在水利信息化中的应用综述[J].水利信息化,2015(1):37-41.
        [2]李万能,陈黎.无人机遥感技术在水利管理中的应用探讨[J].亚热带水土保持,2017(1):41-43,57.
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