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水利信息化中遥感技术的运用及问题分析刘艳军

发表时间：2021/7/28 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：刘艳军

[导读] 遥感技术在拓展人们地面观测视野的同时，增加了获得信息的手段。由于遥感技术在水利工程中优点突出，其在水利信息化中也得到了长足发展。

北京润华信通科技有限公司新疆分公司刘艳军新疆乌鲁木齐 830000

摘要：遥感技术在拓展人们地面观测视野的同时，增加了获得信息的手段。由于遥感技术在水利工程中优点突出，其在水利信息化中也得到了长足发展。文章对遥感技术在水利信息化建设中的优势、应用以及应用中存在的问题进行了详细分析，今后发展中应该进行针对性的提升，促进遥感技术在水利信息中得到更好的发展。
关键词：水利信息化；遥感技术；运用；问题
        引言
        水利信息化发展相当复杂，其中涉及到的内容非常丰富，存在大量的信息数据，并且这些信息数据会随时发生变化，当然这些信息数据在水利中极其重要，有助于水利相关工作的更好实施。将遥感技术应用到水利信息化中已经有几十年的发展，人类认识到遥感技术在水利信息化中的重要性，并也对其进行了大量研究。然而在应用过程中任然存在某些缺陷，限制了遥感技术的应用效果。于是文章将对遥感技术在水利信息化中运用和问题进行分析，目的在于提高遥感技术在水利信息化中的应用效果。
        一、遥感技术概述
        遥感技术可以实现对地面的各种情况进行详细的探查。目前应用的比较多的领域是航空以及地面监测。该技术是通过一些特定的遥感设备对地面进行拍照或者是传输扫描。这些遥感设备可以对地面目标所产生的电磁波信号进行捕获，并且加以合理的分析，然后从中提取出一些有实际价值的信息发送给地面接收站。图1为遥感技术应用。随着时代的进一步发展，该技术也在不断创新与优化，目前各个行业都有效地利用了该项技术，该技术的有效应用也给水利行业的进一步发展带来了契机。

        二、水利信息化中遥感技术的运用
        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.水旱灾害监测
       早在20世纪80年代，遥感技术在我国水旱灾监测中起着重要作用。在水灾监测方面，利用遥感图像、数字高程模拟与水文数据建立流域降雨与淹没区的数字模型，可以更加精确地进行灾前预警，提前做好水灾预报、防汛准备。在水灾过程中，利用遥感技术将实时水文信息与模型相结合，能够准确、实时地进行洪水动态分析，提供实时救灾方案，尽量减少灾害损失;在灾后重建过程中，可以利用遥感技术进行灾害评估，测算受灾面积、淹没时长并评估灾害损失，为灾后重建提供科学依据。在旱灾监测方面，由于土壤水分可以影响土壤微波发射、亮度、温度等，遥感技术可以通过建立回归模型以及散射模型确定遥感图像中的色值与土壤水分之间的相互关系，以综合获取土壤湿度、植物生长状况和气温等各要素，为防灾救灾提供数据分析。
        3.在水文地质勘察中的应用
        在具体的水文地质勘察工作当中，通过遥感技术的有效利用可以对地下水资源相关信息进行非常高效的采集，从而给我国水资源探测工作带来了方便。遥感技术之所以能够对水文地质勘查工作起到促进作用，是由于地下水的土壤湿度以及地质构造等与周围其他都有着很明显的区别。通过对遥感图像的进一步分析还可以实现对植被覆盖区域土壤湿度进行合理的估算。不但如此，也可以利用卫星遥感进行土壤水分数据的获取。由于一些地区对水资源的不合理应用，从而导致有些地区已经出现了地表沉降等不良现象，为了防止这种情况产生进一步的恶化，可以采用重力卫星对地区的重力异常进行计算，从而获得一些比较详细的地下水量变化信息。
        4.水利工程规划建设与运行监测
        遥感技术在调查水利工程所在地的发展情况与水资源情况中发挥着日益重要的作用。由于水利工程所在地多为偏远山区，交通受限，造成了工程勘测难度较大，而无人机遥感技术则很好地克服了这些限制，利用卫星高清图像与近地无人机成像技术，实现高精度图像生成与传输，可以为水利工程规划建设提供准确资料。对于水库等相对静态工程，可以利用遥感技术的水层功能分析，快速得出
不同水位影响范围，在水库防洪调度过程中进行辅助决策。此外，工作人员可以利用遥感技术提取工程区综合地形地貌、植被信息、交通等基础信息，在水利工程施工建设中为工程人员服务。
        三、水利信息化中遥感技术的问题
        遥感技术虽然在水利信息化中能够发挥重要作用，但是随之不断发展，在应用过程中也逐步发现遥感技术存在一些问题，这些问题的出现，在一定程度限制了水利信息化的发展。这些问题主要表现在以下3方面：
        1.缺乏遥感数据库
        水利信息化中，涉及到了内容十分丰富，而且比较复杂，容易受到各种因素的影响，在很多情况下需要对目标进行实时监测，实时获取重要数据信息，必然其中使用的数据库要求也会比较高，虽然遥感技术在水利中已经有了较长时间的发展，但是其中所使用的数据库比较缺乏，水利信息化中的数据可还处于继续发展使其，需要对其进行不断完善。
        2.遥感技术自身缺陷
        在水利信息化中使用遥感技术时，虽然能够实现一定的应用效果，但是遥感技术在应用过程中任然存在某些缺陷，比如遥感技术的解译方法和水平不高。因为在混合光谱的研究中，遥感技术的解译水平还处于初步发展时期，其解译水平并不理想，所以为了提高遥感技术在水利信息化中的应用效果，对遥感技术的自身发展有待提高，需要提高其解译水平和方法，并随着现代需求，对遥感技术进行不断完善。
        3.遥感技术理论与实践结合制约因素多
        遥感技术是一门涉及地球科学、地质、数学、物理、计算科学、光学等多学科的交叉学科。遥感系统涉及信息接收、处理与应用等多个流程，任何一个流程都会对遥感测量的结果产生影响。在其反演过程中，水体中的不同物质对于反射光谱的影响是相互作用的结果，由于工作人员的知识储备、工作经验不同，反演结果可能会出现一定的误差。而且我国遥感技术主要掌握在科研机构，工作人员理论知识不足，在工作中往往追求信息获取和图像清晰度而忽略了后期信息处理，从而导致遥感理论与实际应用严重脱节。对此，应该适当增加科研基金，为工作一线培养更多的科研人才，促进理论结合实际与我国遥感事业的长足发展。
        结束语：
        目前遥感技术已经为我国水利信息化建设提供了有力的支撑，随着相关技术的进一步发展，以后遥感技术必将不断进步，并且在今后水利项目的具体应用当中，也将获得精度更高的数据。在这一基础之上，还要通过建立专门面向不同水利项目的遥感数据系统，进一步推动遥感技术与水利数据的相互融合应用。
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