遥感技术在水文水资源监测方面的优势与实践

遥感技术在水文水资源监测方面的优势与实践

水文工作是水利工作的基础，水文水资源管理工作是水文工作的重要组成部分，是水利工程建设的重要依据。近年来，水文水资源管理在水利工程建设过程中发挥着越来越重要的作用，其所带来的社会经济效益也愈加的显著。长期以来受地形、地貌和气候的影响，水旱灾害成为当前最主要的自然灾害，给工农业生产和人民群众的生命财产安全带来了很大的影响。而水文水资源管理的应用作为抗灾减灾最重要的非工程措施，可以说是进行水利工程建设的重要依据。水文水资源管理工作的好坏，对水利工程建设有着直接的影响，其不仅关系到工农业生产，更关系到广大人民群众的生命财产安全，因此必须加强对水文水资源管理，遥感图像处理作为遥感技术应用的重要组成部分，是根据不同的工作目的而确定的。遥感图像处理的首要任务是对遥感数据的选择及其时相选择：其次是根据任务和目标进行波段组合的优化选择：最后是确定遥感图像处理和信息提取方法，方法选择得当，即可取得了事半功倍之效。遥感技术在水资源中各个领域都有着广泛应用。

一、遥感技术在地表特征的应用

地表类型划分估测区范围广阔，地貌形态复杂多样，为简化地貌类型，同时兼顾地貌对地表产流影响的差异，以卫星图像为基础，将区内划分为几个大的地貌类型，即中山区、低山丘陵区、平原区、及黄土高原区。地表岩性地表岩性地表岩性地表岩性应用遥感岩性地层解译结果，考虑到不同岩性的透水性能，为了使区内的下垫面类型趋于简单化和带有普遍性，将其共性特征组合如下：1.黄土、第四纪冲洪积物，透水性较强；2.砂岩、砂砾岩，结构较为松散，孔隙裂隙较为发育，透水性较强；3.砂岩、砂泥岩，透水性一般；4.变质岩、岩浆岩，透水性较弱；5.碳酸盐岩，透水性较强。

二、水文水资源领域中遥感技术的应用

（一）监测径流量

径流量测量是一项复杂的工作，在测量中可根据水文模型，利用遥感信息，径流量进行估算。遥感技术可用于水体、地表、蒸发量、土壤等数据的收集，在收集信息方面，具有完整性，快捷性、全面性的特点，结合水文模型便可较为准确的预测出径流量。此外，遥感技术也对其他相关元素进行感测便可测量径流量，通过大量数据的收集建立科学合理的水文模型，以此得到径流量数据。

（二）降水量监测

利用遥感技术，结合利用卫星与雷达，将遥感信息源输送、传递，这样有助于掌握降水量的分布、空间等参数，以此全面了解具体的降水量数据。对于雷达的应用，通过对空气中降水粒子对电磁波影响的分析，预测一些地区的降水量。而对于一些监测雨量较少的地区，不仅可用遥感技术监测雨量站，也可利用雷达进行监测，以此使获得的降水量信息准确。由于卫星水对地面测量、卫星信息的综合，进而可预报大面积的雨量。雷达只是对降水粒子进行监测，当由于粒子密集而出现较厚云层时，降水量数据的准确性将降低，无法通过雷达监测获得准确数据。目前，降水量监测多使用航空飞机进行，飞机进入云层深处，并在此探测。因此，现阶段航空遥感对气象观察起到辅助作用，对云层及周围粒子分布进行监测，并将探测收集到的资料数据传送到计算机系统，通过计算机系统分析处理资料数据，以此获取较多的云层数据，能够水位水资源研究提供方便，并使研究时间缩短，降低成本。

（三）监测土壤、地表水分

土壤水分主要包括地表能量、地下水、地表水，地表影响着物质、地面能量、径流形

成等。同时，地表特征复杂，在利用遥感技术分类、识别地物时，将提高土地利用率，有助于水体识别等。由于水文变化将直接造成土地覆被、土地利用的变化，而遥感技术有助于监测覆被变化。此外，地表发射率、反照率、植被等因素影响着物质与地表能量的平衡。遥感技术监测土壤水分，常使用的方法是微波遥感、光学遥感。

（四）蒸发量监测

蒸发量影响着能量、水量的平衡，对于蒸发量的监测主要利用物理方式，实现能量与质量关系的转化，以此获取较为准确的蒸发量数据。目前各个领域广泛使用遥感技术，测量蒸发量的方法也逐渐增多，卫星收集数据的方式也越来越多，计算方法也逐渐完善，包括全遥感信息模型法、能力余项法、统计经验法等。对于蒸发量监测，可通过多层模型，把土壤分为多层，一层模型区分植被、地表，一层模型计算地上热量、地下土壤、地表植被之间的余热。在监测时，需要结合地表特征数据探测与蒸发量遥感技术监测这两种形式，对遥感日蒸散估算模型进行研究，建立计算模型，对地表环境下的蒸散情况进行全面掌握，使蒸发量的监测、计算有据可依。

（五）预防灾害

遥感技术还可用于监测水质、旱情、洪涝等情况，可预防灾害，并能对水土流失、土壤侵蚀动态情况进行监测，以此防止水土流失。利用遥感技术，通过收集植被、土地、地形、降雨量、人文等情况，从而对土壤侵蚀情况进行监测。现阶段，可利用多种方法对土壤侵蚀动态进行监测，可利用逐像元比较、分类对比等方法，对土壤侵蚀动态进行监测。在水土流失定量研究法中，其中使用较多的是建立水土流失定量计算模型的方法，利用收集到的土壤流失信息，结合所建立的方程式进行分析、计算，通过遥感影像获得有关土壤侵蚀的数据，以此获得模型计算因子，便于对水土流失状况进行监测。

总之，由于遥感技术具有速度快、准确性高、信息广泛的特点，可用于降水量监测、土壤水分监测、径流量监测、蒸发量监测等，有助于预防灾害。而对于河流区域洪水状况的监测，可通过洪水预报系统数据的收集、建立模型，进行DEM处理，以此划分流域、演算河道洪水，以此准确把握河道流量、对洪水状况全面把握，便于防洪措施的及时采取，对水资源研究具有积极的作用。