遥感技术在水文与水资源工程中的应用

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  摘要:从我地区的实际情况而言,洪水泛滥会引发很严重的自然损害,尤其会引发洪涝灾害、河水泛滥、城市内涝等问题,对国家经济发展、周围居民的生命财产安全都会产生不利的影响。所谓水利信息化就是在一定的水利信息技术、信息产业规模、信息基础设施,以及一定的信息基础环境约束下,水利信息活动不断丰富、信息活动量不断增加、信息活动效果不断提高的过程。它包括城市内涝建设、水动态监测、大坝决堤防洪监测、地质灾害及结构体安全监测等内容。
  关键词:遥感技术;水文与水资源;应用
  引言
  水是人类生存的基础资源,水资源的合理开发和保护利用是当前国际社会中所倡导的主要话题,在实际工作中进行对水资源的保护,而在这一过程中的开发和利用需要获取到具体的数据信息作为参考,来进行管理。地理信息系统是基于计算机的综合处理和空间数据分析系统,是计算机科学、管理、信息科学、地学为一体的新兴领域。
  1、遥感技术概述
  在飞行高度低于1200米的高度时,大部分地区是可以不用申请空域管制的,可以直接进行作业,灵活性高可以贴着水域表面飞行,也可以随时停止飞行,停在水体上空。例如无人机挂配着测量水体流速的仪器飞行到江河湖中,定点停在距水体表面上方的一定距离,把测量仪器放入适当深度的水体中来测量水体流速,也可换作其他仪器去测量水体的不同数据,例如水体温度,水体水质等。目前无人机系统最大的特点是,在进行作业时它可以进行实时动态拍摄收集信息并传送数据到终端系统进行监控。在水利工程建设中,尤其是一些大型水利枢纽或水电站的施工中,我们必须进行全面的监控和管理,无人机遥感技术就可以实时地对项目建设进行监测。在南方多雨汛情期间,无人机系统也可以利用无线区域网络提供实时的汛情信息,包括汛情评估、水毁核查以及汛情趋势预估等信息,方便决策者做出合理地安排,极大地提高了作业效率。
  2、水文水资源管理作用
  将水文水资源信息内容应用于环境管理,可以系统地掌握地质构造数据信息、地表径流分布數据信息、地下水埋深信息和水资源主要库容信息等。然而,水文灾害通常会发生,和水文水资源环境的改变存有密切关联,例如:在发生洪水灾害的时候,多数都是因为区域之内出现了强降雨的天气,地表的径流数量大幅度提升,水文也有着一定的上涨,在此状况下,合理开展水文水资源数据信息的处理工作,通过大数据平台、数据库系统等整理与分析各种信息,可以全面挖掘数据中的价值,为制定完善的防洪减灾措施提供一定参考。而且在详尽调查与收集各种水文水资源数据信息、开展环境管理工作的情况下,还能帮助工作部门编制相应的防洪减灾计划方案,便于应用良好的防洪减灾措施来为工作的实施提供准确依据,彰显出水文水资源环境管理的作用价值,促使防洪减灾工作的高质量落实。
  3、遥感技术在水文水资源应用措施
  3.1、水资源保护
  首先,悬浮物浓度作为水质标准之一,是水资源保护的重点。湖泊和水库中悬浮固体的扩散、沉积和分布将受到影响。如果水中悬浮物浓度过高,会扩大反射带。随着遥感技术的应用,反演模型一般用于监测悬浮固体浓度。二是营养程度,一般水资源的营养化是以藻类富集为标志的,因为藻类的光合作用主要是借助叶绿素来进行,这就说明其与地面的陆地制备特征相似。最后就是水污染监测,一般这个监测过程可以细分为常规水污染、突然水污染两种类型的监测。在常规水污染的监测活动中,当水体存在污染的情况时,水体中的很多指标都会发生变化,像温度、密度、透明度、颜色等,这些会让水体在遥感技术监测中的反射率呈现出来,相应的遥感图像上也会呈现出灰阶纹理、色调等形态的变化,所以在遥感技术的应用下,可以对水体的污染面积、浓度、范围、污染源等都有一个清晰的了解,并可以通过遥感技术来对其中异常的数据进行持续跟进监测。
  3.2、防洪减灾工作中的应用
  目前,地理信息系统技术已广泛应用于防洪减灾,并发挥了重要作用。防汛系统可以为各个决策平台提供关键信息,使其能够在最短的时间内整合数据,并依靠遥感技术空间分析来处置防汛信息,最终提升预算结果的精确性。在判断灾情时,依靠遥感技术可以获取更多属性数据,并进行有效整理,可以具体地展现洪水的整个演变情况,获得确切的灾情信息,并对灾情给出适当的评议,明确划分出灾害可能的风险以及具体区域,利用遥感技术模拟,得到不同洪水发生的概率,且可以测出对应的强度。整合自然、社会因素,开展空间叠加分析,有效进行灾害预测的工作。如今城市防洪工作受到学者的重视。例如,哈尔滨采用遥感技术技术建立了城市防洪系统,可以有效对洪涝灾害加以动态监测,加大防洪警报,确保城市安全。
  3.3、可视化水文水资源
  水文数据查询与展示。可视化的水文水资源分析管理是指一种利用遥感技术技术在此过程中,工作者采用Map遥感技术技术,将工程地质、环境地质、水文地质、地下水污染等专业数据,以可视化的形式展示在同一地理空间框架中,使水文数据在被查询的同时,得到了快速的统筹和归纳,提高了查询、展示效果。此外,Map遥感技术系统还支持多种查询方式和工具,实现了多样化的水文数据查询和展示,为后续的管理和分析工作奠定了良好的基础。地下水数值模拟对接与集成展示。地下水数字模拟对接集成展示主要是指三维地下水流场、污染物、水位等水文数值模拟成果,在地质模型中的模拟与可视化呈现,并且能够实现在具体的应用场景中,直接进行模拟参数的设计与计算,有助于分析管理结果准确度的提高。在此过程中,这种可视化的系统还能在对接与集成展示的基础上,使工作者更细致地了解水文动态在地质结构中的组织情况,同时,为其提供专业的计算和分析,提升了水文水资源分析管理的信息化、智能化水平。
  3.4、数据信息采集
  对于水文水资源数据信息来讲,是相关环境管理工作、防洪减灾措施落实的主要基础,各种数据信息的采集都是重要的部分,主要涉及地质构造信息、地表径流分布信息数据、地下水深度数据信息等,在信息采集的过程中都应该保证全面性、准确性,通过全天候的监测方式和手段,在针对性执行监测工作的同时,借助先进的信息技术、数据系统等,不再受到环境因素、人为因素的影响出现问题,合理预防发生数据信息采集问题,尤其要规避数据重复的现象、缺失的现象。同时还可以通过推导的形式、计算的形式进行部分数据补偿处理,而且在空白时间超出20小时的情况下也不能随意补偿数据,以免埋下安全隐患或是其他的风险。在保证数据良好采集、系统高效化运作的同时,还应该创建有关防洪减灾措施的应用机制,增强环境管理有效性、保证防洪减灾水平。
  结束语
  水文水资源监测是保障我国经济社会实现可持续发展战略的重要前提之一,重视水资源的开发、利用、管理,提高水文水资源的工作质量,引进科学新技术并不断地创新,以满足水文水资源监测的发展需求,应该不停学习国外先进技术水平和提高自身对水文资源的认知,加大彼此间的合作,从而给长远发展巩固好基础。
  参考文献
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