遥感技术在水文水资源领域中的应用

遥感技术在水文水资源领域中的应用
摘要在水文水资源领域中应用遥感技术具有收集资料快捷、信息量大，监测范围广、可打破地域限制等优势，本文介绍了遥感技术在水文水资源领域中的应用，并以小流域洪水状况的监测为例分析了水文水资源领域中遥感技术的应用方法。

关键词遥感技术；水文水资源；应用
遥感技术属于探测技术的一种，它利用传感仪，收集处理远距离目标反射、辐射的电磁波信息，通过对电磁波的分析以此形成图像，进而识别、探测各景物目标，可用于资源考察、气象观测、地图测绘等工作中，具有质量高、速度快等特点，在水文水资源领域中，可简化水文勘测工序，从而提高工作效率，节约资源。

1 水文水资源领域中遥感技术的应用
1.1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。

1.2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。

1.3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。

1.4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。

1.5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。

2应用遥感技术监测小流域洪水状况
2.1建立预报预警
首先，可利用DEM数字高程数据，建立小流域中的洪水预报系统，此系统中包含预报计算、计算结果查询、降雨场次划分、基础数据查询、电子地图浏览等。

其次，建立洪水预报预警，根据当前的降雨信息，对未来的流量过程进行预测，并对未来的降水进行预测，以此判断洪水的预见期，并对洪峰流量、时间进行预测，以此提前做好防御准备。

通过提供防洪减灾技术、数据，为工作人员提供洪水预报信息，促进防洪决策的制定。

2.2收集勘测数据
应收集小流域的DEM数据、区域的历史洪水过程、电子地图数据等。

数据的收集是工作开展的依据，是监测准确的保障。

对于一个固定流域而言，可根据
当地地形，对水域流通、分布进行计算，根据降雨强度分析雨水径流到流域出口的回流时间，并对概率密度进行计算。

2.3建立模型
利用遥感技术监测洪水状况，需建立雨量模型、流域模型、水库模型，通过合理分析模型，对洪水状况进行预测分析。

对于雨量模型，通过分析雨量站与子流域的关系，分析雨量蓄积数，确定雨水承受力。

而对于流域模型而言，可通过流域模型，分析径流形成过程的概化情况，流域空间结构等，以此计算流量、径流过程，从而对河道的储备量、流通量等情况进行演算。

同时，可建立水库模型，以此对水库周边的流域状况进行分析处理，对到坝址进行演算，以此获得准确数据。

2.4DEM处理
在建立的模型后，应进行DEM处理，首先，需要填充凹陷点，对堤防进行处理，应在图形中描绘出堤防，并在DEM处将堤防位置加高。

其次，处理河道、水库，在地形图上，将平原区、平坦区的河道描绘出来，再降低DEM中相应位置的高程。

而对于水库的处理，依据书库的正常蓄水位，使用GIS工具画出等高线，以此当做水库形状，以便准确分析。

2.5划分子流域
在洪水状况监测时，应根据下垫面、降雨等条件的空间分布，对子流域进行划分，划分时应合理划分平原区、山丘区的子流域面积，利用DEM和GIS工具，结合自然分水线，对其进行划分。

此外，可利用水文站对断面、山区性河流的出口等进行合理划分，科学确定子流域出口，准确预报红水量。

2.6演算河道洪水
可通过实际测量或DEM对水断面形状进行确定，然后根据断面形状，对流速计算公式进行确定，可利用三角形、抛物线、矩形等形式。

并利用模型对各河段动态进行模拟。

可采用实时方式预报，在降雨后的第一个时段末开始，对每一个时段的降雨流量过程进行预报，然后通过后台计算进行预报，这样就可对河段、河网节点、水库流量等过程进行预报，以此采取合理的措施进行合理防洪。

3 结论
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。

参考文献
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