解析3S技术在水文监测中的作用
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关键 词 ： ３ Ｓ 技 术； Ｇ Ｐ Ｓ ； Ｇ Ｉ Ｓ ； Ｒ Ｓ ； 水文 监 测 ； 技术优势； 作用
１ ３ Ｓ信息 技术 系 统 在水 文 监测 工作 中 的运用 扰 的根源 ， ３ ｓ技术应用其覆盖地域的广泛 性实时开展水 文信息监 全 球 信息 化 产业 的发 展趋 势 不 可 挡 ， 从 上世 纪 ９ ０年 代 中期 ， 我 测 ， 构建地质模 型， 进行水文灾害的信息收集和统计 ， 对水文灾 害的 在 一定 程 度 上 为我 国的 水文 灾 害 的 预 防和 国就 意识 到 了信息 系统 的 重要 性 ， Ｇ Ｐ Ｓ （ 全球定位系统） 最 先 应用 在 发 展规 律 进行 有 效评 估 ， 民用 和商 业 的 环境 和 信 息 监测 领 域 ， 随后 ， Ｒ Ｓ （ 遥感技术 ） 和Ｇ Ｉ Ｓ （ 地 灾 后修 复 提供 了极具 参 考价 值 的 数 据 ， 更 好 的保 证 了人 民生 活 的稳 理 信息 系 统 ） 也广 泛 应用 于 我 国社 会 的经 济 建设 中。 直至 今 日 ， 我 国 定 和社 会 的 和谐 。 的整体技术水平仍走在世界前列 ， 尤其在地质行业的水文监测方面 ２ ． ４水 体 污染 的监测 和 防治 应用 ３ Ｓ 技 术 是相 当有 必 要 的 ， 这取 决 于我 国现 实 的基本 国情 。 我 国 水 污 染 问题 是 环境 污染 的一 项 重要 组 成 部分 ， 已成 为 社 会 日益 幅员 辽 阔 ， 水 资源 总量 丰富 ， 但 由于 人 口密度 大 ， 使 得 水资 源 的 人 均 关 注 的话 题 ，早 期 的水 污 染数 据 的 测量 不 仅 浪 费大 量 的 物 力人 力 ， 分 配 量 明显 不 足 ， 而且 ， 我 国广 袤 的 国 土 面积 也 使 得 水 资 源 分 布 的 而且 各 地水 质 情况 的不 同造 成 了取 样 的 困难 ， 延 长 了 整个 水 体 检测 地 理 位置 差 异 明显 ， 数 量严 重 失衡 。 不 仅 如此 ， 近 年来 由于 我 国社 会 结 果 出来 的时 间 ， 现 阶段 我 国水 污 染 防治 主 要 应用 ３ ｓ 技术 ， 其 检测 经济 的快速发展 ， 对水资源的需求量也逐 日增加 ， 水资源数量的不 范 围不 受 地 理 位 置 的局 限 ， 水 质 采 样 数 据更 快速 全 面 ， 可 以 对 我 国 断减 少加 上 日益严 重 的水 污 染 问题 使 得人 与 自然 的 关 系不 断 恶化 。 水 资 源 分布 和 污染 程 度提 供 全 面及 时 的 监测 数 据 ， 更 好 的 对水 污 染 在这种状况下 ， 在水文工作中采取先进化的科学技术手段 ， 如３ ｓ信 现象 进 行检 测 和 防治 ， 缓解 水 污 染扩 散 的趋 势 。 息技术系统将更快更好 的对我 国的整体水 资源现状开展检测和评 ２ ． ５ 建立 矢 量 图形 和遥 感 影像 库 估工作 ， 进 而对 有 限 的水 资 源进 行 合 理 的分 配 和利 用 ， 还 可 以 通 过 根 据我 们 所做 研究 的总 体 目标 和 ／ ３ Ｓ ０的技 术 特点 ， 需 要 收 集 的 系统 的检测 开 发 出潜 在 的水 资 源 因素 ， 有 效 的缓解 我 国严 重 的人 水 基础资料主要是沿江区域 的图形资料和图像资料 。 其中图形资料包 矛盾 。 此外 ， 我 国科 技 现代 化 的趋 势 要求 通 过 ３ Ｓ 技 术手 段 实现 水 文 括 沿 江 的各 种 地 形 图 、 行政区图、 土 地 利用 现 状 和 植 被 分 布 等 专 题 监测 系统 的 现代 化 。３ ｓ 信 息 技术 系统 的应 用 可 以 帮 助解 决 以往 靠 地 图 ， 尤 其 是 要 收集 已有 的电 子地 图 ， 这些 资料 中包 含 着 我 们 所 必 传统 手 段解 决 不 了 的水 文 问题 ， 还 可 以对 水 文 检测 时 的 自然数 据 进 需 的空 间信 息 。 收集 地形 图的 目的主 要是 提 取 当地 的高 程 数 据 以建 行科 学 分 析 ，加强 水 文监 测 过 程 中获 取 信 息 的快 速 性 和可 靠 性 ， 进 立数 字 高程 模 型 （ Ｄ Ｅ Ｍ） ， 以 及对 遥 感 图像 进 行 几何 配 准 和 校 正 。为 而 可 以根 据 监 测 数 据 的分 析 结 果 得 出 科学 的结 论 和 解 决 问题 的合 了 使研 究 的最 终 成果 发 挥最 大 的效 用 ， 要 求 所 收集 的地 形 图 比例 尺 理化 方 案 。可 以说 ３ Ｓ 技 术 的应 用 将 为 我 国水 文 监测 工 作 带来 飞 跃 要 大 ， 其 中的 高程 数据 也 要尽 可 能地 精 确 。 如果 比例尺 过小 ， 可 以应 式 的发 展 。 用Ｇ Ｐ Ｓ技 术来 补 数据 以放 大 比例 尺 。对 于 坡 度 变 化 较 大 且等 高 线 ２ ３ ｓ 技术 的优势 以及 在 水 文监 测 中的重 要作 用 较 稀 疏 的地 方 ，也 需 要 应 用 Ｇ Ｐ Ｓ技 术补 测 据 以对 等 高 线 做加 密处 ３ Ｓ 技 术是 集 遥感 系 统 Ｒ Ｓ ，地 理信 息 系 统 Ｇ Ｉ Ｓ和全 球 卫 星定 系 理 。因为所有的分析和计算都是基于电子数据的，所 以要通过 Ｇ Ｉ Ｓ 统Ｇ Ｐ Ｓ于一体的综合性技术体系 ， 其对信息的收集 ， 整理 ， 分析和归 对 收集 到 的 非 电子 形式 的图形 资 料数 字 化 ， 建 立 起 矢量 图形 库 。 目 纳 的过 程 快速 高 效 准确 ， 使 得在 全 球 范 围 内发 展 速度 呈 现 快 速蔓 延 前用得最多的遥感图像种类有 Ｔ Ｍ图像和 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ卫星影像 。 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ卫 的趋势 。 Ｒ ｓ 系统的运行是依靠遥感卫星接受各类物质的有效信息 ， 星 具 有 两个 重要 特 点 ： 一 是 能 形 成 立体 观 测 ， 以 东西 不 同视 角 对 同 对 信 息进 行有 效 处 理 ， 实现 物 质 的远 程 控 制 。它 的特点 包 括 信 息获 地方 进 行 观测 所 得到 的一 对影 像 ， 通过 Ｇ Ｉ Ｓ软 件 的 自动 相 关 处理 取 的 高效 性 ， 准 确性 和 广泛 性 ， 信 息 分析 的科 学性 和 精 确 性 ， 而且 能 可 以直 接生 成 Ｄ Ｅ Ｍ； 二 是具 有 指 令 控制 编 程 系 统 ， 可 以 通 过 编 写指 够 最 大 限 度 的 节省 人 力 物 力 ，其 信 息 检 测 分 析结 果 比人 力 更 胜 一 令 控制 卫 星 的观 测 范 围 以满 足 某 些特 定 的 应 用 ， 提 供 了对 数 据 可靠 筹， 目前可 广 泛应 用 于 水文 气 象 观测 ， 病虫害预防， 城 市 环 境 监测 等 性 的最大保 障 ， 这在同步监测 、 长期监测 、 动态监测等对数据时间 、 社会各领域检测 。 地理信息系统可以对各种类型的地理信息实施管 质 量要 求 严 格 的应 用领 域 非常 可 贵 。 理分析 ，它可 以将所观测到的地理信息绘制成具有 可视性 的地 图 ３结束 语 上， 使信息更加具象化 ， 另外 ， 它还兼信息检索， 处理 ， 分析等多种功 随着 社会 进 步 不断 对水 文 监 测工 作 提 出 新 的要 求 ， 水 文 监 测工 能 为 一体 ，在 自然农 业 信 息处 理 与 预 防方 面 起 到非 常 显 著 的效 果 。 作 需 要 在技 术 方 面取 得 较 大 的 突破 ， 而在 这 种 背 景 下 ， 现 代 信 息技 全 球 定位 系 统最 先 在上 世 纪 ７ ０年代 由美 国 开始 研 制 开发 ，它 能够 术 的发展为水文监测技术的不断更新提供了有力 的保障 ， 许多先进 从 陆 海 空 三 个 方 向进 行 三 维 数 据分 析 ， 精 确判 断 目标 位 置 ， 并 且 不 的技术如 ３ ｓ 技术等都被应用于水文监测行业 以促 进水文监测工作 受外界环境的干扰 ， 广泛应用于测量 ， 导航等领域。 效率和质量的提高 ， 同时也使水文监测工作能够在推动社会发展方 ２ ． １预测 冰 川融 化 趋 势 面做 出更 多 的 贡献 。文 章 简 单 的对 ３ Ｓ技 术广 泛 应 用 于水 文 监 测行 全球化变暖的趋势不断加快 ， 人们开始关注冰川的融化速度及 业 的必要 性 做 出论 述 ，同时 对 ３ Ｓ 技 术 在 水 文监 测 工 作 中 的作 用 进 相 关 数据 的测 量 。３ Ｓ 系 统通 过 其 检测 手段 的优势 ， 能够 用 于测 量 和 行 了探讨 。 分 析 冰川 的各 项变 化 指标 ， 包 括 冰川 面积 厚 度 的测 量 和融 化 度 的计 参 考文 献 算， 冰川表面积雪 的覆盖率和变化率 的测量 ， 这些手段都 大大降低 ［ １ ］ 毕华兴 ， 中北理． 遥感和地理信 息系统与水文学整合研 究进展『 Ｊ １ ． 了人 力操 作 的难度 ， 节 省 了不 必 要 的浪 费 ， 甚 至 使 不 可能 变为 可 能 。 水 土保 持 学报 ， ２ ０ ０ ２ ． ２ ． ２ 预测 及 掌握 降水 量变 化 规律 ［ ２ ］ 张金 存 ， 魏 文秋 ， 马巍． 洪水 灾 害的 遥 感监 测 分 析 系统研 究ｌ Ｊ １ ＿ 灾害 对降水
科技创新与应用 Ｉ ２ ０ ｌ ４ 年 第１ ８ 期
应 用 科 技
解析 ３ Ｓ技术在水文监测 中的作用
王 世 俊
（ 黑 龙 江 省 鸡 西 水 文局 ， 黑龙 江 鸡 西 １ ５ ８ １ ０ ０ ）
摘 要： 随着全球化科技 时代的到 来， 各种新型技术手段与人们 的生活和工作关 系日益 密切 ， 在信息搜集方面， ３ ｓ 现代信息技术 系统被得到广泛的应用， 我国在地质与水文方面的检测也运用了 ３ ｓ技术， 这不仅有利于提升水文工作开展 的整体效率， 增强水 文信息的准确性 效果 ， 也对水 污染防治和水文 灾害起到有效预防的作用。
１ ３ Ｓ信息 技术 系 统 在水 文 监测 工作 中 的运用 扰 的根源 ， ３ ｓ技术应用其覆盖地域的广泛 性实时开展水 文信息监 全 球 信息 化 产业 的发 展趋 势 不 可 挡 ， 从 上世 纪 ９ ０年 代 中期 ， 我 测 ， 构建地质模 型， 进行水文灾害的信息收集和统计 ， 对水文灾 害的 在 一定 程 度 上 为我 国的 水文 灾 害 的 预 防和 国就 意识 到 了信息 系统 的 重要 性 ， Ｇ Ｐ Ｓ （ 全球定位系统） 最 先 应用 在 发 展规 律 进行 有 效评 估 ， 民用 和商 业 的 环境 和 信 息 监测 领 域 ， 随后 ， Ｒ Ｓ （ 遥感技术 ） 和Ｇ Ｉ Ｓ （ 地 灾 后修 复 提供 了极具 参 考价 值 的 数 据 ， 更 好 的保 证 了人 民生 活 的稳 理 信息 系 统 ） 也广 泛 应用 于 我 国社 会 的经 济 建设 中。 直至 今 日 ， 我 国 定 和社 会 的 和谐 。 的整体技术水平仍走在世界前列 ， 尤其在地质行业的水文监测方面 ２ ． ４水 体 污染 的监测 和 防治 应用 ３ Ｓ 技 术 是相 当有 必 要 的 ， 这取 决 于我 国现 实 的基本 国情 。 我 国 水 污 染 问题 是 环境 污染 的一 项 重要 组 成 部分 ， 已成 为 社 会 日益 幅员 辽 阔 ， 水 资源 总量 丰富 ， 但 由于 人 口密度 大 ， 使 得 水资 源 的 人 均 关 注 的话 题 ，早 期 的水 污 染数 据 的 测量 不 仅 浪 费大 量 的 物 力人 力 ， 分 配 量 明显 不 足 ， 而且 ， 我 国广 袤 的 国 土 面积 也 使 得 水 资 源 分 布 的 而且 各 地水 质 情况 的不 同造 成 了取 样 的 困难 ， 延 长 了 整个 水 体 检测 地 理 位置 差 异 明显 ， 数 量严 重 失衡 。 不 仅 如此 ， 近 年来 由于 我 国社 会 结 果 出来 的时 间 ， 现 阶段 我 国水 污 染 防治 主 要 应用 ３ ｓ 技术 ， 其 检测 经济 的快速发展 ， 对水资源的需求量也逐 日增加 ， 水资源数量的不 范 围不 受 地 理 位 置 的局 限 ， 水 质 采 样 数 据更 快速 全 面 ， 可 以 对 我 国 断减 少加 上 日益严 重 的水 污 染 问题 使 得人 与 自然 的 关 系不 断 恶化 。 水 资 源 分布 和 污染 程 度提 供 全 面及 时 的 监测 数 据 ， 更 好 的 对水 污 染 在这种状况下 ， 在水文工作中采取先进化的科学技术手段 ， 如３ ｓ信 现象 进 行检 测 和 防治 ， 缓解 水 污 染扩 散 的趋 势 。 息技术系统将更快更好 的对我 国的整体水 资源现状开展检测和评 ２ ． ５ 建立 矢 量 图形 和遥 感 影像 库 估工作 ， 进 而对 有 限 的水 资 源进 行 合 理 的分 配 和利 用 ， 还 可 以 通 过 根 据我 们 所做 研究 的总 体 目标 和 ／ ３ Ｓ ０的技 术 特点 ， 需 要 收 集 的 系统 的检测 开 发 出潜 在 的水 资 源 因素 ， 有 效 的缓解 我 国严 重 的人 水 基础资料主要是沿江区域 的图形资料和图像资料 。 其中图形资料包 矛盾 。 此外 ， 我 国科 技 现代 化 的趋 势 要求 通 过 ３ Ｓ 技 术手 段 实现 水 文 括 沿 江 的各 种 地 形 图 、 行政区图、 土 地 利用 现 状 和 植 被 分 布 等 专 题 监测 系统 的 现代 化 。３ ｓ 信 息 技术 系统 的应 用 可 以 帮 助解 决 以往 靠 地 图 ， 尤 其 是 要 收集 已有 的电 子地 图 ， 这些 资料 中包 含 着 我 们 所 必 传统 手 段解 决 不 了 的水 文 问题 ， 还 可 以对 水 文 检测 时 的 自然数 据 进 需 的空 间信 息 。 收集 地形 图的 目的主 要是 提 取 当地 的高 程 数 据 以建 行科 学 分 析 ，加强 水 文监 测 过 程 中获 取 信 息 的快 速 性 和可 靠 性 ， 进 立数 字 高程 模 型 （ Ｄ Ｅ Ｍ） ， 以 及对 遥 感 图像 进 行 几何 配 准 和 校 正 。为 而 可 以根 据 监 测 数 据 的分 析 结 果 得 出 科学 的结 论 和 解 决 问题 的合 了 使研 究 的最 终 成果 发 挥最 大 的效 用 ， 要 求 所 收集 的地 形 图 比例 尺 理化 方 案 。可 以说 ３ Ｓ 技 术 的应 用 将 为 我 国水 文 监测 工 作 带来 飞 跃 要 大 ， 其 中的 高程 数据 也 要尽 可 能地 精 确 。 如果 比例尺 过小 ， 可 以应 式 的发 展 。 用Ｇ Ｐ Ｓ技 术来 补 数据 以放 大 比例 尺 。对 于 坡 度 变 化 较 大 且等 高 线 ２ ３ ｓ 技术 的优势 以及 在 水 文监 测 中的重 要作 用 较 稀 疏 的地 方 ，也 需 要 应 用 Ｇ Ｐ Ｓ技 术补 测 据 以对 等 高 线 做加 密处 ３ Ｓ 技 术是 集 遥感 系 统 Ｒ Ｓ ，地 理信 息 系 统 Ｇ Ｉ Ｓ和全 球 卫 星定 系 理 。因为所有的分析和计算都是基于电子数据的，所 以要通过 Ｇ Ｉ Ｓ 统Ｇ Ｐ Ｓ于一体的综合性技术体系 ， 其对信息的收集 ， 整理 ， 分析和归 对 收集 到 的 非 电子 形式 的图形 资 料数 字 化 ， 建 立 起 矢量 图形 库 。 目 纳 的过 程 快速 高 效 准确 ， 使 得在 全 球 范 围 内发 展 速度 呈 现 快 速蔓 延 前用得最多的遥感图像种类有 Ｔ Ｍ图像和 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ卫星影像 。 Ｓ Ｐ Ｏ Ｔ卫 的趋势 。 Ｒ ｓ 系统的运行是依靠遥感卫星接受各类物质的有效信息 ， 星 具 有 两个 重要 特 点 ： 一 是 能 形 成 立体 观 测 ， 以 东西 不 同视 角 对 同 对 信 息进 行有 效 处 理 ， 实现 物 质 的远 程 控 制 。它 的特点 包 括 信 息获 地方 进 行 观测 所 得到 的一 对影 像 ， 通过 Ｇ Ｉ Ｓ软 件 的 自动 相 关 处理 取 的 高效 性 ， 准 确性 和 广泛 性 ， 信 息 分析 的科 学性 和 精 确 性 ， 而且 能 可 以直 接生 成 Ｄ Ｅ Ｍ； 二 是具 有 指 令 控制 编 程 系 统 ， 可 以 通 过 编 写指 够 最 大 限 度 的 节省 人 力 物 力 ，其 信 息 检 测 分 析结 果 比人 力 更 胜 一 令 控制 卫 星 的观 测 范 围 以满 足 某 些特 定 的 应 用 ， 提 供 了对 数 据 可靠 筹， 目前可 广 泛应 用 于 水文 气 象 观测 ， 病虫害预防， 城 市 环 境 监测 等 性 的最大保 障 ， 这在同步监测 、 长期监测 、 动态监测等对数据时间 、 社会各领域检测 。 地理信息系统可以对各种类型的地理信息实施管 质 量要 求 严 格 的应 用领 域 非常 可 贵 。 理分析 ，它可 以将所观测到的地理信息绘制成具有 可视性 的地 图 ３结束 语 上， 使信息更加具象化 ， 另外 ， 它还兼信息检索， 处理 ， 分析等多种功 随着 社会 进 步 不断 对水 文 监 测工 作 提 出 新 的要 求 ， 水 文 监 测工 能 为 一体 ，在 自然农 业 信 息处 理 与 预 防方 面 起 到非 常 显 著 的效 果 。 作 需 要 在技 术 方 面取 得 较 大 的 突破 ， 而在 这 种 背 景 下 ， 现 代 信 息技 全 球 定位 系 统最 先 在上 世 纪 ７ ０年代 由美 国 开始 研 制 开发 ，它 能够 术 的发展为水文监测技术的不断更新提供了有力 的保障 ， 许多先进 从 陆 海 空 三 个 方 向进 行 三 维 数 据分 析 ， 精 确判 断 目标 位 置 ， 并 且 不 的技术如 ３ ｓ 技术等都被应用于水文监测行业 以促 进水文监测工作 受外界环境的干扰 ， 广泛应用于测量 ， 导航等领域。 效率和质量的提高 ， 同时也使水文监测工作能够在推动社会发展方 ２ ． １预测 冰 川融 化 趋 势 面做 出更 多 的 贡献 。文 章 简 单 的对 ３ Ｓ技 术广 泛 应 用 于水 文 监 测行 全球化变暖的趋势不断加快 ， 人们开始关注冰川的融化速度及 业 的必要 性 做 出论 述 ，同时 对 ３ Ｓ 技 术 在 水 文监 测 工 作 中 的作 用 进 相 关 数据 的测 量 。３ Ｓ 系 统通 过 其 检测 手段 的优势 ， 能够 用 于测 量 和 行 了探讨 。 分 析 冰川 的各 项变 化 指标 ， 包 括 冰川 面积 厚 度 的测 量 和融 化 度 的计 参 考文 献 算， 冰川表面积雪 的覆盖率和变化率 的测量 ， 这些手段都 大大降低 ［ １ ］ 毕华兴 ， 中北理． 遥感和地理信 息系统与水文学整合研 究进展『 Ｊ １ ． 了人 力操 作 的难度 ， 节 省 了不 必 要 的浪 费 ， 甚 至 使 不 可能 变为 可 能 。 水 土保 持 学报 ， ２ ０ ０ ２ ． ２ ． ２ 预测 及 掌握 降水 量变 化 规律 ［ ２ ］ 张金 存 ， 魏 文秋 ， 马巍． 洪水 灾 害的 遥 感监 测 分 析 系统研 究ｌ Ｊ １ ＿ 灾害 对降水
科技创新与应用 Ｉ ２ ０ ｌ ４ 年 第１ ８ 期
应 用 科 技
解析 ３ Ｓ技术在水文监测 中的作用
王 世 俊
（ 黑 龙 江 省 鸡 西 水 文局 ， 黑龙 江 鸡 西 １ ５ ８ １ ０ ０ ）
摘 要： 随着全球化科技 时代的到 来， 各种新型技术手段与人们 的生活和工作关 系日益 密切 ， 在信息搜集方面， ３ ｓ 现代信息技术 系统被得到广泛的应用， 我国在地质与水文方面的检测也运用了 ３ ｓ技术， 这不仅有利于提升水文工作开展 的整体效率， 增强水 文信息的准确性 效果 ， 也对水 污染防治和水文 灾害起到有效预防的作用。