遥感技术在水利行业的应用

一
遥 感技 术是利 用地 面上空 的 飞机 、 飞船 、 卫星等 飞行 物上 的遥感 器 ，从 远处 探测 和接 收来 自目标物体的信息收集地面数据资料 ， 对地球 表面 的电磁波 辐射 进行 探测 并从 中获 取信息 ， 录 、 经记 传送 、 和判 读 ， 识 别物 分析 来 体 的ຫໍສະໝຸດ Baidu性 及其 分布 等特征 的综合 技术 。遥 感
２！ Ｑ
Ｃ ｉ ａＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓ ｎ ｒｄ ｃｓ ｈ ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌ ｅ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｇ ａ
Ｑ： ！
高 新 技 术
遥感 技术在 水利行业 的应用
乔群 博 苏 佳 凯
（ 东北林 业 大 学 ， 龙 江 哈 尔滨 １０ ４ ） 黑 ５ ０ ０ 摘 要： 资源的短 缺 ， 中国正在 实施 的可持 续发展 战略 带 来 了严 重影响 ， 水 对 已成 为制 约社会 发展 的重要 因素 。针 对 当前 中国水 资 源现状 。 传统调 查 、 划 、 在 规 管理 技 术的基 础上 引进 遥感技 术 ， 更有 助于加 快信 息的 获取 、 新 ， 进 水利行 业 的发展 。 将 更 促 关键词 ： 感 ； 遥 水利 工程 ； 水资 源 层 次来 ，这有 利 于用航 空遥 感对 海面 油的 扩 其 他需 要 的信息 。 散 分布 和半定 量研究 。 防洪抗 旱 ： 自遥 感技 术应 用依赖 ， 遥感技 监测 水体 富 营养化 ：浮 游植物 中的叶绿 术 就在 防洪 、 中发挥 了重 大作用 。 抗旱 灾害发 素 对 蓝紫 光 和 红橙 光有 较 强 的吸 收作 用 ， 当 生后 可 以根据 水 体与 其他 第五 光谱 明显 不 同 水体 出现 富营 养化 时 ，可 以利 用遥感 技 术推 的特 点 ，利用 多光 谱 图像或 合成 孔径雷 达图 算 出水体 中的 叶绿 素分 布情 况。赤潮 区的海 像快 速确 定 守财 范围 。在此 基础 上根据 已有 技 术作 为对地 观测 ，提取 地表现 实状 况 的最 水光 谱特 征是 藻类 、 泥沙 和海水 的 复合光 谱 ， 的或 实 时提 取的 社会 信息 ，利用 遥感 图像分 有 利工具 ，被 广泛应 用在 各行各 业 ，包括 测 另外 有 机 或无 机颗 粒 物 也会 吸 收人 射 光 ， 影 析功 能进 行叠 加 分析 ，可 以快速对 灾情 进行 绘， 自然资 源广 利 ， 林业 ， 利 ， 通 ， 境 保 响水体 的透 明度 。 水 交 环 快 速评 估 。为救 灾 、 建在 、 后重建 提供信 息 在 护 ， 电信 ， 规划 ， 电力 城市 国防军事 等领 域 。 调查废 水 污染和 泥沙 污染 ：废水 的颜 色 基础 。 在此 方 面 ， 利行业 已做 了大量工 作并 水 我 国人 口众多 ， 地域 辽 阔 ， 空分 布差 异 与悬浮 物性 状千 差万 别 ，特 征 曲线上 的反 射 取 得 了成熟 的经 验 。 时 较大 ， 水源紧 缺 ， 环境 污染等 问题 越来 越受 峰位 置 和强 度也 不大 一样 ，可 以用多光 谱合 水 农 田水 利 ：随着 越来 越多 高分 辨率 图像 到各 级 政府 的重 视 ， 传统 调查 、 在 规划 、 管理 成 图像进 行监 测 。 的商业 化 ，在遥 感 图像上 可 以清楚地看 清农 技术 的基础 上引进 遥感技 术 ，将更 有助 于加 监测 水 体热 污染 ：应用 红外 扫描仪 记 录 田的细 节 ，这位 遥感 在农 田水 利基本 建设 中 快 信 息 的获 取 、 更新 ， 进水 利 行业 的发 展 。 水体 的热 辐射 能量 ， 促 真实 反映其温 度差 异。 在 发 挥作 用提 供 了基础 。可 以通 过高分 辨率 正 根 据 水利 工 作 的性 质将 可 以直 接使 用 遥 感 、 热 红外 图 像上 ， 热水 温 度高 ， 射 能量 多 ， 辐 呈 射 影像 直接 规划渠 道 、 的分 布 。 量渠道 管道 测 地 理信 息 系 统 的行业 可 分为 水 文与 水 资 源 、 浅色 调 。 水和 冰辐射 能量少 ， 冷 呈深色 调 。 热 管 道的 长度 ，再 与本 地 的数 字 地形模 型或实 水 利工程 、 防洪抗 旱和 农村 水利 、 土保持 等 排水 口处 通常 呈 白色羽 流 ，利 用光 学技 术和 际测 量 的高程 数据 结合 ，进 而确定 水源 的高 水 几 类。 纠‘ 对 热 图像 作密 度分 割 ，根 据 少量 的同 度 。 算机 这些 工作 可 以极 大降 低野外 工作量 ， 而且 水文 与水 资源 ：分析人 员可 以收 集在 某 步实 测水温 ， 出水体等 温线 。 画 成 图快 速直 观 ， 多部 门使用 。 适合 时段 的气 象信 息 （ 降雨 量 ）人 文信 息 （ 如 ， 人 水 资 源 调查 、 理 ： 分 、 理 地使 用 水 管 充 合 水 土 保持 ： 查人 员 可 以利用 遥感 资料 ， 调 口数 量等 ）利用遥 感相 应软 件的 图像处 理 方 资 源 的前提 是对 水资 源的分 布 、 ， 睡资 源量 、 睡 通 过 图像处 理方 法提 取必 须 的如岩性 、 、 土壤 法获 得 当地 的岩 性及 土壤信 息 、植 被 类型 以 资源 的消耗信 息 掌握 充分 。而这 都是遥 感技 植被信息、 土地利用 、 大型开发建设工程 、 居 及面 积信 息等 ，再 次基础 上 可 以建 立相 关模 术 可 以完成 的任务 。 对于 人迹 罕至 的地区 ， 利 民点等信 息 。利 用现 有 的数字 地形高 程模型 型计 算 降 雨渗 漏量 、 被蒸 发量 ， 活 、 植 生 工业 用遥 感 图像提 供 的直接 、简介 信息 对寻 找水 生成 数字 地形 模型 ， 以确定 水 土流失状况 。 而 用 水量 ，将降 雨 的总量减 去 消耗量 就可 以获 源 非常有 帮助 。对 于水 资源 的消耗 除 自然蒸 水土 流失 监测 在 调查 的基 础上可 以利用 动态 得 补充 道河流 水库 的水量 。 由于此项 分 析牵 发 、 渗漏外 就是 工业 、 农业 、 活用水 ， 生 而农 业 监测 的工 具 ，对两 个 时期 的结果进 行分析 以 涉 的分析 面积会 很 大 ，因此 可 以利用 多 分辨 用水 又 占有很 大 的比重 ，可 以通过遥 感调 查 反映水 土 流失 的变化 方 向。 率 的卫星 影像获 得高精度 的信 息。 查清楚 农作 物种 类 、面积进 而 确定其 必须 的 在对 水 土 流失 调 查 与监 测 的基 础 上 。 对 江 、 、 、 等 的水 质 监 测 ： 济 的 发 水 量 ， 河 湖 海 经 为合理 分配 水资源 提供信 息 。 需要智力的地区可以利用高分辨率图像对流 展 、 口的增 加 、 人 以及 洪涝 、 旱 等 的影 响 不 干 水 利工 程 ：此项工 作 中需要遥 感辅 助 完 域 进行 规划 ， 在堵 上标 注 治理措 施和 面积 ， 进 但水 资源总 量越显 紧 张 ，水 的质量 也受 到影 成 的工 作主 要是工 程前 期 的现状 调查 ，工程 行水 土 保持综 合规 划 。 此外 ， 以利 用遥感 还可 响 ， 了有效 地保护 、 为 使用 紧缺 的水 资源 需要 中进程监 测 ， 程后 的效益评 估 。 工 工作人 员可 图像 实 时调查 、 测治 理工 程 的进展 、 监 实施 以 对江 、 、 、 的水质进 行必要 的检 测 。 河 湖 海 对高 以提 取工 程 区域 的地形 、 地貌 、 岩性 、 土壤 、 植 及 完成情 况 。 光 谱分辨 率遥感 图像进行 分析 ，进行 子 像素 被信 息 ， 用遥感 的相 关 软件建 立决 策库 ， 利 对 总之 ，水 利遥 感应 用 的前景 是十分广 阔 分类可 以很好 的完成 此项 工作 ，利 用这些 方 项 目可选 的位 置 、路线进 行可 行性 分析评 估 的 ， 源卫 星 作 为一 种 高 新技 术 在农 、 、 资 林 水 法 和所获 得相关 区域 的 图像 可 以监测 有 害物 进 而选 择最 佳 的位 置 、 路 。 线 对水利 工程对 环 利 、 矿 、 洋 等 国民经 济各部 门的应用成绩 地 海 质 的分布 和含量 并可 以追踪 分析 污染 物 的来 境 的影 响进行 预评估 。这些 基础信 息 可 以为 是 毋庸 置疑 的 ， 随着科 学 的进 步 ， 技术 的 遥感 源， 为污染 的治理提 供必要 的信 息 。 项 目实 施不 同 阶段 的工程 人员 服务 。对牵 涉 不 断 开发 和创新 ， 技 术会 越来越 先进 ， 遥感 如 遥感技 术在水 污染 监测方 面 的应用 主要 到 移 民 ，土地 征 用等需 要补偿 的问题 可 以利 果 能解 决 困扰遥 感技 术 应用 的难题 ，加上我 包括 利用红 外扫描 仪监 视石 油污 染 ，监 测水 用 监督或 非监 督分类 方法调 查 面积 。 国自己的资源卫星早 日投入运行 ， 我们深信， 体富 营养化 ， 调查废 水污 染 和泥沙 污染 ， 监测 进 行工 程 规划 如 果 需要 大 比例 尺成 图 ， 我国的遥感应用水平一定能够不断地深入发 水体热 污染 等几个方 面 。 可 以利用 大 比例 尺航片 构建 立体 ，在立 体环 展 和提高 ，在 国民经 济建设 中发挥更 大的作 监 视石 油污染 ：利用 多光谱 航 片可 对海 境 中提 取需 要 的信 息 ， 建立 ３ Ｄ信 息 图 ， 用 用 。 利 面石油 污染进行 半定 量 分析 ，将 彩 色航 片同 高分 辨率 的罔 像或航 片 ，可 以试试对 工程 进 参 考 文 献 步拍 照 与近红外 片做 的彩色 密度 分割 图相 比 展进行 啦 测。 『 杨 积成 ． 利遥 感技 术 在 水利 上 的应 用『１ ｌ 】 水 ｃ． 较， 更精密 地判 断和解译 信 息 ， 照 图片 画出 参 对 于 修建 水 库 等水 流 相对 静 态 的工 程 ， 中 国农业年 鉴 ，９４ ０— １ １８— １０． 不 同油膜厚 度的大 致分 级图 。通过 彩 色密度 如 果评 估不 同拔 高 、 位高影 响上 有 的范 围 ， 水 分割 图像 ， 别是数 字密 度分 割 图 ， 以更 准 可 以利用 遥感 软件 中对 水层 功能 分析 的模块 特 可 确地判 断油量 的分 布情况 。通 过彩 色密 度分 快 速获得 坝高 、 高影 响范 围 ， 可 以输 出 水位 并 割可把 相差零 点零几厚 度 的海 面油膜 区 分 出 为矢 量 图 ，进 而与其 他信 息叠 加 和分析获 得
一
２ ６一
中国新技术新产品