遥感技术水利行业应用,【论文】,6188

　遥感技术在水利行业的应用

　【论文】

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　论文:遥感技术在水利行业的应用 论文网

　本文作者(乔群博 苏佳凯),请您在阅读本文时尊重作者版权。

　摘要:水资源的短缺,对中国正在实施的可持续发展战略带来了严重影响,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,在传统调查、规划、管理技术的基础上引 进遥感技术,将更有助于加快信息的获取、更新,促进水利行业的发展。

　关键词:遥感;水利工程;水资源

　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,经记录、传送、分析和判读,来识别物体的属性及其分布等特征的综合技术。遥感技术作为对地观 测,提取地表现实状况的最有利工具,被广泛应用在各行各业,包括测绘,自然资源广利,林业,水利,交通,环境保护,电力电信,城市规划,国防军事等领域。

　我国人口众多,地域辽阔,时空分布差异较大,水源紧缺,水环境污染等问题越来越受到各级政 府的重视,在传统调查、规划、管理技术的基础上引进遥感技术,将更有助于加快信息的获取、 更新,促进水利行业的发展。根据水利工作的性质将可以直接使用遥感、地理信息系统的行业 可分为水文与水资源、水利工程、防洪抗旱和农村水利、水土保持等几类。

　水文与水资源:分析人员可以收集在某一时段的气象信息(如降雨量),人文信息(人口数量等),利用遥感相应软件的图像处理方法获得当地的岩性及土壤信息、植被类

　型以及面积信息等,再次基础上可以建立相关模型计算降雨渗漏量、植被蒸发量,生活、工业用水量,将降雨的总量减去消耗量就可以获得补充道河流水库的水量。由于此项分析牵涉的分析面积会很大,因此可以利用多分辨率的卫星影像获得高精度的信息。

　江、河、湖、海等的水质监测:经济的发展、人口的增加、以及洪涝、干旱等的影响不但水资 源总量越显紧张,水的质量也受到影响,为了有效地保护、使用紧缺的水资源需要对江、河、 湖、海的水质进行必要的检测。对高光谱分辨率遥感图像进行分析,进行子像素分类可以很好的完成此项工作,利用这些方法和所获得相关区域的图像可以监测有害物质的分布和含量并 可以追踪分析污染物的来源,为污染的治理提供必要的信息。

　遥感技术在水污染监测方面的应用主要包括利用红外扫描仪监视石油污染,监测水体富营养化,调查废水污染和泥沙污染,监测水体热污染等几个方面。

　监视石油污染:利用多光谱航片可对海面石油污染进行半定量分析,将彩色航片同步拍照与近红外片做的彩色密度分割图相比较,更精密地判断和解译信息,参照图片画出不同油膜厚度的 大致分级图。通过彩色密度分割图像,特别是数字密度分割图,可以更准确地判断油量的分布 情况。通过彩色密度分割可把相差零点零几厚度的海面油膜区分出层次来,这有利于用航空遥感对海面油的扩散分布和半定量研究。

　监测水体富营养化:浮游植物中的叶绿素对蓝紫光和红橙光有较强的吸收作用,当水体出现富营养化时,可以利用遥感技术推算出水体中的叶绿素分布情况。赤潮区的海水光谱特征是藻

　类、泥沙和海水的复合光谱,另外有机或无机颗粒物也会吸收入射光,影响水体的透明度。

　调查废水污染和泥沙污染:废水的颜色与悬浮物性状千差万别,特征曲线上的反射峰位置和强 度也不大一样,可以用多光谱合成图像进行监测。

　监测水体热污染:应用红外扫描仪记录水体的热辐射能量,真实反映其温度差异。在热红外图 像上,热水温度高,辐射能量多,呈浅色调。冷水和冰辐射能量少,呈深色调。热排水口处通常 呈白色羽流,利用光学技术和计算机对热图像作密度分割,根据少量的同步实测水温,画出水体等温线。

　水资源调查、管理:充分、合理地使用水资源的前提是对水资源的分布、睡资源量、睡资源的 消耗信息掌握充分。而这都是遥感技术可以完成的任务。对于人迹罕至的地区,利用遥感图像提供的直接、简介信息对寻找水源非常有帮助。对于水资源的消耗除自然蒸发、渗漏外就是 工业、农业、生活用水,而农业用水又占有很大的比重,可以通过遥感调查查清楚农作物种类、 面积进而确定其必须的水量,为合理分配水资源提供信息。

　水利工程:此项工作中需要遥感辅助完成的工作主要是工程前期的现状调查,工程中进程监测,工程后的效益评估。工作人员可以提取工程区域的地形、地貌、岩性、土壤、植被信息,利用遥感的相关软件建立决策库,对项目可选的位置、路线进行可行性分析评估进而选择最佳的位 置、线路。对水利工程对环境的影响进行预评估。这些基础信息可以为项目实施不同阶段的

　工程人员服务。对牵涉到移民,土地征用等需要补偿的问题可以利用监督或非监督分类方法调 查面积。

　进行工程规划如果需要大比例尺成图,可以利用大比例尺航片构建立体,在立体环境中提取需要的信息,建立 3D 信息图,利用高分辨率的图像或航片,可以试试对工程进展进行监测。

　对于修建水库等水流相对静态的工程,如果评估不同拔高、水位高影响上有的范围,可以利用遥感软件中对水层功能分析的模块快速获得坝高、水位高影响范围,并可以输出为矢量图,进而与其他信息叠加和分析获得其他需要的信息。

　防洪抗旱:自遥感技术应用依赖,遥感技术就在防洪、抗旱中发挥了重大作用。灾害发生后可 以根据水体与其他第五光谱明显不同的特点,利用多光谱图像或合成孔径雷达图像快速确定 守财范围。在此基础上根据已有的或实时提取的社会信息,利用遥感图像分析功能进行叠加分 析,可以快速对灾情进行快速评估。为救灾、建在、在后重建提供信息基础。在此方面,水利行业已做了大量工作并取得了成熟的经验。