遥感技术在水利行业的应用

(整期优先)网络出版时间:2019-10-06
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遥感技术在水利行业的应用

冯云蔡红涛

黄河勘测规划设计研究院有限公司

摘要:我国水利工程的发展举世瞩目,不仅有闻名中外的古代水利工程——都江堰,也有现代出色的水利大坝——三峡水利工程,近现代以来为推动我国水利发展,各种新型技术和管理理念都被应用到水利管理中,实现水利技术在工程建设中的优质化应用。水利工程建设实施中的管理是整个工程关键部分,要为整个水利工程质量和水利技术应用负责。因此,伴随着技术的革新和观念的改变,我国水利管理也从传统走向现代,现如今我国水利管理已经步入世界前沿。传统水利技术对目前的市场需求已不能适应,遥感技术随着计算机网络的发展应运而生。本文较深入地分析了水利行业中遥感技术的应用,对于水利行业的快速发展具有重要促进作用。

关键词:水利行业;遥感技术;应用探讨

引言

水利事业是我国提升群众生活质量和保证现代城市用水稳固的重点建设对象,水利事业与我国经济发展和社会建设关系密切,科技发展下我国水利技术不断创新,极大地推动着水利工程的发展,为将水利技术创新合理的应用到水利事业中,需要不断提高水利管理能力,以创新作为驱动力,积极引入国内外的先进技术,基于经济效益和社会效益的角度实现管理的最大化和最优化,才能确保我国水利管理和水利技术创新保持统一步伐,为水利事业可持續发展保驾护航。所以,水利技术创新背景下,也要引进先进的管理理念,不断地促进生产新技术的应用和发展,切实推动水利管理和水利技术齐头并进。

一、关于遥感技术的介绍

1.遥感技术的主要特点

与传统测绘技术相比,遥感技术的主要特点是:一是具有较大的测量范围,在空中影像拍摄中,遥感技术主要与航摄飞机相结合,一般情况下飞机约在10千米高度飞行,可对大范围影像信息进行捕获,对于后续工程建设的意义十分深远;二是具有较高的效率,采用遥感技术的区域测量可在较短时间内进行,利用卫星对地球的围绕运转,得到有关测区资料信息,传统人工测绘不具有该特点。

2.遥感系统主要结构

在地面部分,遥感系统可细分为飞机轨迹规划、远程控制及影像拍摄显示三部分。其中,轨迹规划主要完成规划飞机测绘航线、性能及作业区范围的相关任务,为遥感测绘完成的高效提供保证,轨迹规划完成后,飞机测绘作业由地面远程控制系统进行,并对飞机拍摄的影像数据由地面显示系统进行记录。

在空中部分,遥感测绘系统主要分为控制系统、压缩系统、传感器系统及飞行平台四部分。其中,作为遥感测绘系统核心的传感器系统具有重要意义,一般情况下CCD数码相机、合成孔径雷达等设备布设在传感器系统中,可对空间影像进行高效拍摄处理,压缩系统可实现实时传输数据功能,保证数据信息的精准度较高。

2遥感技术在水文地质中的实际应用

在设计建筑工程项目的施工方案时,必须先对当地的水文地质状况进行深入的勘察。开展这一工作时,需要使用航空相片、卫星图像和各种遥感技术,通过这些工作,我们可以知道地下水的总储量、活动情况、水质等多方面的信息,有利于制定科学的地下水利用和排除措施,促进工程项目的顺利施工。

二、遥感技术在水文地质中的实际应用

在设计建筑工程项目的施工方案时,必须先对当地的水文地质状况进行深入的勘察。开展这一工作时,需要使用航空相片、卫星图像和各种遥感技术,通过这些工作,我们可以知道地下水的总储量、活动情况、水质等多方面的信息,有利于制定科学的地下水利用和排除措施,促进工程项目的顺利施工。

1、水文地质测绘

进行水文地质测绘工作时使用遥感技术有着显著的工作成效。主要表现在下述几点:首先,所画出的地质界线(尤其是第四纪地质界线)有很高的准确性,能够深入的解读地层结构,并且能够获得隐伏断裂以及活动断裂方面的数据。其次,由于遥感图像能清楚地反映水系、水体、湿地、地下水浅埋带、泉水和泉水溢出带等与水文地质密切有关的现象,能比较准确地判断地下水补给、径流、排泄等水文地质条件。最后,用遥感技术可以大大加快水文地质普查速度,特别是在自然条件复杂、交通困难地区的普查工作中,更能显其优越性。例如:利用各种传感器的影像制作卫星影像图,先在所需制作影像图的区域内,均匀选取一些控制点,点数与区域大小和选择的纠正模型要求有关,区域面积大,适当多选一些。点的坐标可根据比最后制作影像图大一个等级的比例尺的地形图上读取或用GPS或其它测量工具实地测定。

2、勘察地下水资源

使用遥感地质技术来勘测并估算地下水资源已经是一项很成熟的技术,且这项技术在基岩山区以及松散堆积区都有很好的工作效果。开展这一工作时,要先开展航空、航天图像的地质解译工作,以确定富水的含水层区域和富水构造。而后结合水文地质钻探的试验资料和之前的开采井资料、水文物探资料对水资源实施综合分析及计算、评价工作。通过遥感图像所获得含水层及含水构造的边界非常清晰,因此,使用遥感技术开展地下水资源调查工作有着极为显著的成效。

三、水文遥感技术的优势

1、探测的范围很广

遥感技术的一个显著优点就是探测领域很广,特别是对陆地卫星进行探测时,其轨道高度能够达到910km,一次取相就能覆盖到实际的地面范围约34225km2左右。这一大面积的探测方式很好的弥补了人工实地勘测中的不足,并且不会受视野、环境条件等的制约,其勘测效率是非常高的。

2、可以24小时探测,捕获大量的信息

遥感技术不仅能够捕获可见光波信息,还可以捕获可见光之外的红外线、紫外线以及微波波段信息,然后借助成像技术来表现肉眼不可见的物体,能够增加水文工作中的信息观测量。此外,遥感技术不会受到天气等各种障碍物的影响和制约能够24小时进行监测,获得全面的水文地质信息,更好的认识水文变化的规律。

3、收集资料方便,没有地域局限性

在开展水文地质作业时,会受到很多因素的限制和阻碍,比如:经常要在高山冰雪地带、海洋地区及沙漠地带及无人区开展工作,在这些区域开展工作时,工作者的人身安全会受到一定的威胁,这会影响所收集数据的完整性。但是,使用遥感技术进行水文地质勘查工作却能够很好的弥补这些不足,这一技术不受地区、国界的约束,可以获取到更加全面、准确的数据信息,增加水文资料和数据的科学性和准确性,能够促进水文研究工作的顺利进行。

4、收集资料快捷

遥感技术中的陆地卫星对全球进行覆盖成像只需要16-18天,若有多个卫星同步开展工作,探测周期还可以大大缩减。但是,水文工作中人工作业的实地勘测工作花费的时间较长,并且会收到众多因素的干扰。因此,遥感卫星具有人工作业所不可比拟的优势,可以在很短的时间内获得全面的地质资料,可以使水文工作者更加准确的评估各地区的水文变化规律。

水文地质勘查在任何生产建设工程项目中都具有很重要的作用。通过遥感技术在水文地质工作中的应用,可以有效、快速、准确地查明该地区的水文地质条件,提供各种水文地质资料。近年来,遥感技术的快速发展,特别是我国航天技术的发展和应用卫星的开发,以及计算机技术的飞速发展,都给水文地质工作提供了良好的条件。这些先进的遥感技术在水文地质勘查中的应用,对促进水文地质勘查工作的发展,具有重大意义。

四、结束语

总之,水文地质勘察在建筑工程的建设施工中有着非常积极的作用。借助高科技的遥感技术,能够高效、准确、科学的确定该地区的水文地质状况,为工作提供所需的水文地质资料。近年来,我国的遥感技术发展迅猛,尤其是航空航天技术、应用卫星和计算机技术的进步,极大的推动了水文地质工作的顺利开展。再加上先进的遥感技术在水文地质勘察工作中的使用,使水文地质勘察的精度和效率大大提高,对于水文地质的发展进步有着积极的促进作用。

参考文献:

[1]王建平.水文地质勘察[M].南京:河海大学出版社,1995.

[2]王润生.等.遥感地质勘查技术与应用研究[J].地质学报,2011.

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[5]腾哥儿.简述我国遥感地质工作的现状和近期展望[J].国土资源遥感,2014