遠距離採集和傳輸水文信息的整套設備及其自動化技術。
基本介紹
- 中文名：水文遙感系統
- 外文名：Hydrologicalremote sensing system
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概念
遠距離採集和傳輸水文信息的整套設備及其自動化技術。水文遙感系統包括感測器（一種或多種）、通信設施（有線或無線）以及接收、處理與控制裝置等。中國常稱之為水文自動測報系統。該系統通常為滿足防汛和其他應急需要而建立，以爭取時效。正在逐步發展與水文資料的收集、整編、存儲、檢索、分配等多種技術功能相結合，構成以計算機為中心的實時、在線上、自動化的水文遙測系統，以適應多方而對水文信息的需要。
遙感系統
遙感是一種非接觸式獲取遠距離日標關於自然資源與人文環境等方面信息的探測技術，簡稱RS。依據地物的電磁波反射和輻射特性，在絕對溫度零度（-273.15攝氏度）以上的物體都會反射或輻射不同波長的電磁波譜，通過採集和觀測電磁波譜信息就可以識別地物及其存在的環境。
遙感系統主要由遙感平台、遙感感測器、數據傳輸和接收裝置、信息處理與分析套用等部分組成。遙感平台，能裝載再種遙感儀器，從一定的高度或距離對地而進行探測的裝置，又稱觀測台。主要有飛機、氣球、衛星和飛船等，也可以在地而進行遙感。依據運載工具的不同分為航空遙感、航天遙感和地而遙感。根據感測器工作波長的不同分為可見光遙感、紅外遙感、微波遙感和多光譜遙感。按感測器的工作特點可分為主動式遙感和被動式遙感。遙感的套用領域非常廣泛，包括地質、地理、測繪、農業、林業、水利、氣象、海洋和軍事等部門。
遙感水文
遙感水文是遙感技術在水文學和水資源研究中的套用。在空中或遠處利用感測器收集水體和周圍環境的電磁波輻射，經過加工處理,使這種信息成為可識別的數據或影象,通過分析，顯示水體分布，反映水文現象的時空變化。收集電磁波輻射的儀器稱感測器，如照相機、掃瞄器和雷達等。感測器安置在飛機或人造衛星等運載工具內實施遙感工作。水文遙感的特點是感測範圍廣、獲得信息量大、動態監測和信息傳遞迅速等。
原理
物體由於性質和所處環境不同，對電磁波反射或輻射特性也不同，收集和分析這些電磁波信息，便能識別目標物。處於不同狀態和環境的水體反射和輻射電磁波的特性不同，這是水文遙感的基本根據。在可見光與近紅外波段，主要根據水體和周圍環境對太陽光不同波長反射強度的差異，對被研究的水體進行某一波段或多波段攝影，將獲得的數據以影象形式記錄下來進行判讀分析。這種方法具有較高的幾何精度和解析度，可用來研究水體形態和分布,進行流域水系勘測和製圖,通過不同時期相片的比較，可以研究水體變化和水系變遷。在中、遠紅外波段，主要根據水體和周圍環境的輻射強度，利用紅外掃瞄器或紅外輻射計等探測儀器獲得被研究水體的熱圖象。利用這種方法不僅在白天而且在夜間也能進行探測，可用於研究水體分布及熱狀況，探測土壤水和地下水狀態，也可用於水體污染監測等。在微波波段，主要根據水體在不同狀態下表面微波發射率不同的特點，利用微波輻射計和雷達等獲得水體及某些水文要素的信息。可以用來探測土壤水分、水土流失和河流管理。其中雷達測雨是利用雨滴對雷達發出的電磁波散射效應來測定降水的強度、發展、位置和移動。在水文學中遙感技術的研究內容主要有：①水體和周圍環境輻射波譜特性的研究；②遙感數據處理和分析判讀技術的研究；③在水文學和水資源研究中遙感數據套用的研究。
套用
主要有以下幾方面：①監測洪水。利用衛星影象繪製出洪水淹沒範圍,確定其發展趨向,為抗洪救災措施及時提供決策依據。②改善水文預報。利用衛星雲圖可以監測流域上空暴雨雲系的移動和發展，根據云圖上雨雲數量和特徵可以提前估算河流洪水；把雷達測雨裝置與水文預報系統聯接起來，可以縮短水文預報作業時間,增長有效預見期(見實時在線上水文預報);利用衛星對積雪深度和雪線位置變化情況的探測，可以作出春汛和融雪徑流的中期預報。③調查地表水體及其變化。在多光譜衛星影象上，河流、湖泊和沼澤的分布、大小及形態顯示清晰。利用不同時期的衛星照片，還可查明地表水體變化情況。④測定冰雪覆蓋範圍和厚度。冰雪的反射率高，利用多波段遙感確定積雪覆蓋面積能達到實用的精度。⑤利用衛星數據收集系統，傳遞地面水文觀測資料和估算無資料地區的徑流。通過衛星數據收集系統把地面自動遙測站收集的水文氣象資料傳遞到水文機構的數據處理中心，從而大大加快水文情報的傳遞。在無資料地區，把描述雨洪徑流的數學模型參數和遙感測得的流域自然地理特徵參數建立關係，則可對無資料地區的徑流作出估計。此外，遙感技術在測量大面積土壤含水量分布，尋找地下水源，研究河口、湖泊泥沙淤積和河道變遷，進行水體污染監測等方面都取得了成功的套用。
