船舶工程
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技术在水文与水资源工程中的应用

一、3S技术

所谓3S技术主要指的是遥感技术(Remote sensing,RS)、地理信息系统(Geography information systems,GIS)以及全球定位系统(Global positioning systems,GPS)。

(一)遥感技术分析

遥感技术主要是运用物体相互之间所产生的波谱以及相应的反应,对生态环境当中的各个物体存在情况进行实时性监测。在具体的监测工作中,可以对所获取到的信息数据进行及时收集和储存,通过物体反射所得到的波谱信息,经工作人员还原处理之后,可以得到物体的最终形态以及物体所具有的特殊性能,在信息收集过程中具有多样化、范围广、采集效率较高以及受外部环境因素影响较小等方面的特性。

(二)地理信息系统分析

地理信息系统在运行工作过程中,主要是基于计算机设备为载体,通过先进的计算机技术,将地表表面的相关地理条件数据进行有效收集和应用。在具体的使用过程中,地理信息系统对各种地理信息的处理能力和分析能力更强,通过应用可以在生态环境监测工作当中,对大面积的耕地、树林等区域进行各种信息收集,有效提高了监测工作人员的工作效率。

(三)全球定位系统分析

GPS技术主要是通过卫星设备作为信号的接收和发射载体,在具体的工作过程中,卫星和地面的控制终端之间可以实现实时性信息传输和交流,对地表面的各个方位、地理位置进行有效定位和监测,同时还可以对某个监测工作对象进行实时性动态跟踪。全球定位系统在使用过程中也存在一定的不足,主要是无法准确监测到目标的具体属性。

二、水文水资源工程领域中3S技术的作用

(一)水文勘测

3S技术在水文、水资源等领域应用时,能够在具体流域勘测相关图片、图形、文字等数据信息资料。3S技术在光谱、样本区域特征基础上呈现的水势图,能够满足标记解释、遥感图像的判读。同时,3S技术中包括GPS技术系统,能够根据野外的实地进行定点、校核,尤其在野外环境中,采取GPS系统核验位置,不仅能确认核验范围准确性,还能通过GIS数据库在短时间内进行准确分类,对于水文勘测给予有效、可靠的评价及分析。

(二)水文模拟

目前,水文模拟技术、GIS、水文模型之间具有非常密切的关系,这也是水文模拟相关数据能够利用GIS技术进行管理、环境空间分析的重要原因。GIS尤其在DEM分布的模式中充当十分重要的数据,能够帮助该流域中水文参数的有效提取和建模,包括该流域方向、实际坡度、汇流等方面,然后模拟流域内土壤状况、植被覆盖情况等,最终完成整个流域地表以及地下水实际情况的建模,从而为之后的水文与水利工程的进行打下扎实的基础。

(三)水文预报

3S技术还包括RS技术,该项技术能接收卫星传递的图像和气象信息,自动综合自动检测设备系统中相关信息,并传输至GIS系统完成相应工作,从而有利于查看水文环境实际数据信息。此外,3S技术还能通过模型数据库、回归分析以及人工神经网络等方式,进行水文数据要素的科学预报。

三、3S技术在水文与水资源工程的实际应用分析

(一)3S技术在工程规划中的运用

将3S技术应用到水文与水资源工程规划中,进一步扩大勘测范围,同时还可以获取大量的数据信息,也可以保障数据信息收集的准确性。例如,在技术人员估算某地的需水量时,可以使用3S技术对相应的河道进行监测,从而能够更加精准地估算需水量。

(二)3S技术在水环境污染监测中的运用

我国水资源分布不均,且水污染情况比较严重,3S技术作为水环境监测中最为常见的一种措施,能够较为准确地模拟出监测区域内的水文状况,并计算水量消耗的情况,对区域内整体水文情况进行科学的评价。此外,该技术还能监测某一水域内的水质污染以及水域变化情况,一旦出现污染,便于及时采取应对措施,为水域生态环境的安全提供良好的保障。

(三)3S技术在水文与水资源的水土保护中的运用

为了够提高水资源的利用率,必须做好水文与水资源工程中的水土保护工作,将3S技术运用于水土保护中,通过不断进行水土保持工作来尽量减少水土流失,进而更加合理地配置水资源,发挥出水土资源的最大价值。具体来说,就是通过将RS和GIS相结合,对区域内水土流失的相关数据进行收集和分析。一方面,在进行水土保护工作中运用GIS对水土流失的相关数据信息进行动态分析管理,能够削峰调流,从而减轻对河道的破坏,避免洪涝灾害的出现,可以提高梯田和水库等水利工程的工作效率,从而增加土壤的入渗量,加强对水土的保持。另外,运用GIS能够为水土保护工作提供大量的更加科学和直观的数据资料,维护河流湖泊的生态健康。同时,水土保持工作在一定程度上还可以起到防洪作用,减少山区地带的滑坡和泥石流灾害的出现,进而保证水利工程的安全。