遥感与水问题.doc

第 3 期 ,总第 41 期1999 年 9 月 第 3 期 ,总第 41 期 1999 年 9 月 15 日 国 土 资 源 遥 感 R EMO T E SEN SIN G FOR L AND R ESOU RCES No . 3 ,1999 Sep t . ,1999 遥感与水问题 李 纪 人 (水利部遥感技术应用中心 ,北京 100044) 摘 要 介绍了 10 年来遥感技术在水资源领域的应用成果 ,特别是在洪涝灾害监测 、水资源 与水环境调查 、旱情监测 、土壤侵蚀调查 、河口 、河道 、湖泊和水库泥沙淤积调查及大型工程选址和 环境效益评估等领域的主要成就 ,并对未来遥感技术在相关领域的应用与开发提出了建议 。 关键词 遥感 水问题 分类号 TP79 : TV 21 引言 0 水是地球环境中最重要和最有活力的因素 ,它在某种程度上对其他环境要素起着制约与 调节作用 。因此 ,世界各国都对水问题予以特别的关注 ,而其中的水资源 、水环境 、洪涝灾害及 旱灾又是人们关注的焦点 。我国国土辽阔 ,自然条件复杂 ,这些问题尤为突出 ,已成为制约我 国社会经济可持续发展的重要因素 。遥感技术的引用与发展 ,为传统的水利科学注入了新的 活力 ,使许多原来做不到的或做不好的事轻而易举地得到了解决 ,取得了明显的社会效益和 经济效益 ,为水利行业的发展发挥了一定的作用 。回顾近 10 年来遥感技术在水利行业的应 用 ,其成果主要体现在对洪涝灾害的监测评估 、水资源调查 、水环境调查 、河道及水库泥沙淤 积 、湖泊及河口演变 、土壤水分及旱情监测等方面 。 洪涝灾害监测评估 1 遥感技术很早就被用于洪水的监测工作 ,水利部遥感中心早在 1983 年就曾利用陆地卫星 M SS 图像监测了位于三江平原的挠力河的洪水 ,后来又采用 NOAA ( AV HRR) 、机载 SA R 、航 空彩红外摄影等技术手段监测洪水 。在最近 10 年中 ,遥感技术在洪水监测方面又取得了新的 进展 ,主要表现在 : ①成功研制了机载 SA R 的实时传输系统 ,该系统有实时记录 、显示和打印 等功能 ; ②广泛应用了星载 SA R ,包括 RADA RSA T 、ERS - 1 、ERS - 2 和J ERS - 1 数据 ; ③组 成了以航天 (星载 SA R) 、高空 (机载 SA R) 、低空 ( 直升飞机) 和地面观测站为网点的立体监测 网 ,同时 ,利用气象卫星所具有的宏观与动态监测优势 ,基本上保证了对洪涝灾情和工情的及 时监测 ; ④在灾情评估方面有了新进展 ,正在建设包括社会经济在内的 7 大江河流域的基础 背景数据库 ,目前 ,有些数据库已付之应用 ; ⑤已在水利部遥感技术应用中心初步建成了以集 成系统为基础的洪涝 、旱灾监测评估业务运行系统 ,目前 ,该系统已投入试运行 ,计划从 2001 年开始正式运行 。正是这些技术的发展 ,使遥感在 1998 年我国长江和东北地区发生特大洪水 收稿日期 : 1999 - 06 - 10 。 期间发挥了重大作用 ,及时为国家防汛抗旱总指挥部提供了科学的实时信息 。洪水期间 , 期间发挥了重大作用 ,及时为国家防汛抗旱总指挥部提供了科学的实时信息 。洪水期间 ,水利 部遥感技术应用中心用星载 SA R 对洪水作了 5 次监测 ,用机载 SA R 作了 4 次监测 ,并将嫩江 决堤后的图像 、土地淹没范围和土地利用专题图迅速地送到了大庆油田 ,在油田 、大庆市的防 洪以及生产调度中发挥了极大的作用 。国家遥感中心航空遥感一部 、中国科学院遥感应用研 究所 、国家测绘局 、国家卫星气象中心等单位也分别采用各种手段对洪涝灾害进行了有效的监 测与评估 。即将投入运行的洪涝灾害监测评估系统 ,是遥感技术在防洪减灾实际工作中迈上 的新台阶 ,是遥感技术走上生产第一线的新标志 。 水资源和水环境调查监测 2 我国水资源短缺 ,人均水资源仅为世界平均水平的四分之一 ,在世界各国人均水资源排名 中列第 88 位 。黄河 、海河的季节性断流 ,湖泊的大面积萎缩 ,地下水位的降低等造成的我国可 用水资源的短缺 ,已成为社会与经济可持续发展的主要制约因素之一 。同时 ,水资源的短缺也 造成了生态环境的日益恶化 。此外 ,水的化学污染 、油污染及热污染等水环境问题也比较严 重 ,水环境对社会和经济发展的影响不亚于水资源短缺所造成的影响 。而遥感技术在该领域 具有广阔的应用前景 ,近年来 ,该技术已在水资源调查与水环境监测中发挥了很大作用 。 2 . 1 水资源调查 80 年代 ,在地表水体信息提取方面 ,一般多采用近红外遥感图像 ,而在近 10 年 ,则更多地 利用 SA R 图像提取河流 、水