遥感技术在水文学中的应用与研究进展ξ

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1、遥感技术在水文学中的应用与研究进展S第12卷第4期水科学进展Volll2,Nol42001年12月Decl,2001ADVANCESTNWATERSCIENCE文章编号:10012679120010420547213X遥感技术在水文学屮的应用与研究进展傅国斌，刘昌明中国科学院地理科学与资源研究所，北京100101摘要：从遥感技术在水文学中的直接和间接应用两个方面，详细阐述了遥感技术在洪水过程实时动态监测、水域面积、冰川/积雪水文、降水、区域蒸发、土壤水分、径流和水文模型、水质等领域的应用和研究进展，继而对遥感和地理信息系统在水文学中的联合应用问题进行

2、了讨论。关键词：遥感；水文学；地理信息系统屮图分类号：P33819文献标识码：A遥感技术在水文学中的应用可大致分为两个方面：一是利用遥感资料推求各种水体如湖泊、湿地等的面积变化、监测冰川和积雪的融化状态、以及洪水过程的动态监测等，这是遥感技术在水文学中的直接应用；二是利用遥感资料进行有关水文过程中的参数和变量的推求，如土地覆盖状况、植物作物生长和发育情况，继而利用一些经验公式、统计模型和概念性水文模型等来获取诸如径流、土壤水分、区域蒸发等水文变量。这是遥感技术在水文学中的间接应用。1遥感技术在水文学屮的直接应用111洪水过程实时动态监测洪水是暴雨或急

3、骤融冰融雪等自然因素和水库垮坝等人为因素，引起的江、河、湖等水量迅速增加或水位急剧上涨等现象，洪水一旦威胁到人类安全和社会经济活动，便构成洪灾。洪灾造成的经济损失和人员伤亡，在各种自然灾害中居第一位。利用遥感手段在洪水发生过程中，对洪水进行实时的动态监测可以为抗洪抢险提供宝贵的资料，从而将洪水的损失降低到最低程度。例如,对1981年三江平原大水、1984年合肥大水、1985年辽河大水等的监测都通过[广3]气象卫星取得了很好的应用效果。在1998年中国长江、松花江大洪水过程屮，国家遥感中心航空遥感一部、水利部遥感中心、中国科学院遥感应用研究所、国家测绘

4、局、国家卫星气象屮心等单位分别采用各种手段对洪涝灾害进行了有效的监测与评估，为抗洪决策提供了坚实[4]的基础，大大降低了洪水所造成的损失。X收稿日期：2000208218;修订日期：2000209225基金项目：国家重点基础研究发展规划973项目G1999043601o作者简介：傅国斌1966-,男，山西临猗人，中国科学院地理科学与资源研究所副研究员，主要从事水文水资源研究。1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,LtdAllrightsreserved.548水科学进展第12卷除了洪水发生过程的动态监测外，利

5、用遥感资料和地形图等基本资料可以编制警戒水域遥感数据库，提供洪水有可能淹没的范围，危险地段的范围及空间分布，洪水有可能造成的损失等数据，从而为洪涝灾害的监测评估、恢复牛产、重建家园等工作提供科学依据。屮国科学院遥感应用研究所和水利部遥感技术应用中心已完成我国洪水易发的12个地区珠江三角洲地区、洞庭湖、洪湖和荆江地区、武汉地区、鄱阳湖地区、太湖及长江三角洲地区、淮河屮游地区、淮河下游地区、黄河中游地区、黄河下游地区、海河中下游地区、辽河中下游地区、嫩江、松花江下游地区的1:10万警戒水域遥感数据库的研制，这对我国抗洪抢险工作的宏观指导具有积极的意义。1

6、12水域而积的识别由于水体的反射特征同陆面、植物作物等其它类型的地物有明显区别，也就使得其在遥感图象中较易判读。在应用上一般有两种类型：一是在一些无资料地区或人类难以到达的地区，进行各种水体的详查工作，例如我国青藏高原湖泊和湿地的调查工作主要就是依靠遥感资料來完成的。近年來由于遥感资料越来越容易获得，分辨率越来越高，人们对遥感图象的释译水平不断提高等原因，即使在人类很容易到达的地区，也多利用遥感技术，这不仅精度可以满足要求，而且成木也较低；二是利用不同时段的遥感资料，进行各种水域的动态规律研究。如许殿元等曾利用TM图像研究了黄河三角洲的动态演变。11

7、3冰川/积雪水文虽然冰雪水文遥感还存在着一些问题，但它已经被全世界的学者广泛应用，特别是在确定冰川面积分布研究领域。积雪场/冰川的分布范围和面积在水文学上具有重要意义，因为，它[6]们基本上决定着融雪融冰径流的幅度。自从20世纪60年代随着气象卫星的可见光和远红外探测器的出现,此领域的研究就逐渐开展起来Popham,1968。1972年N0AA2AVI1RR的出现,加速了这一进程Rango,1986。目前在北美洲，4000多个流域的冰雪分布图都已由N0AA2AVHRR遥感资料绘制，这些图都是以周为时段的连续资料，其中10%的流域分布图被划分为垂直带C

8、aroil,1995。挪威也是利用遥感资料进行冰雪研究较早的国家之一，在20世纪80年代他们曾利用将象素转化