摘要：海河流域水资源短缺问题突出，流域水资源开发利用率达到106%，远超40%的合理利用上限，同时也加剧了水生态损害和水环境污染。2014年南水北调工程通水后，水资源短缺问题得到一定程度缓解，但供需矛盾仍然突出。加强水资源管理，使有限的水资源最大限度地支撑流域经济社会的可持续发展是流域发展的必经之路。

关键词：遥感技术;水文水资源;应用

前言

利用遥感技术进行水资源管理关键是运用现代技术减少无效和低效。农业是海河流域最大的水资源消耗行业，目前对于海河流域遥感技术的水资源管理还处于探索阶段，对农业节水方面的应用研究占大部分。

1遥感技术概述

遥感技术是利用各种物体辐射、反射电磁波的固有特性的差异，对物体进行远距离识别、观测和分析的综合性技术系统的总称。遥感技术与空间技术、计算机技术等结合，建立起了由遥感仪器及信息接受、处理与分析共同组成的探测技术系统。目前，遥感技术在军事领域、地质领域、资源勘察、气象观测、城市规划等方面均有广泛应用。而在环境监测领域，由于遥感技术可以对指定区域、指定物体进行长期跟踪测量，且可快速获取环境的时空变化规律和全范围信息，在大气环境、水环境、自然资源勘察、大气污染物监测等方面得到大范围应用，成为当前有效的环境监测手段。环境监测中应用的遥感技术，根据可利用的波段可分为热红外遥感技术、微波遥感技术及可见光与反身红外遥感技术。

2遥感技术在水文水资源领域中的应用

2.1在水环境监测方面的应用

2.1.1水资源总体情况监测

利用主被动微波遥感、多光谱遥感监测等方法，对河流流量进行监测，通过对数据的解析可以获得各水系干流、支流的具体分布位置、水面宽度、水体深度、水流速度等水文参数，以及枯水期、丰水期等数据。整合这些水文参数，就可绘制出河流地图，全面掌握水资源的总体情况。同时，还可以利用长期动态水资源监测数据，准确获取水资源的动态变化，为水利工程设计、水库调度、航运、水灾预测、环境保护等工作提供基础参考依据。

2.1.2水环境污染监测

利用清洁水和污染水在卫星遥感影像上的反射光谱特征差异，通过解析遥感数据中的色彩灰度值，可以获得水环境污染的状况。清洁水的反射效率低，而污染水的反射效率较高，在遥感影像上，两者的红外图谱色感会存在较强差异。通过对水面光谱进行分析，并利用计算机进行数据处理，就可以判断水体中污染物的种类、污染程度和污染范围。再结合动态监测的数据，就可以明确污染物的来源、位置、扩散方向等。在水环境污染遥感监测方面，中国的技术发展处于领先地位。比如：中科院遥感应用研究所自主研发的水环境遥感监测系统，可以对水体营养化、悬浮固体、热污染等水质污染现象进行精确监测及判断，及时测报水污染发生的种类、范围和趋势，为水污染治理提供科学依据。以水体富营养化监测为例，利用该监测系统分析水体对太阳辐射进行反射、吸收和散射所形成的光谱特征，对比水体中氮、磷等营养物质的光谱特征，建立水体富营养化的定量遥感反演和评价模型，准确提示污染物来源、迁移方向、扩散范围及对环境的影响，指导水环境污染治理工作的开展。

2.1.3海洋环境监测

海洋是地球表面面积最大的水体，对陆地环境、大气环境具有重大影响。而陆地边缘的海洋环境则直接影响沿海区域环境。利用遥感技术可以准确分析海洋表面温度、坡度、颜色等变化，分析近海区域的实际情况，指导航运、渔业生产等工作。而高光谱遥感技术则可以准确测量出海洋赤潮、油污染、废水排放等污染发生情况，迅速确定污染源和影响范围，并通过连续监测预测污染的进一步扩散方向和速度。

3具体应用

3.1时空变化分析

海河流域西北高、东南低，地势复杂，降雨空间分布不均匀。以海河流域2002-2018年平均遥感监测ET结果为例，ET空间变化显著，整体呈现东南高、西北低的趋势，平原区水量较为充沛，ET相应较高;山区海拔高、气温低、植被覆盖相对低，ET相应也较低。海河流域遥感监测ET空间分布结果明显，可以分析海河流域多年的ET变化趋势。考虑月均ET分析年内ET变化趋势，ET值的峰值出现在5月和8月，这与海河流域的主要农作物冬小麦及夏玉米的生产趋势相同。结合土地利用图、水资源分区、农业节水分区、大型灌区等进行分析。以遥感监测ET与土地利用图为例进行叠加统计分析，可以得到不同地类的ET值。以海河流域典型土地利用多年平均ET为例，水体ET值最高，城区ET值最低。结合降水量可以进行简单的水分盈亏分析。利用遥感监测的ET，结合多年降水站点差值的多年平均结果，得到海河流域多年平均水分亏缺空间分布。基于多年遥感监测ET数据可以分析海河流域及示范县空间分布特征，年际、年内变化，不同土地利用类型下的ET值，典型作物的变化特征，也可以结合降水量、水资源量进行分析。为流域水资源管理提供基础支撑。

3.2水资源量核定

（1）利用遥感ET核定实际用水总量。以耕地用水总量核定为例，将降雨形成的ET以外的其他用水量形成的ET值，结合供用水的地下水补给量数据，核算耕地上的总用水量。2008年某县从遥感ET推算的耕地上的非用水总量值为1.25亿m3。考虑，在统计用水量中，可能存在地下水机井取水量统计数据偏低，卫运河取用水量中没有统计农民私自利用扬水站、泵站等从卫运河中取水等因素，遥感核定数据具有较高的参考性。（2）利用遥感ET核定区域土壤水资源变化量。采用水平衡计算公式，获得2004-2008年土壤水资源变化量获得2004-2008年土壤水资源变化量。总体上，2004-2008年的土壤水资源变化量很小，年均为26万m3，只占到多年平均蒸发量的0.08%，可以忽略不计。这个结果也可以说明，在区域水资源量核定中，对于多年长系列的水资源总量的计算，土壤含水量的变化是很小的，其影响可以不用考虑。从各年度分析来看，土壤水资源的年际变化量是很大的，尤其是丰水年和枯水年。在核算区域水资源总量的时候，应考虑土壤水资源的变化量，这是个不可忽视的因素之一。利用遥感监测ET进行水资源量核定，突破了传统水量分析方法，将ET作为已知量，进行计算分析，核准和判断地方统计数据的可靠性，为流域和区域水资源管理与利用提供一种新思路和新的决策依据。

结束语

ET耗水是区域水资源的真正消耗量，利用遥感技术求得真实耗水，其在时间连续和空间上的大尺度的优势，将是传统水平衡ET很难达到和解决的，也是新技术在水利方面的具体应用。利用遥感监测ET进行水资源宏观和微观管理，控制ET消耗，达到真实节水的目标，将是水资源管理新的途径和发展方向。

参考文献

[1]赵希.遥感技术在水文水资源领域中的应用分析[J].环境与发展，2020

[2]朱翔宇.遥感技术在水文水资源领域中的应用分析[J].农业与技术，2020