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天空之眼丨卫星遥感技术在水利行业的应用

天空之眼丨卫星遥感技术在水利行业的应用 环天智慧
2024-07-18
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智慧鹏,卫星遥感技术可运用到哪些场景监测中呢?可以为大家分享一些常见的场景吗?

没问题!卫星遥感技术可运用的场景还是比较多的,比如说常见的有水利、农业、林业、交通、国土调查、地质调查等常用场景。今天,我们先以水利为例,给大家做一个分享吧~


河湖监测与管理

通过卫星遥感影像,可定期获取有水河长、水体面积等关键指标,动态掌握水体变化趋势、补水情况,支撑水资源调配和效果评估。

我国水系多而复杂,河湖监管对象呈现点多面广、量大类杂、动态变化和分散隐蔽的特点,传统的外业巡查和逐级上报监管模式存在监管区域广、专职人员少、成本高、持续跟踪困难等问题,城市河湖存在乱占、乱采、乱堆、乱建等河湖库“四乱”问题突出。

河湖遥感平台可利用多源卫星高分辨率遥感影像,结合河湖管理范围划定成果数据、岸线规划、涉河建设项目审批等河湖基础数据,对河湖管理范围内地物开展“线索排查”;借助河湖管理App,采用实地查勘、无人机采集的方式进行现场取证,完成“问题确认”;通过多期遥感影像比对跟踪河湖问题整改进展,主动掌握问题处理情况,实现河湖问题“整改复核”。

▲河湖管理“线索排查—问题确认—整改复核”卫星遥感技术机制(来源中国水利杂志)

洪涝灾害监测预警

卫星遥感在流域性洪水、堰塞湖和河湖凌情等监测中已成为重要手段。卫星遥感监测有效补充了地面监测在空间覆盖和监测内容上的不足,支撑建立了“天空地”一体化立体监测体系,可及时获取洪水淹没范围、堤防漫溢决口、蓄滞洪区运用、工程险情等情况。

得益于国产遥感卫星资源的不断丰富,目前我国已具备对重大洪涝灾害1天至少跟踪监测1次的能力,彻底改变了过去依赖国外卫星遥感影像的情况。监测成果实时对接全国水利一张图、国家防汛会商调度系统,支撑了2013年以来险情监测分析工作。

同时,卫星遥感可以提供水动力学演进模型构建的重要参数,并利用遥感监测洪水淹没范围,验证水体动态演进过程和淹没范围模拟预报结果,优化迭代模型参数,实现由“灾中、灾后监测”向“灾前预测”的转变,赋能流域防洪预报、预警、预演、预案“四预”的应用,为洪水预测预报、险情处置决策等工作提供有力的技术支撑。

▲卫星遥感支撑海河“23·7”流域性特大洪水演进模拟(来源中国水利杂志)

支撑水资源管理与调配

卫星遥感在农业灌溉用水监测方面逐步迈入业务化应用新阶段。2022年和2023年,水利部办公厅相继印发《关于开展2022年农业灌溉面积遥感监测与用水量核算应用示范工作的通知》《关于开展2023年水资源遥感监测与应用示范工作的通知》在全国13个粮食主产省和西南典型干旱区云南省试点利用卫星遥感技术开展农业灌溉面积监测,完成了约14亿亩耕地和园林地实际灌溉面积动态遥感监测成果集成到全国取用水管理平台,用于核定地方统计上报灌溉面积和水量为各级水行政主管部门农业用水监管提供了精细的时空数据,提升了对违规取用水行为的监管能力和水平。    

辅助水利工程建设

针对大型水利工程施工工期长、施工项目杂等特点,利用高分辨率卫星遥感影像,可对大坝坝体填筑高度测算模型、渠道和溢洪道智能识别提取方法等。

通过定期获取工程施工区域高频次、高分辨率卫星影像,综合应用光谱、纹理、形状等多维度特征和遥感影像智能分类算法,监测水利工程建设过程中的地表环境变化特征,结合人工解译和专家知识辨析大坝、溢洪道、渠道等各类主要水工建筑物及其尺寸特征。可通过遥感监测结果对比序时进度计划,及时发现施工进度滞后等问题。

▲主要水工建筑物遥感智能识别(来源于中国水利杂志)

遥感技术作为水利信息化和水利现代化建设的重要组成部分,在支撑水利业务发展中发挥着重要作用,随着技术创新不断发展,将赋能于更多的水利行业应用。



以上部分内容来源于中国水利杂志


END



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