3S技术在水文与水资源工程中的应用研究

陈俊红

（深圳市东部水源管理中心，广东 深圳 518172）

0 引言

我国的水文与水资源工程事业，在社会经济的发展下快速发展起来，同时对水文与水资源中的相关技术应用提出更高的要求。3S 技术能够有效地提升水文和水资源工程相关工作的质量和效率，满足人们的用水需求。

1 关于3S技术的简述

3S技术是指一种现代化信息技术，包括全球定位系统、地理信息以及遥感技术等，是在各种专业及技术基础之上集成的，而通过这种技术的应用能够对相关数据进行采集。随着近年来，因环境污染造成的一系列问题的凸显，我国逐渐对环境保护工作引起重视。3S 技术也是环境保护工作推进中的重要一环[1]。3S 技术的应用有利于在环境保护工作中更准确地进行局部地区水文情况的模拟，计算出水量消耗的可靠数据，帮助相关工作者对当地的具体情况进行科学、准确的评价和判断。除此之外，该项技术还能对某水域水质污染等不同变化进行监测，一旦发现水体污染情况，可帮助工作人员及时采取应对措施，确保水域内生态环境的安全。

2 水文、水资源等工程领域中3S技术的运用

2.1 水文勘测

3S 技术在水文、水资源等领域中应用时，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 技术展现的水文、水资源水势图如图1 所示。

从图1 我们不难看出，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的分类，对于水文勘测给予有效、可靠的评价及分析。

图1 水文与水资源的水势图

2.2 水文模拟

水文和水资源的工程中对水文进行模拟的技术主要是应用DEM 分布模型，这也是水文模拟当中最为主要的发展方向。就目前的情况看来，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[2]。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，最终完成整个流域内地表以及地下水实际情况，从而为之后的水文与水利工程的进行打下扎实的基础。

2.3 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[3]。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。例如，预报实际洪峰流量、降水量等多方面水文情况，以便于工作人员根据防洪抗灾情况调度水量，也能为后续工作的开展提供可靠数据。

3 3S技术在水文与水资源工程上的实际应用分析

3.1 3S技术在工程规划中的运用

对于水文与水资源工程来说，如何进行合理规划是十分重要的，能够直接影响社会的稳定。因此，在对水资源工程进行规划时，相关人员需要综合考量，获取大量的数据信息，并且勘测的范围十分广泛，如果使用传统的技术会给技术人员带来庞大的工作量。因此，可以将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[4]。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。

3.2 3S技术运用在水环境污染监测

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，便于及时作出应对措施，为水域生态环境的安全提供良好的保障。由此可见，3S 技术可以有效地改善水体的环境和水量，对水体或者土壤中的有害物质进行过滤、迁移或者吸收等，提升水资源的利用价值，促进各个行业的全面发展，保障人与自然的可持续发展[5]。

3.3 3S技术运用于水文与水资源的水土保护中

从目前的情况来看，我国许多地区的生态环境都受到极大地破坏，并且由于水土流失现象严重，导致水资源配置十分不合理。因此，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地分析管理，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，在汛期还可以起到一定的防洪和拦蓄径流作用，而在比较干旱的季节还可以补充径流，合理利用水资源。另一方面，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。

4 加强水文与水资源工程中3S技术的应用措施

4.1 做好3S技术应用前组织策划

为了最大程度地提高水文、水资源的工程质量水平，制定科学、合理的方案是前提。这就要求相关人员严格按照国家的相关法律法规，具体考虑当地水资源等环境的实际情况，明确技术路线后，选择出最具有代表性的样本，照实准确记录真实情况。与此同时，为确保样本可靠、有效，相关人员应该在事前对可能存在或出现的不利影响因素进行分析，针对性制定处置预案。在推进环境工程的前期，需要按照设计的要求、现场情况、材料设备情况以及人员配置等情况，与3S 技术相互配合，考虑工程的安全、速度、质量和成本，最终选择一项最佳的3S 技术应用，积极完善前期的策划，从而为后期该技术的开展和合理利用创造条件。

4.2 加强内部协调管理

当3S 技术的计划被确定之后，在实际开展工作的过程中可能会出现不同程度的偏差，这就要求相关人员积极做好内部协调以及人员管理的工作，确保各相关部门都能在原定计划方案的基础上，相互协作，积极改善工作中遇到的问题或异于工作计划的部分，确保3S 技术能够顺利开展应用。此外，对于3S 技术的同一工作层面应用人员来说，需要在不同时间段的作业交接时，要自觉做好协调工作以及临时设备使用等，确保工作顺利、有序开展。

4.3 提高3S技术应用人员职业素质

3S 技术相关应用人员的协调工作是提高建设质量的重要指标，但部分项目可能并不完善，这与应用队伍中人员素质也有密切关系。因此，我们需要加强对相关监测人员的培训，定期开展水文、3S 技术等相关知识的培训，提高相关人员的自主学习意识，提升职业素养，不断地学习工作领域内的先进技术，从而建立起一支专业技术水平过硬、职业素养高的监测队伍。与此同时，3S 技术相关单位还要重视对监测人员的管理，在提高其知识水平、职业素养的同时，调动他们在工作中的积极性、主动性，提高责任心，确保3S 技术工作开展的顺利、圆满。

5 结论

综上所述，生态环境是社会发展的基础，3S 技术的合理应用虽然能够提升水文与水资源工程的效率，但在该技术的实际应用、工作开展过程中可能遇到各种问题，相关工作人员需要积极做好计划，根据实际情况合理选择应用，并结合实际问题进行针对性的改善，最大程度地避免工作中不足之处，不断提高我国水文、水资源工程的开展质量，更好地改善我们的饮水、居住环境，为我国居民提供更好的生态环境，为国家生态环境的可持续性发展提供保障。