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基于辅助遥感技术的水土保持监测应用潜力分析

2019-03-07谢铭健

水利规划与设计 2019年1期
关键词:水土资源分析方法潜力

谢铭健

(广东省水利电力勘测设计研究院,广东 广州 510635)

辅助遥感技术以电磁波传输理论作为发展基础,通过专门收集传感仪器对远距目标发射电磁波信息,并利用综合探测手段对目标反射回来的物理信息进行整合分析,进而完成高分辨率遥感影像的绘制。随着科学技术手段的发展,该项技术广泛被应用于地理位置监测、水土资源情况探查、无人区域探索等多项领域[1]。传统的水土监测技术通过确定风、降水等外界因素对地表形态的影响程度,预测现阶段区域内的水土流失类型及详细流失程度,再通过建立保持设施的方式,控制水土的流失速度,达到改善生态环境的目的。但这种处理方式需要获取大量的水土资源影响因素,并通过深度整理整合才能得到准确的水土应用潜力分析结果。在计算过程中,精度位数的不当取舍会造成监测深入程度下降,进而导致区域内水土的严重流失。为避免上述情况的发生,引入辅助遥感技术,建立一种新型的水土保持监测应用潜力分析方法。根据对比实验结果可知,这种新型方法在实用性方面具备较强的推广价值。

1 基于辅助遥感技术的水土资源总量确定

确定水土资源总量包含作用区域划分、基础公式计算两个核心步骤。

1.1 辅助遥感作用区域划分

辅助遥感作用区域划分是水土资源总量确定的核心环节。在既定的应用范围内,辅助遥感技术是监测者获取水土资源信息要素的有效途径。在规定区间内,随时间条件的不断变化,水土资源的流失速度基本呈现逐年递增的趋势,但受到砂石、树木等遮盖条件的限制,部分地区的流失情况不会表现的过于明显[2- 3]。为得到准确的水土资源现状情况,设t代表时间变化参数,i代表水土资源的基本流失率,在辅助遥感技术的影响下,利用t、i可将作用区域表示为:

(1)

式中,q—原始水土资源的固有存在占比率;u—辅助遥感的控制系数;e—划分控制向量。

1.2 区域内水土资源总量计算

在辅助遥感技术的作用区域内,选取多个水土资源数据的存在节点,并通过点内联合的形式,完成该区域内水土资源总量计算。设λ1、λ2、λ3、…、λn分别代表n个水土资源数据的存在节点,χ代表点内联合参数,利用上述变量可将区域内水土资源总量的计算结果表示为:

(2)

式中,s—n个水土资源数据节点间的常项制约系数;f—辅助遥感技术下水土资源的稳定保持周期;k—固态存在参量。

2 水土保持监测应用潜力分析

在基于遥感技术水土资源总量的基础上,通过确定保持条件、划分监测指标等流程,实现新型应用潜力分析方法的搭建。

2.1 水土保持条件确定

水土保持条件是计算监测应用潜力的重要指标。随着遥感辅助技术的不断普及,水土资源的流失总量得到实时监控,但为了保持土地本身具备较强的利用价值,还需在监测控制的同时,确定响应的保存护理机制,即水土保持条件[4]。设a代表直系监测系数,在a保持不变的前提下,联立公式(2)可将水土保持条件表示为:

(3)

2.2 监测指标获取

新型潜力分析方法以水土保持条件作为约束标准,并通过多次获取监测指标的方式,使区域内的水土保持现状达到预期水平。简单来说,潜力分析方法监测指标获取充分利用辅助遥感技术,且能够从侧面反应各阶段水土流失的能力水平,使潜力分析结果具备较强的应用说服力。设x代表水土保持条件的约束强度参数,利用公式(3)可将新型潜力分析方法的监测指标表示为:

(3)

2.3 水土保持监测应用潜力计算

在监测指标的支持下,新型应用潜力计算方法对水土保持条件进行了充分定义,且随着辅助遥感技术的不断深入,水土资源的流失情况得到了有效控制[5]。在固有监测潜力分析参数μ的支持下,可将新型分析方法的计算结果表示为:

(4)

3 实验结果与分析

为突出说明基于辅助遥感技术的水土保持监测应用分析方法的实用性,设计如下对比实验。分别记录在50min的实验时间里,应用新型分析方法前后,监测深入程度的对比情况。

3.1 实验参数设置

为保证实验结果的真实性,可按照表1完成相关实验参数设置。

表1 实验参数设置表

表1中AMA代表监测区域面积、AWR代表水土资源总量、ETT代表实验时间、ASP代表辅助遥感参数,为保证实验结果的真实性,应用新型分析方法前后的实验参数始终保持一致。

3.2 监测深入程度对比

实验过程中监测深入程度的详细对比情况见表2。

表2 监测深入程度对比表

分析表2可知,随着实验时间的增加,应用新型分析方法前,监测深入程度最大值仅能维持在50%左右,且不能长时间保持;应用新型分析方法后,监测深入程度最大值提升了35.21%,且能够长时间保持此数值。

4 结语

现有技术手段不能明确提出水土保持条件的重要性,进而导致应用潜力监测指标获取受限,使水土流失量呈现逐年递增的变化趋势。新型水土保持监测应用分析方法充分利用辅助遥感技术,在联合水土保持条件的基础上,获取监测指标,省去了复杂的参数提取过程,从根本上提升了计算结果的实际应用性。未来相关科研单位将立足于水土保持应用潜力计算公式之上,对辅助遥感技术进行深度的钻研探讨,并通过不断细化作用区域、完善水土资源计算流程等手段,使该项技术在水土总量保持监测领域发挥巨大的应用潜力。

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