【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 、私人財(cái)產(chǎn)等進(jìn)行快速評(píng)估。這一評(píng)估最好是動(dòng)態(tài)的，甚至還帶有預(yù)測(cè)性的。后者則需根據(jù)預(yù)測(cè)的雨情、水情和工情加以判斷與估計(jì)。 ? 災(zāi)中評(píng)估要為決策提供的依據(jù)有以下幾個(gè)方面： ? 確定災(zāi)情規(guī)模及發(fā)展趨勢(shì)。 ? 為救災(zāi)提供依據(jù)。 ? 為后繼洪水調(diào)度提供依據(jù)。例如在運(yùn)用蓄滯洪區(qū)時(shí)，可根據(jù)第一個(gè)蓄滯洪區(qū)已受災(zāi)的情況，確定繼續(xù)用第一個(gè)，還是用第二個(gè)，或者同時(shí)用第一個(gè)和第二個(gè)等幾種方案中最為有利的一個(gè)。 ? 根據(jù)災(zāi)情對(duì)避險(xiǎn)遷安的人口的安置在方式、時(shí)間長(zhǎng)短等方面提供依據(jù)。 ? 為災(zāi)后重建的方式、資金、物資等提前作好準(zhǔn)備。 49 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 災(zāi)后評(píng)估 ? 根據(jù)目前的運(yùn)行方式，災(zāi)情都是在災(zāi)后通過(guò)各級(jí)政府的主管部門逐級(jí)上報(bào)的，這種方式由于種種原因，往往其客觀性不足。但從國(guó)情出發(fā)，較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)還有必要考慮這種方式。 ? 災(zāi)情評(píng)估系統(tǒng)的任務(wù)一是要對(duì)上報(bào)災(zāi)情作迅速的統(tǒng)計(jì)和分析；二是要對(duì)上報(bào)災(zāi)情的可靠性提出評(píng)價(jià)意見(jiàn)，為上級(jí)決策部門服務(wù)。 50 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 “ 3S”技術(shù)在水資源與生態(tài)環(huán)境管理中的應(yīng)用 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 51 一、遙感技術(shù)在水資源與生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 ? 區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境狀況調(diào)查是水資源與生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)工作。過(guò)去傳統(tǒng)的調(diào)查手段是依靠水文站網(wǎng)、氣象站網(wǎng)及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集進(jìn)行的，這種辦法往往受到站網(wǎng)布設(shè)格局的限制，站網(wǎng)設(shè)置多了，則需要大量的人力物理的投人；站網(wǎng)布設(shè)過(guò)于稀疏，又影響數(shù)據(jù)的代表性和精度；另外在一些人跡罕至或人跡難至的地方，數(shù)據(jù)的觀測(cè)幾乎不可能。尤其是在我國(guó)西北地區(qū)，由于受到自然環(huán)境狀況的限制，傳統(tǒng)的調(diào)查手段有相當(dāng)大的難度和復(fù)雜性，必須綜合采用多種技術(shù)手段 52 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 遙感技術(shù)的應(yīng)用，可以迅速獲得廣大地區(qū)全面、客觀、準(zhǔn)確的第一手資料，這是以往傳統(tǒng)手段所無(wú)法比擬的。 ? 利用遙感技術(shù)進(jìn)行水資源與生態(tài)環(huán)境狀況調(diào)查可以克服傳統(tǒng)手段高投人、長(zhǎng)周期、低效率的缺點(diǎn)，快速準(zhǔn)確地進(jìn)行區(qū)域水資源與生態(tài)環(huán)境狀況調(diào)查，提供快捷、全面、準(zhǔn)確、宏觀的生態(tài)環(huán)境本底資料，為水資源與生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)提供科學(xué)的數(shù)據(jù)，對(duì)水資源可持續(xù)開(kāi)發(fā)發(fā)利用具有重要意義。 53 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 土地利用狀況分析首先要對(duì)包括諸如植被類型、覆蓋度及土地利用類型進(jìn)行遙感調(diào)查，獲取遙感影像，根據(jù)科學(xué)和標(biāo)準(zhǔn)的分類原則分別建立遙感解譯標(biāo)志，通過(guò)相應(yīng)的遙感解譯方法，獲取各類遙感解譯結(jié)果，這些結(jié)果包括植被類型遙感調(diào)查圖及面積統(tǒng)計(jì)表、植被覆蓋度遙感調(diào)查圖及面積統(tǒng)計(jì)表、土地利用類型遙感調(diào)查圖及面積統(tǒng)計(jì)表。 ? 土地利用狀況分析是進(jìn)行基于遙感技術(shù)的水資源與生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)的本底狀況調(diào)查，也是進(jìn)行評(píng)價(jià)工作的基礎(chǔ)性成果。 54 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 2. 生態(tài)環(huán)境變遷分析 ? 生態(tài)環(huán)境變遷分析是在土地利用狀況分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)展工作，其基礎(chǔ)是利用土地利用狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果，通過(guò) GIS分析模塊對(duì)各個(gè)代表性時(shí)段所得到土地利用狀況遙感影像及其解譯結(jié)果采用空間疊加等手段進(jìn)行定性和定量的對(duì)比分析，從中尋找生態(tài)環(huán)境變遷的規(guī)律。 55 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 （需水）分析 ? 技術(shù)生態(tài)耗水（需水）分析也是利用遙感得到的土地利用狀況成果，然后利用 GIS技術(shù)進(jìn)行生態(tài)分區(qū)，在空間上反映出生態(tài)耗水（需水）的分異規(guī)律，并建立生態(tài)分區(qū)與水資源分區(qū)的空間對(duì)應(yīng)關(guān)系，采用疊加分析方法確定流域各級(jí)生態(tài)分區(qū)的面積，最后根據(jù)流域降水平衡和水資源平衡分析方法計(jì)算生態(tài)耗水（需水）。 56 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 二、 GIS技術(shù)在水資源與生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)中的應(yīng)用 ? 自然生態(tài)狀況分析 采用 GIS技術(shù)并結(jié)合遙感圖像，能夠比較準(zhǔn)確地描繪區(qū)域沙漠化面積、森林砍伐面積、植被面積、水面面積、河流狀況以及土地利用分類等自然生態(tài)狀況。 ? 流域水質(zhì)污染狀況分析與評(píng)價(jià) 根據(jù)某條河流上監(jiān)測(cè)端面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)整條河流的水質(zhì)狀況以及排放到該條河流工業(yè)污染源貢獻(xiàn)率，為決策人員及時(shí)提供信息。 ? 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況與水資源狀況的綜合分析 根據(jù)區(qū)域的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況與水資源狀況結(jié)合，為用戶提供直觀、形象的水資源區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況分析成果。 57 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 基于遙感與 GIS技術(shù)的生態(tài)需水計(jì)算 ? 基于遙感和 GIS技術(shù)的水資源與生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)管理信息系統(tǒng) ? 區(qū)域水資源實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng) 58 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 旱情監(jiān)測(cè) 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 59 一、基本概念 （一）一般干旱概念 ? 干旱現(xiàn)象從水資源角度來(lái)看，是供水不能滿足正常需水的一種不平衡的缺水情勢(shì)，這種負(fù)的不平衡超過(guò)一定的界值后，對(duì)城鄉(xiāng)生活和工農(nóng)（牧）業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了不利影響，這樣的過(guò)程稱之為干旱災(zāi)害，因此，干旱是相對(duì)于需求而言。 60 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 （二）影響干旱的主要因素 在水供需關(guān)系中包含了供和需兩個(gè)方面： 一方面天然降水、蒸發(fā)、匯流、循環(huán)等供方因素； 另一方面是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人民生活對(duì)水的需求，具體反映在不同的工業(yè)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)水平、土地利用方式、城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程、人口增長(zhǎng)情況以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平所具備對(duì)水資源的調(diào)控能力等人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)因子。 區(qū)域干旱事件的發(fā)生，它的歷史演變和今后的發(fā)展趨勢(shì)，是自然因子和人類活動(dòng)因子共同作用的結(jié)果。 61 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 （三）旱情和旱災(zāi)定義 ? 旱情和旱災(zāi)是描述農(nóng)業(yè)干旱及其災(zāi)害的兩個(gè)基本概念。 ? 旱情是指在作物生育期內(nèi)，耕作層土壤水分得不到降水、地下水和灌溉水的適量補(bǔ)給，土壤供水不斷消耗，農(nóng)作物從土壤中吸收到的水分不能滿足正常生理需要，作物受水分條件限制生長(zhǎng)受到抑制的情勢(shì)。 ? 旱災(zāi)是指作物在生育期內(nèi)由于受旱，造成較大面積減產(chǎn)或絕產(chǎn)的災(zāi)害。 62 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 二、常規(guī)干旱指標(biāo) （一）氣象干旱指標(biāo) 采用氣象上的指標(biāo)對(duì)生長(zhǎng)某一階段的降水、蒸發(fā)情況給予描述，如：降水距平、無(wú)雨日數(shù)和降水與蒸發(fā)的比值等。反映了該時(shí)段作物或植物的氣象環(huán)境。 （二）水文干旱指標(biāo) 采用河川徑流、地下水低于一定供水值的歷時(shí)和虧缺量等水文特征值給予描述。 63 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 （三）農(nóng)業(yè)干旱指標(biāo) 由于不同受旱對(duì)象在不同生長(zhǎng)階段的耐旱特性相差極為懸殊，僅僅描述旱情對(duì)受旱作物或植物的影響狀況固然重要，但為了更好地定量予以描述，在農(nóng)業(yè)上通常用墑情特征描述干旱，將當(dāng)前土壤實(shí)際含水率與作物生長(zhǎng)適宜含水率進(jìn)行比較。 （四）經(jīng)濟(jì)干旱指標(biāo) 水資源供需不平衡對(duì)人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的影響等特征指標(biāo)，如：農(nóng)牧業(yè)、工業(yè)減產(chǎn)量，缺水導(dǎo)致的直接或間接經(jīng)濟(jì)損失等。 64 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 三、旱情的遙感監(jiān)測(cè)原理 1. 旱情的熱慣量監(jiān)測(cè)方法 ? 從農(nóng)業(yè)干旱的角度出發(fā)，如果能較準(zhǔn)確地測(cè)定土壤的含水情況，就可以較好地將其與 濕潤(rùn)、含水量高的土壤，白天受到太陽(yáng)照射后，由于其熱容量大，作物的缺水狀況對(duì)應(yīng)升溫相對(duì)較慢、溫度升幅較??；晚上散熱也較慢、溫度降幅較小，濕潤(rùn)土壤的這種熱特性通常被稱之為熱慣量大。 ? 相對(duì)與干燥、含水量低的土壤，其晝夜溫度升降幅度大，被稱之為熱慣量小。 ? 利用土壤含水量不同所具有的熱特性差異，人們提出了監(jiān)測(cè)晝夜土壤的溫差，反求土壤含水量的方法。 65 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 目前的遙感衛(wèi)星具有在可見(jiàn)光、近紅外、中紅外和熱紅外波段對(duì)地面實(shí)施探測(cè)的能力，這些數(shù)據(jù)可以用于地表反照率和輻射溫度的探測(cè)。 ? 這樣運(yùn)用是基于以下幾條前提假設(shè)： ? 土壤是裸露的或者表層植被很少 ? 土壤質(zhì)地的差異，即土壤的物質(zhì)組成不同、內(nèi)在和表層結(jié)構(gòu)形態(tài)不同會(huì)影響到土壤的輻射發(fā)射率 ? 溫度信息，在經(jīng)過(guò)大氣的傳輸過(guò)程中明顯受到大氣狀況的影響 66 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 微波具有不受季節(jié)、晝夜和日照條件的影響，穿透云霧大氣的全天時(shí)、全天候物理特性。隨著機(jī)載和星載微波傳感器探測(cè)數(shù)據(jù)源的日益豐富，有研究人員開(kāi)始嘗試運(yùn)用主動(dòng)和被動(dòng)微波遙感數(shù)據(jù)對(duì)土壤的水分條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)。其物理學(xué)依據(jù)是：干土和濕土由于含水量的不同，其電 導(dǎo)率、介電常數(shù)具有明顯的差異，主動(dòng)式微波遙感得到回波信號(hào)、被動(dòng)式微波遙感得到的散射信號(hào)的強(qiáng)弱反映的是目標(biāo)的后向散射系數(shù)，該系數(shù)與電導(dǎo)率直接關(guān)聯(lián)。微波遙感據(jù)此間接推導(dǎo)土壤的水分狀況及分析旱情。 67 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 68 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 水環(huán)境監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)與管理 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 69 一、水質(zhì)指標(biāo) ? 在最新的 《 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 》 中，將標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目分為：地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目、集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項(xiàng)目和集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目。 70 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目適用于全國(guó)江河、湖泊、運(yùn)河、渠道、水庫(kù)等具有使用功能的地表水水域； ? 集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項(xiàng)目和特定項(xiàng)目適用于集中式生活飲用水地表水源地一級(jí)保護(hù)區(qū)和二級(jí)保護(hù)區(qū)。 ? 集中式生活飲用水地表水源地特定項(xiàng)目，由縣級(jí)以上人民政府環(huán)境保護(hù)行政主管部門根據(jù)本地區(qū)地表水水質(zhì)特點(diǎn)和環(huán)境管理的需要進(jìn)行選擇 ? 集中式生活飲用水地表水源地補(bǔ)充項(xiàng)目和選擇確定的特定項(xiàng)目，作為基本項(xiàng)目的補(bǔ)充指標(biāo)。 71 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 根據(jù)水域的不同使用功能，水質(zhì)的每項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)不同。對(duì)應(yīng)地表水五類水域功能，將地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)值分為五類，不同功能類別分別執(zhí)行相應(yīng)類別的標(biāo)準(zhǔn)值。 ? 依據(jù)地表水水域環(huán)境功能和保護(hù)目標(biāo)，按功能