【正文】 念。 （二）實(shí)際灌溉面積 一個(gè)完整的農(nóng)牧業(yè)生長(zhǎng)周期 農(nóng)業(yè)年內(nèi)（通常是上一年的月至本年的月），多次灌溉發(fā)生面積的邏輯和。 102 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 二、有效灌溉面積遙感監(jiān)測(cè)方法 ? 有效灌溉面積調(diào)查需要能通過(guò)遙感方法得到多個(gè)時(shí)相的高分辨率數(shù)據(jù)，由于有效灌溉面積是一個(gè)時(shí)段里具備一定灌溉能力耕地的概念，因此理想的遙感觀測(cè)從時(shí)間上應(yīng)該是多時(shí)相的，尤其希望圖像能反映是灌溉高峰時(shí)段的灌溉狀況；為了準(zhǔn)確識(shí)別灌溉設(shè)施，如引蓄水工程、灌溉渠系、機(jī)井井房等，需要比較高的空間分辨率。 103 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 根據(jù)目前能夠方便得到的遙感數(shù)據(jù)條件，中小比例尺調(diào)查作業(yè)，如一個(gè)省、一個(gè)地區(qū)成圖比例尺在1/10 萬(wàn)至 1/5萬(wàn)的調(diào)查影像上可以看到灌溉設(shè)施中的斗渠，該精度要求的調(diào)查可供選用的遙感數(shù)據(jù)源： ? 中國(guó)資源衛(wèi)星 CBERS ? 美國(guó)陸地衛(wèi)星 LANDSAT ? 法國(guó) SPOT衛(wèi)星 ? 美國(guó) IKONOS衛(wèi)星 104 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 有效灌溉面積主要參數(shù)的確定 ? 由于各地地理位置、地形、降水、種植結(jié)構(gòu)、耕作習(xí)慣等方面的不同，構(gòu)成了灌溉類型在空間上分布的差異，如渠灌、井灌、提灌、噴灌、滴灌和微灌等多種形式。但無(wú)論面對(duì)多么復(fù)雜的調(diào)查對(duì)象，要保證有效灌溉面積遙感調(diào)查結(jié)果的合理性、真實(shí)性和可信性，只要緊緊圍繞其基本的三要素： 土地平整、灌溉設(shè)施完備和有一定水源保障條件 展開(kāi)信息提取和相關(guān)分析，具體采用的是要以 遙感信息為主要依據(jù)，其他相關(guān)信息為輔助支撐，以技術(shù)進(jìn)行復(fù)合分析的方法。 105 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 三、實(shí)時(shí)灌溉面積遙感監(jiān)測(cè) ? 實(shí)際灌溉面積遙感調(diào)查，需要對(duì)實(shí)際灌溉過(guò)程進(jìn)行完整的動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè)，對(duì)資料源時(shí)間分辨率的要求很高，根據(jù)我國(guó)目前能夠方便獲取遙感數(shù)據(jù)情況，只能滿足中小比例尺如 1/50萬(wàn) 1/25萬(wàn)成圖比例尺的調(diào)查。這類影像上只能看到比較大的水庫(kù)、湖泊水體和大范圍的作物長(zhǎng)勢(shì)等，滿足高時(shí)間分辨率精度要求的遙感調(diào)查數(shù)據(jù)源： ? 風(fēng)云極軌氣象衛(wèi)星 ? 106 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 實(shí)際灌溉特征的遙感認(rèn)定方法 ? （一）連續(xù)監(jiān)測(cè)原則 ? 實(shí)際灌溉面積通常是指在一個(gè)完整灌溉周期內(nèi)，如一年得到灌溉至少一次以上耕地的累積范圍。一般實(shí)際灌溉面積應(yīng)該是當(dāng)年有效灌溉面積中，那些需要灌溉并且具備實(shí)際灌溉條件的部分，是整個(gè)有效灌溉面積的一個(gè)子集。 107 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 自然降水因素 如在作物的各個(gè)生長(zhǎng)階段，天然降水與作物需水配合較好，這種情況就不需要灌溉，否則就需要實(shí)施補(bǔ)充灌溉；水源條件因素，如水源有限即便灌溉設(shè)施配套也無(wú)水可澆； ? 設(shè)施因素 有水源條件但無(wú)灌溉設(shè)施，有水但到不了需灌地塊； ? 人為因素 如組織抗旱時(shí)除了使有灌溉設(shè)施的地方盡量澆上水以外，還要增加臨時(shí)抗旱措施，使平時(shí)沒(méi)有灌溉條件的地方也能澆上水； ? 經(jīng)濟(jì)因素 在某些情況下水源和設(shè)施條件均具備，作物也確實(shí)需要灌溉，但由于經(jīng)濟(jì)上農(nóng)戶難以承受，所以只好放棄灌溉，從而使應(yīng)該灌溉到的地方未能得到正常的灌溉。 108 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 雖然有衛(wèi)星天天過(guò)境多次，但由于地球表面多數(shù)時(shí)候有云覆蓋，要想得到同一區(qū)域連續(xù)的晴空遙感圖像幾乎是不可能，如果能用旬監(jiān)測(cè)結(jié)果作為基本的遙感動(dòng)態(tài)跟蹤監(jiān)測(cè)單元，既降低了遙感數(shù)據(jù)因云覆蓋條件造成的數(shù)據(jù)收集困難，同時(shí)也簡(jiǎn)化了數(shù)據(jù)處理過(guò)程。便于與地面觀測(cè)資料進(jìn)行匹配分析，符合農(nóng)業(yè)上通常的灌溉觀測(cè)習(xí)慣。實(shí)踐證明，這種適當(dāng)?shù)母呕椒軡M足整個(gè)灌溉周期內(nèi)，對(duì)實(shí)際灌溉范圍變化情況實(shí)施動(dòng)態(tài)跟蹤的要求。 109 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 Vegetation Strong absorption of PAR（ Photosynthetically Active Radiation光合有效輻射 ） (mostly blue and red) EnergyMatter Interactions Vegetation Slight reflectance peak in green, corresponds with solar maximum EnergyMatter Interactions “ 3S”技術(shù)在河道動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)中的作用 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 112 一、河道動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè) ? 河道的動(dòng)態(tài)變化研究是河床演變學(xué)的組成部分。研究在水流作用下河床的形態(tài)及其變化的科學(xué)叫做“河床演變學(xué)”。水流與河床構(gòu)成一個(gè)矛盾的統(tǒng)一體，水流作用于河床，使河床發(fā)生變化，河床的變化又影響水流的結(jié)構(gòu)，它們相互依存，相互影響，相互制約，永遠(yuǎn)處于變化和發(fā)展的過(guò)程中。 ? 河道動(dòng)態(tài)變化實(shí)質(zhì)上是反映了在水流作用下組成邊界物質(zhì)的沖刷、搬運(yùn)和沉積的過(guò)程。 113 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 解放后，在我國(guó)大江大河上，修建了大量的水利工程，在一定的程度上，破壞了河流的相對(duì)平衡，引起了河流的再造床過(guò)程。例如，修建水庫(kù)以后，由于水庫(kù)的壅水作用，改變了河流的邊界條件，從而引起泥沙在庫(kù)區(qū)的落淤和回水的上延。在中、下游河道，一些地方對(duì)兩岸灘地實(shí)施圍墾造地，束窄河身，與河爭(zhēng)地，不給水留出路，從而加重防洪壓力，甚至造成洪澇災(zāi)害。 ? 一些地方未經(jīng)規(guī)劃論證，無(wú)序地在河道取砂，使河床失去平衡，造成局部河床嚴(yán)重下切，給排洪、排澇及灌溉帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。 114 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 河道動(dòng)態(tài)變化的遙感監(jiān)測(cè) 河道動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)的常規(guī)方法 ? 開(kāi)展河道變化分析最基礎(chǔ)的工作是獲取不同時(shí)期有關(guān)河道的基本資料，包括河道的河床地形、河道邊界形態(tài)和河段水文泥沙特征以及河道周邊流域的地質(zhì)、地貌、植被等資料。其分析方法是根據(jù)上述資料進(jìn)行河道縱剖面和橫剖面的二維平面變化分析和水動(dòng)力變化過(guò)程的計(jì)算并建立水沙運(yùn)動(dòng)模型等。 115 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 遙感監(jiān)測(cè)的方法與內(nèi)容 ? 遙感技術(shù)是指在高空和外層空間的各種平臺(tái)上，運(yùn)用各種傳感器（如攝影儀、掃描儀和雷達(dá)等）獲取地表的信息，通過(guò)數(shù)據(jù)的傳輸和處理，從而實(shí)現(xiàn)研究地面物體形狀、大小、位置、性質(zhì)及其環(huán)境的相互關(guān)系的一門現(xiàn)代化應(yīng)用技術(shù)科學(xué)。 ? 自 20世紀(jì) 70年代后，世界許多國(guó)家運(yùn)用遙感技術(shù)研究河流特性，利用衛(wèi)星遙感信息 監(jiān)測(cè)河道變化、預(yù)測(cè)河道發(fā)展趨勢(shì)；并應(yīng)用到水利規(guī)劃、航道開(kāi)發(fā)以及防災(zāi)減災(zāi)等方面。 116 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 河道中阻水建筑物的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) ? 河道中的阻水建筑物主要有橋梁，靠岸的丁壩、順壩、港口碼頭等。這些阻水建筑物對(duì)河道水流流態(tài)及河床的沖淤均產(chǎn)生影響。 ? 橋梁的影響主要是水作用。由于橋墩對(duì)水流的束窄作用，使水流流態(tài)發(fā)生變化，引起相應(yīng)的河床的調(diào)整，表現(xiàn)在橋墩上游，因橋墩引堤壅水，流速減小，發(fā)生淤積；在橋渡區(qū)，單寬流量增加，流速加大，造成沖刷；而在橋渡的下游，則因水流擴(kuò)散流速減少，再一次引起河道的淤積。 ? 在我國(guó)一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，如珠江三角洲河網(wǎng)區(qū)，為了滿足交通的需要，紛紛在河道建橋，使河道的橋梁密度快速增大，一些河段由于橋梁過(guò)密，已給洪水宣泄帶來(lái)不利的影響。 ? 河道中的丁壩、順壩是河道整治及航道開(kāi)發(fā)的工程措施之一，它的作用也是改變河道水流流態(tài)、調(diào)整河床地形，促使河道水流集中，加大航道水深。但如果丁壩及順壩的平面布置不當(dāng)，也會(huì)給河床堤岸的穩(wěn)定帶來(lái)不良的影響。 117 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 遙感在水庫(kù)庫(kù)容和湖泊動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 118 一、水庫(kù)庫(kù)容動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)方法 ? 修建水庫(kù)能調(diào)節(jié)天然徑流以滿足防洪、水力發(fā)電、灌溉用水、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的需求。而水庫(kù)的調(diào)節(jié)性能又與水庫(kù)的面積和容積有著直接關(guān)系，因此，水庫(kù)的面積曲線和容積曲線是水庫(kù)的兩項(xiàng)重要特性資料。 ? 水庫(kù)的面積曲線和庫(kù)容曲線在水庫(kù)規(guī)劃、設(shè)計(jì)時(shí)就已作出。但水庫(kù)建成蓄水后，由于沖淤庫(kù)區(qū)會(huì)發(fā)生明顯的地形變化，這將影響到入庫(kù)流量的推求、水庫(kù)的調(diào)節(jié)計(jì)算和優(yōu)化調(diào)度。因此，在運(yùn)行一定時(shí)間后，必須重新復(fù)核水庫(kù)的面積曲線和庫(kù)容曲線。以往常規(guī)做法都是由人工進(jìn)行實(shí)地重新測(cè)定，這種方法費(fèi)時(shí)長(zhǎng)、耗資多、野外工作量大，而且最終都是采用求積儀辦法來(lái)求取水庫(kù)水面面積，不可避免地會(huì)產(chǎn)生一些人為誤差。 ? 1991年在浙江省百丈水庫(kù)庫(kù)容復(fù)核中，首次采用了全新的衛(wèi)星遙感技術(shù)，并經(jīng)過(guò)兩年多的新老庫(kù)容曲線同步運(yùn)行驗(yàn)證，獲得成功?，F(xiàn)在已先后推廣到富春江、新安江、烏溪江和古田溪等水庫(kù) 119 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 ? 應(yīng)用衛(wèi)星遙感技術(shù)復(fù)測(cè)水庫(kù)庫(kù)容曲線，關(guān)鍵在于水位與水面面積關(guān)系的推求。由于水體在近紅外波段上是充分吸收，圖像上反應(yīng)為黑色，而陸地、植被等地物是強(qiáng)漫射反射物體，都程度不同地反射近紅外波段，足以形成與黑色水面的強(qiáng)烈反差。這就為識(shí)別水體面積提供了極其有利的條件。因此，只要收集到不同水位條件下的衛(wèi)星資料及同步的實(shí)測(cè)庫(kù)水位資料，用計(jì)算機(jī)分別求出各水位時(shí)的水面實(shí)際面積，根據(jù)這些對(duì)應(yīng)關(guān)系，即可繪出水位 面積曲線，從而準(zhǔn)確推算水位 庫(kù)容曲線。 120 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 121 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 二、湖泊面積與蓄水量動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) ? 由于濫砍亂伐，加劇了土壤侵蝕，湖泊的泥沙淤積日益嚴(yán)重，更由于圍湖造田等人類活動(dòng)的影響，我國(guó)許多湖泊都在迅速萎縮，面積減小，湖底淤高，蓄水量大大減少，以至于在汛期洪水位不斷抬高，洪澇災(zāi)害不斷加劇，這不但給湖區(qū)人民的生命財(cái)產(chǎn)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)影響，也因湖泊失去或減小了吞吐調(diào)蓄的能力，對(duì)入湖河流及出湖河流也造成了威脅，洪澇災(zāi)害發(fā)生更加頻繁。 122 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 123 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院 124 武漢大學(xué)水利水電學(xué)院