引言：应用空间数据采集技术之一的空间数据采集与测控手段市水文和水资源监测与测控预报日趋成熟的方式方法，值得进行深入研究和开发，也是空间数据应用领域的一个创新命题，有关部门对于利用空间数据采集与测控技术加星链计划等业务应用，从而实现流域面上广度深渊的水文监测与测控技术越来越认可和推广。空间数据采集系统的其一原理就是可以充分利用气象卫星等空间设施元件接收天空及近太空探测数据，还有俯瞰的地面观测数据，流水不腐日夜为周期，整合蒸发与凝结、降雨与流量、日照与辐射等数理计算，进一步就可以推演径流的常规预测预报。数据采集核算以因变公式进行组织，把日照、降水、蒸发和气温作为基本因素进行输入和计算，结合卫星云图信动态信息和气象部门的历史数据与历史、近代相关记录，以科学的态度进行信息比对，我们都知道经典物理学的一个重要公式，就是能量守恒定律，同理可以推断能量和水之间的平衡原理，类似的经验做法和算法，流域日照、降水和蒸发、流量的物流化学形态，推理出其中空间连续分布状态，从而形成高原丘陵山川河流、大气降水径流等情况的预测预报形态曲线，也一样可以包涵水资源等状况的预测预报形态曲线。流域日照与光谱分布、降水与冰雪、蒸发于凝结风光雨露等自然现象监测与测控，除了依赖我国气象卫星自有机制，进行观测的云图数据外，世界气象组织的全球组网长途通信系统，也可以提供地球南北维度范围内的气象站观测的气象与小气候、风量和风速、雨量和雪情等繁琐数据。东方红“风云卫星”的云图数据，可以通过建立气象卫星云图接收处理系统进行完善和利用，其中一个重要参数就是日雨量，这个数据可以通过每天地面气象站观测，按线性分布记录整理。

正文：

一、遥感技术在水质监测与测控中的应用

1.1 遥感监测与测控水质的基本原理

 应用空间数据采集技术之一的遥感技术监测与测控水质的基本原理：光谱信号强弱变化可以从遥感信息上反映出来，再根据常规分析和推理的经验数据算法或线性非线性数据排列组合，把采集到的七彩光谱因子与地面水源水质参数通过积分微积分的因变关系导数序列计算起来。根据水的硬度浊度等水质参数，形成的不同的波段，要通过微积分与导数函数关系进行反复试验，寻找出容易捕捉和放大的光谱波段，分细分辨水质中的界别种类、浓度，设计水质监测与测控传感器，传回终端服务器。纵观古今，以及国内外现有空间数据采集与测控技术水平，结合我国已经掌握的空间数据采集技术和卫星遥感的应用实践，我们把地表地下水资源水质状况监测与测控的内容主要包括以下内容，一是南北、淡水、咸水湖泊富营养化调查：我们常见的主要监测因素有叶绿素、透明度等；二是海海洋赤潮的监测与测控：我们常见的主要监测与测控因素有色度与浊度、赤潮生物等；三是大江大河污染带监测与测控：我们常见的主要监测与测控因素有水色、悬浮物等。 水中悬浮物与浊度、藻类中的叶绿素、类胡萝卜素、化学物质 （如 营 养 物 质、杀 虫 剂、金 属 ）、可溶有机物、热释放物、病原体和油类物质等是我们国家影响水质的主要因子构成。可视水体透明状态、叶绿素ａ浓度、溶解性有机物、水中入射与出射光的垂直衰减系数，悬浮颗粒物还有综合污染因素都可以通过遥感预测。

1.2 遥感技术在赤潮监测与测控中的应用

利用电磁波辐射能间接探测目标物，就是我们常说的遥感技术之一，空间采集数据可以感知的赤潮水体的经纬度和浊度、温度和色差，透光率和光学特性，叠加可见光和热红外遥感空间传输与引流导向，就可以直接监测与测控赤潮波涛汹涌或静若处子的动态变化，赤潮的发展趋势及发展区域也就不难总结与探测。空间数据技术的发展迅猛，这些年，国内外对赤潮的空间数据监测与测控，形成了三种类型，包括：第一种，赤潮历史沿革的生态变化，导致的温度数据加工生成热红外波段，进行的遥感监测与测控；第二种，水体中水生植物所含叶绿素，生态与控制阈值监测与测控模型；第三种，海洋水色遥感监测与测控，可见光波段范围内全面准确实施情况与发展状况。

早在上世纪八十年代末期，我们国家就立项着手进行了赤潮遥感监测与测控应用的研究和开发，并获得了实践经验数据和记录。渤海海区赤潮生态变化与发展的数据图像于1989年被中国空间数据技术和遥感卫星接受站接收到，利用微积分与导数函数进行整理与核算，然后展示空间数据采集与测控技术监测与测控赤潮的生态变化数据图像，从而为遥感监测与测控赤潮生态变化的实现，提供了可能。

此后，遥感监测与测控技术对赤潮图像的监测与测控充分得到了业界专家和部门的认可，1995-1997年，国家海洋局相关海洋研究机构，申请国家科研课题，积极组建研究团队，规划实施研究基地，专门研究海洋近海水产养殖区赤潮监测与测控及其中短期预报，对浙江等海区的赤潮生态变化和发生情况，组织进行了实时监测与测控和预报，理论联系实际，我们国家空间数据采集与测控的理论进入海洋研究实践，赤潮监测与测控带来预测成功的保障技术；伴随着国家开展实施“九五”规划，列入国家 “九五 ”科技攻关项目专题--《赤潮灾害监测与测控及评估研究》，课题组陆续开展了深入细致的研究和检测测控的实际实施，渤海的环境问题与富营养化也提上了研究议题，首先是赤潮灾害发生机理与生态内因，其次是赤潮随经纬度的动态分布情况，最后是赤潮灾害漫长的周期等情况，推演计算汇总了1998年渤海特大赤潮的光谱特征，对赤潮灾害造成的海洋产业经济及海洋水产养殖等损失进行了全面评估。

1.3空间数据采集与测控技术在水文地质中的应用

由于水文地质测绘的工作性质综合性较强，传统的测绘方法效果不明显且耗时费 力。空间数据采集与测控技术可以将被测地区的水文地质情况及各种规律进行快速地总结，可以得到精准的图像和数据，还会帮助解决水文地质测绘过程中已经出现的问题和较容易出现的问题，有助于监测与测控人员对青海地区的地表水进行有效的统计和 水质上的分析，为水文地质测绘的结果提供了保障。

1.4地下水资源勘查方面的应用。

空间数据采集与测控技术可以对地 下水的位置进行估算，帮助监测与测控人员更好地准确找到地下水位置。地下水的勘察往往因地形和地势加大了监测与测控人员勘察的难度，因此，空间数据采集与测控技术在一定程度上起到重要作用， 它可以对含水层的分布进行有效的寻找。在水文地质中地下 水勘察是一个重要的内容，地下水资源分布是作为很重要的 水文地质勘察资料来进行对待的。所以，运用空间数据采集与测控技术 对地下水资源进行监测与测控，可以更好地对地下水资源的位置和 数据进行分析和计算，还能在监测与测控的过程中产生的信息和图 像进行分析准确找到地下水所在位置，可满足实际监测与测控需求。

1.5 监测与测控降水量及蒸发量。

空间数据采集技术对于空间数据采集与测控信息源输送和传递具有实时高效的特性，如果用于监测与测控大气对流层、降水的空间移动速率及分布情况，就可以把地面监测与测控情况和卫星监测与测控情况结合起来，进行综合分析研判，就实现了对对流层范围内的雨量雨情进行预测预报，叠加雷达探测和卫星监测与测控，从而实现了对降水量数据进行整合监测与测控预报。蒸发量涉及到三个方面 的蒸发，分别是水面、土壤和植物，通常情况下，蒸发量会对水量与能量起到一定的平衡作用，对蒸发量进行监测与测控，根据能量守恒定律，按照物理计算方法，对质量与能量的关系转化进行核算，就可以导出蒸发量的数据及计算结果。

1.6 水文地质灾害的监测与测控应用。

在对水文资源进行收集过 程中，空间数据采集与测控技术同时也能对自然灾害起到监测与测控作用，监测期间很多洪涝、旱情、水质等问题都得到了，有效预防， 空间数据采集与测控技术上能够对土壤侵蚀动态进行监测与测控，判断是否存 在水土流失的情况。

二、遥感技术在矿区水文地质勘察中的应用流程

（1）信息数据收集。空间数据收集形成的最终图像效果，与一年四季的季节环境变化有直接的影响，这是我们再使用空间空间数据采集与测控技术时不可回避的重要方面，即使同一个监测与测控对象，比如山川河流，在不同的季节环境，其遥感图像肯定是存在差异的，因此如果针对某个监测与测控对象，必须选择好勘察的最佳季节，从而可以获得更加准确和完善的数据信息。面对不同的监测与测控对象其所需的勘测需求必定存在差异，这就对遥感技术如何应用勘察至关重要，因此要我们就要针对不同的监测与测控对象或目标甄选相应的勘测技术。比如，在提取森林草原等图像信息时，可以选择第一启动模式运行，对水流湖泊的图像信息进行加工时，可以选用第二启动模式运行。

（2）数据信息处理。空间数据收集到的遥感数据，形成图像信息之后，需要对数据信息进行技术处理和加工。我们处理数据信息的时候，要充分考虑多种气象星云、风雨雷电等各种自然因素，也会影响最终数据结果，比如大气环境以及空气沙尘暴、冰雹等的干扰，多种因素叠加必定会影响到画质，在传递和生成过程中，损害和影响图像数据信息画质及容量大小，出现图像扭曲变形、边界模糊不清等情况，集中反映和导致数据分析失真。我们分析研判遥感图像数据，必须进行多次的校正和反复推演，从而使数据准确有效。为了更加准确，我们需要多种方式进行复核，几何校正的研究与投入，极大的实现了受损图像的复核与校验指导。还有就是，相关人员，还会选择使用电磁辐射、电磁游离、电磁交互等手段，将提升图像亮度，提升数据真实性等。

（3）地貌数据解读。空间数据收集到的遥感图像，我们可以直接观察到勘测对象的水资源的分布、植被配置及分布情况，按照色相原理，方便我们勘察人员准确辨认地貌信息，可以利用不同颜色，对各种地貌特征加以区分。利用空间数据遥感技术获得图像后，对截取的图像先进行初步处理，相关部门和专家人员获得地表图像以后，综合分析勘测对象目标的地貌和地形信息，呈现相关图像数据结果。

三、 基于卫星智能空间数据收集的遥感应用技术的矿山水文地质勘察

（1）智能空间数据收集的遥感应用技术的嵌入。

充分利用智能空间数据收集的遥感应用技术来提高勘察效率，对于矿山水文地质勘察工作具有极大的助力促进技术进步和成果演化。智能遥感技术为基础的勘查系统智能化、人性化、个性化都非常强，设备设施系统集成性好，包括智能数字图像生成处理系统、智能遥感平台、智能遥感器、智能信息传输与接收装置等。一是智能图像数字生成和处理系统装置：这一装置是核心环节之一，利用计算机程序化运算，组织数字化处理，从而获得高清数字图像信息。设立智能图像处理装置，主体上实现了在不同时间内，相同检测对象的模型推演，另外，也可以处理和整理演化多种采集到的信号数据和信息共享，与传统的图像处理系统有着极大层级的差距，高效智能是显而易见的。我们按照检测方案，输入指令后，装置会对各种采集到的数据信息进行自动处理鉴别和运算，比对原来数据 库中的已有数据信息，启动系统数据绘制功能，就可以生成示意图、平面图及三维立体高清识别模型。二是智能遥感平台：这是具有运载工具功能和性质的软硬件设备系统，主要作用包括搭载适配情景的遥感器组件及附件。 对于遥感平台的建设，也是系统建设的关键所在，遥感平台可以包含人造卫星、塔台、运载飞机、小型飞行器、无线电系统、无人机等设施设备，主要作用是建立起一整套的遥感器采集信号的匹配装置和支撑平台，从而保证采集到检测对象发出的持续、稳定信号。三是智能遥感器：智能遥感器是主要用来采集物质的数据信息的末端神经单元，其工作思路是利用各种物质之间对反射的各种射线、或者电磁波吸收特性有强弱高低等差别。这一末端神经单元，可以用来组织远距离的地面地形地貌水资源的探测，也可以对地下的电磁波反射或者干扰形成反馈机制。我国开展的矿山水文地质勘察，信息采集依赖智能遥感器来完成的比重越来越大。

（2）智能空间数据收集技术与采矿矿山、水文地质、勘察探测有机结合范例。我国非常重视采矿矿山、水文地质、勘察探测的智能实践应用，智能空间数据收集技术能够大大避免使用传统方法造成的弊端和局限的功能，矿山水文地质勘察中应用智能空间数据收集的遥感应用技术主要运作方式、程序和步骤如下：首先细致全面的收集星链卫星、小型固定翼飞机或是小型飞行器上的遥感器获取的数据图像等信息，收集完成后组织梳理地面监测与测控对象电磁辐射信息及其他信息，然后及时进行地面信息传输与接收装置反馈数据信息和应用效果，组建专家团队，全面展开对智能图像处理设备筛选、整合完所有数据信息比对、研判、分析、反馈，最后利用计算机软件形成平面分布图、静态分布图和三维立体图像。众所周知，世界上不同物质的光谱吸收和反射存在较大差异，微分导数可以推出，密度不同的物质反射的射线与光波的波粒二线性成像细分数据，再配以高敏遥感器系统，就像长了眼睛和触角，无限收集反射来自各密度和不同分子原子的物质及其电磁波数据，波粒二象性原理和计算，从而就可以实现准确、全面的水文地质勘察数据信息集成，卓有成效的勘察测控调查工作，得到的信息采集就非常全面、准确，形成的数字信息速度也极其迅速高效，受时间、空间、地域、环境等因素的影响也微乎其微。

四、总结

综上所述，空间数据采集与测控技术应用广泛，工作的的速度非常快，与此 同时还能够对水文地质信息进行有效的加工处理，所以在矿 山水文地质勘查工作中用途非常广泛。在水文地质监测与测控的 研究工作过程中应用空间数据采集与测控技术，可使水文地质调查效果 更为显著使调查中所需要的技术方法更加丰富，尽可能的降 低水文地质调查期间所产生的问题，可见未来水文地质调查 情况想要得到充分改善促进调查水平的不断提升，需要对卫 星遥感技术的应用给予高度重视，同时确保该技术能够在水 文地质调查，效果评估工作中得到有效落实，保证空间数据采集与测控 技术实践的有效性，借助空间数据采集与测控技术工作人员能够对区内 的水质情况有更准确的了解 ，在项目方案的设计和开展上 有了更充分的依据。

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