前言
水是生命之源。水文学作为一门古老、传统而又日新月异的学科,伴随着社会发展昂首进入了21世纪。由于人口的急剧增加、社会发展的不平衡和生产力水平的迅猛提高,特别是在我国工业化水平、农业现代化水平及城市化水平均得到了长足进步的情况下,我国水资源短缺的现实更加严峻,某些干旱地区水资源供给形势甚至与非洲干旱地区的形势一样严峻。人们开始重视生态和环境的协调与可持续发展,一些新的技术和手段不断地涌现出来,促进了水文学的发展步伐,使得水文学的发展呈现出勃勃生机的态势。
遥感技术在水文监测方面的应用,近年来已经得到了飞速的发展。无论在理论上还是在技术上,尤其是在小比例尺大范围的水文监测方面,都具有了成功的案例,甚至已经发展成为一门边缘学科或综合学科——遥感水文学。
本书作者有幸参与了水利部公益项目“变化环境下大沽河水资源安全保障技术研究”(项目编号:201301089),主要完成了“水资源情势变化定量监测技术”的研究任务。根据任务书的要求,利用高分辨率遥感卫星数据对大沽河流域水循环和关键水文要素(降水、径流、土壤水、蒸散发)、湿地变迁、土地利用动态进行监测,分析大沽河流域水资源时空演变特征及大气水、地表水、地下水、土壤水相互转化的过程,建立具有时空属性的数据模型,实现大沽河流域水资源动态变化的数字化监测、预测和模拟。本书研究的主要内容如下:
(1)区域大气-水文相互作用过程监测与模拟。
(2)关键水文要素、土地利用监测与评估。
(3)流域土地利用动态监测。
(4)河道治理过程中河道特性变化监测与评估。
在两年多的学习、调查、研究中,作者较为系统地了解并领会了遥感技术在水文监测方面的原理、方法,并利用这些知识对大沽河流域(青岛市区域)开展了尝试性研究工作,特别是结合该流域已有的长期的观测资料与遥感数据获得的结果进行了对比,发现或得到了一些有意义的结论或启示,经过归纳总结,整理成本书。因而本书既是工作实践的心得体会,也是经验和结论的总结,冀望通过本书,与广大读者交流卫星遥感技术在流域水文监测中应用的研究进展。
特别需要指出的是,研究项目是在青岛市水利局水资源研究室的程桂福研究员、山东省水利科学研究院张保祥研究员、青岛市水文局姜世强总工程师领导下实施的,青岛市水文局崔俊岭高级工程师、黄修东博士以及山东师范大学崔素芳博士自始至终给予了积极的配合、无私的帮助和热情的指导;项目实施过程中,得到了中国水利水电科学研究院、水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心辛景峰教授、杨永民博士的热情帮助,并有幸聆听了他们的高水平讲座和指导;青岛市气象局提供了大量长观资料;山东科技大学研究生徐衍兰、刘晓笛、田禹、李佳佳、董红志、于慧娜、王世臣、姚东绪等同学都参与了工作,付出了辛劳。在此一并表示感谢!
由于作者水平有限,加之受工作条件及获得数据的限制,书中内容难免存在不足之处,敬请读者批评指正。
作者
2017年3月于青岛