水资源作为重要的自然资源,其调查评价对于国家绿色、可持续发展具有重要意义。当前,水资源调查评价面临诸多技术难点,包括数据的获取与处理、驱动因素的归因分析以及水资源趋势评估方法的改进。本文将探讨这些技术难点,并提出相应的应对对策。
1水资源调查评价的技术难点
数据获取与处理具有突出的复杂性,具体包括以下几个方面:
第一,水资源数据系统的复杂性。水资源数据通常分布在全国各地,包括地表水、地下水等多种类型。要全面掌握全国、流域及地方各级行政区域水资源的数量、质量、空间分布及动态变化,需要覆盖广泛的监测网络和数据收集系统。
第二,收集手段有限。传统的水资源数据收集手段有限,往往需要依赖现场测量,耗时费力。尽管卫星遥感技术提供了一种可扩展、快速和高精度的数据获取途径,但其精度和可靠性仍需进一步验证和改进。
第三,有效控制好数据质量。由于数据收集手段和技术水平差异,水资源数据的质量参差不齐,而数据质量的参差不齐会导致数据处理和分析困难,影响评价结果的准确性与可靠性。
第四,数据处理困难。水资源处理涉及到多个步骤,包括数据清理、标准化、分析、解释。数据分布广泛与造成数据处理的复杂度提高,需要更高水平的数据处理技术与工具,通过加强水线调调查监测网络的建设、提升数据收集、国家水资源调查数据库和信息共享服务平台,可以在一定程度上缓解这些技术难题,提高水资源评价的精度与效率。
第五,水资源模型的建立与验证。模型建立和验证需要专业知识、技能、大量时间和数据。模型的不确定性也需进行分析和验证。
第六,水资源系统的复杂性。涉及地表水、地下水、大气降水等多因素相互作用,需综合考虑多个因素,增加了评价难度。
2 水资源调查评价的应对策略
2.1 加强数据获取与处理能力
2.1.1数据获取
首先,地表水资源量数据的共享。建立与水力部门、生态环境部门的长期合作机制,确保数据共享及时准确;利用遥感技术和无人机技术,掌握最新的遥感技术与无人机技术,确保数据采集的精度与覆盖性。其次,地下水资源量调查中,可以通过周期性和年度的地下水资源调查,掌握地下水资源量的变化。利用人工智能和机器学习技术,分析地下水数据,使地下水资源调查的准确性得以提升。
另外,还要结合农业地质调查和土地质量地球化学监测,了解地表水和地下水的质量状况,收集地表水和地下水质量数据,确保数据的全面性和准确性。
2.1.2 数据处理
第一,要注意数字化转型与数据管理。需要建立“云+端”水资源在线监测调查评价系统,实现水资源数据的实时监测和管理。创建国家水资源调查数据库和信息共享服务平台,提升水资源数据的共享和应用能力;第二,年度变化调查。制定详细的年度调查计划,利用遥感和地理信息系统技术,动态监测水资源的空间和时间变化;第三,围绕地下水资源和城市韧性发展要求,开展专题调查和评价。进行水资源开发利用、生态环境现状及动态变化的综合调查,科学评价水资源的关键性支撑和制约作用。
2.2 优化调查评价方法
优化水资源调查评价方法需要综合利用遥感和GIS技术,并结合水资源模型进行定量分析和预测,提高准确性和可靠性。以下是具体方法和建议:
第一,加强遥感技术的应用。利用遥感技术获取区域地表水体的水量信息,包括数据校正、拼接技术和多传感器数据融合技术,这些技术能够提升国产卫星数据的质量。基于遥感蒸散发和土壤湿度资料的水文模型参数优化方法,使模型参数在空间上具有分布性,并易于实现并行计算,提高运算速度。
第二,充分利用GIS技术。利用GIS技术进行水污染空间分布图的绘制,从而定性与定量评价水污染程度、污染面积及主要分布区域。
第三,建立水资源模型。在调查程度较低流域的径流预报研究中,遥感方法处于国际前沿,可以利用其空间分布特征对水资源模型进行分布式率定。基于多年平均降水量计算多年平均地表径流、入渗补给量,并进行水量估算,其相对误差小于7%。
第四,实现数字化转型,通过需求感知、机器学习、分析优化等人工智能技术,加强水资源调查评价与区划管理工作数字化转型。基于国土空间基础信息平台和互联网地质云框架,打造“云+端”水资源在线监测调查评价系统。
第五,采用相对水资源利用效率评价方法,提高水资源利用效率,该评价方法的客观性、可操作性,是实现可持续水资源利用的重要途径。
2.3 考虑环境因素并合理部署监测站点
2.3.1监测站点部署原则
首先,地形复杂和植被茂密的区域可能会影响到监测数据的准确性,增加检测设备的维护难度,合理规避或减少监测站点的部署;其次,适当的增加监测站点的数量是十分必要的,确保增加精确的数据,有助于更加全面掌握区域范围内水资源数量和空间分布的变化情况;最后,精确监测技术手段,使用先进检测设备和手段,如遥感技术、互联网设备等,提高监测数据的真实性,此类手段在复杂环境中能提供可靠的监测数据,同时,考虑区域的生态环境对生态系统造成负面影响。在生态环境脆弱区和江河源区,应特别注意水资源监测的生态协调性,避免重复建设和浪费资源,提高监测站点的部署效率和整体工作效果。
2.3.2 数据管理与分析
首先,建立统一的水资源调查数据库和信息共享服务平台,有助于整合全国、流域及地方各级的水资源数据,更科学的支持水资源开发利用决策;其次,在水资源监测和评价中,持续改进技术标准和创新应用,确保数据的高质量和适用性,提高监测的精度和效率。
2.3.3 费用与安全
第一,确保水资源基础调查的经费得到同级财政的支持,合理预算和落实调查经费,包括首次任务和后续更新工作的经费;第二,在复杂环境中进行水资源调查时,必须重视安全生产和数据保密,增强安全意识,避免数据泄露和意外事故。
3 结论
水资源调查评价是现状和未来水资源管理中的重要环节,也是一项复杂的工作,目前,面临诸多技术难点。通过加强数据获取与数据处理能力,评价方法以及合理部署监测站点等对策,有效解决水资源调查评价中存在的技术难点,提高调查评价工作的准确性与数据的可靠性。未来随着科技的不断进步和发展的不断创新,相信水资源调查评价工作将会取得更加显著的成果。
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