多源数据协同下的水资源监测关键技术研究
日期:2022年05月11日 17:55 点击:
一、成果名称
多源数据协同下的水资源监测关键技术研究
二、成果研究的背景
随着社会经济的迅速发展,农业、工业和生活等对水资源的需求一直在以惊人的速度增加。目前,水资源已逐渐演变为现代经济社会发展的瓶颈因素,严重制约着一个地区、国家乃至全球的发展。遥感技术的不断发展和多源数据的便利获取,为水资源监测提供了新的机遇。因此,本研究的核心目标是如何利用遥感技术和多源数据提高水资源监测和水资源利用评估的精度,为水资源合理配置和水资源可持续利用提供一定的参考。
三、成果研究主要涉及的内容以及关键科学问题
本研究借助遥感技术和多源数据,主要围绕降水、地表水、土壤水、地下水监测和水资源利用评估等关键技术和方法开展了系列工作。针对气象站点分布不均和稀少等问题,系统评估了卫星降水产品的精度,优选了卫星降水产品,实现了台风暴雨监测的实时性,为产品改进提供了参考,为灾前精准预防、灾中实时监测和灾后科学重建提供技术参考。针对我国洪旱灾害频发等问题,构建了基于多源产品的洪旱灾害评估方法,实现了多维度、高精度、高时空分辨率的灾害准实时监测,可应用于洪旱灾害等应急管理。构建了基于GRACE、GLDAS、站点数据等大范围、连续监测地下水储量的方法,可实现对地下水变化的大范围连续监测。利用Sentinel-3A/B合成孔径雷达高度计观测数据,基于优化后的ITR、MWaPP和OCOG重跟踪算法,可以精准地提取湖库水位,有助于基于卫星测高数据自动化、业务化地对我国湖库水位进行监测。基于遥感数据估算了主要作物种植面积和产量,构建了作物光谱数据库,建立了基于水足迹理论的高时空分辨率的水资源风险评估体系,提出了保障水安全的水资源优化配置方案,应用于缺水地区水资源可持续管理。实现了水资源短缺风险高精度评估,在水资源风险评估中发挥了重要作用,为水资源优化配置提供技术保障。研发了缺水地区自然降水高效利用和节水灌溉技术体系,授权发明专利3项。
四、对服务黄河流域生态环境保护与高质量发展的积极作用
本研究融合遥感、地理信息、计算机技术、高光谱探测等多项技术,通过对水资源的探测与分析,主要利用遥感技术和多源数据提高水资源监测和利用评估的精度。围绕降水、地表水、土壤水、地下水和水资源利用监测等关键技术和方法开展研究,可以为黄河流域水资源监测和优化配置提供一定的技术和方法参考,对黄河流域生态保护和高质量发展具有重要的实践意义。