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三峡库区无资料支流流量遥感监测及其变化分析

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长江科学院院报 2024年

作者：娄和震周柏池宋文龙冯天时杨胜天孟娟桂荣洁刘宏洁陈龙代韵萌中国水利水电科学研究院水利部遥感中心北京师范大学水科学研究院长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局

三峡库区内支流众多，但因缺少基本水文站监测，使支流的水文和水资源信息匮乏，影响了区域的水资源管理和防洪安全。为此，本研究选择三峡库区20条典型支流，其中18条为无资料支流为研究对象，应用自主研发的遥感水文站技术，结合卫星... 详细信息

三峡库区内支流众多，但因缺少基本水文站监测，使支流的水文和水资源信息匮乏，影响了区域的水资源管理和防洪安全。为此，本研究选择三峡库区20条典型支流，其中18条为无资料支流为研究对象，应用自主研发的遥感水文站技术，结合卫星及无人机遥感数据构建了支流监测断面的三维数字河道模型，计算分析了2016年1月—2023年7月的河道流量、相对水位等信息。研究表明：1)三峡库区内20条典型支流的河道横断面形状呈U形，属于典型的山区河流。遥感水文站技术在计算三峡库区缺资料支流流量时具有良好的精度，平均NSE和R2分别可达到0.74和0.76；2)库区支流在研究期内的相对水位变化较小，库首、库中和库尾支流相对水位的月际变化在1.2m以下的月份占比可达93.1%、86.8%和87.7%；3)库区典型无资料支流的平均流量总体平稳，但趋势分析结果表明共有13条无资料支流的流减少，库区支流流量总体上呈现出下降趋势；4)三峡库区20条支流年均流量和全年总流量十分丰富，年均入库流量达164.75亿m3，约占库区年入库流量的4.8%，为地区经济发展提供了丰富的水资源支撑。

关键词：三峡库区无资料支流流量遥感水文站水资源

基于地理加权回归的吉林省微波土壤水分降尺度研究

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水电能源科学 2024年第2期42卷 23-25,4页

作者：宋每慧辛景峰黄诗峰陈鑫雨中国水利水电科学研究院北京100038 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心北京100038

微波遥感是土壤水分监测的重要手段,但微波遥感土壤水分产品的空间分辨率较低,难以满足区域尺度的应用需求。使用地理加权回归模型,以1 km MODIS产品的遥感地表温度(LST)和归一化植被指数(NDVI)作为辅助数据,将空间分辨率为9 km的SMAP... 详细信息

微波遥感是土壤水分监测的重要手段,但微波遥感土壤水分产品的空间分辨率较低,难以满足区域尺度的应用需求。使用地理加权回归模型,以1 km MODIS产品的遥感地表温度(LST)和归一化植被指数(NDVI)作为辅助数据,将空间分辨率为9 km的SMAP被动微波土壤水分数据降尺度为1 km,利用吉林省地面实测土壤水分数据,对降尺度后的SMAP数据进行了精度验证。结果表明,该降尺度方法在吉林省适用性较好,降尺度结果与SMAP数据在空间分布上保持了较高的一致性,小幅度提高了SMAP数据的精度,显著提高了SMAP数据的空间细节和纹理特征。

关键词：降尺度地理加权回归模型土壤水分 SMAP

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遥感技术在水利数字孪生建设中的作用

水利发展研究 2024年第9期 54-58页

作者：李纪人中国水利水电科学研究院

数字孪生水利为新阶段水利高质量发展提供了有力支撑和强力驱动。2010年开始，我国进入了遥感高速发展的阶段，定量化和业务化运行的开展使遥感应用进入了崭新的时代。数据是水利数字孪生的基础，水利模型是水利孪生的核心。文章介绍了... 详细信息

数字孪生水利为新阶段水利高质量发展提供了有力支撑和强力驱动。2010年开始，我国进入了遥感高速发展的阶段，定量化和业务化运行的开展使遥感应用进入了崭新的时代。数据是水利数字孪生的基础，水利模型是水利孪生的核心。文章介绍了遥感技术在数字孪生水利建设的信息采集和模型开发方面的作用以及在流域防洪、水资源管理与调配等“2+N”业务中的应用。

关键词：数字孪生水利遥感技术应用高质量发展

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遥感技术新进展赋能水利行业应用

中国水利 2024年第11期 17-20,8页

作者：李纪人马建威孙亚勇中国水利水电科学研究院北京100038 水利部遥感技术应用中心北京100038 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心北京100038

随着遥感技术的不断发展和水利信息化进程的加快,水利遥感有了飞速的发展,与水利现代化发展同步。目前,遥感技术在水利行业的应用范围非常广,在为水利高质量发展提供有力支撑和强力驱动的数字孪生水利建设中发挥了重要的作用。近十多年... 详细信息

随着遥感技术的不断发展和水利信息化进程的加快,水利遥感有了飞速的发展,与水利现代化发展同步。目前,遥感技术在水利行业的应用范围非常广,在为水利高质量发展提供有力支撑和强力驱动的数字孪生水利建设中发挥了重要的作用。近十多年来,快速发展的遥感技术为提升水利遥感应用能力提供了强有力的支撑,具体表现在数据源的丰富化和多源化、数据获取的速度和效率显著提升、定量估算与反演精度大大提高、专题信息可获得性不断增加、数据处理和信息提取的智能化水平取得长足进步。介绍了遥感技术发展赋能水利遥感应用领域的现状和前景展望,为遥感技术赋能水利新质生产力提供参考。

关键词：遥感技术发展水利应用数据源数据获取信息提取

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卫星遥感赋能旱情监测:进展与展望

中国水利 2024年第11期 33-37页

作者：黄诗峰孙营伟中国水利水电科学研究院北京100038 水利部遥感技术应用中心北京100038 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心北京100038

我国干旱灾害发生频繁,造成的损失严重。传统的干旱监测主要基于气象和水文数据,在监测面上的旱情时存在局限。基于新质生产力开展旱情监测迫在眉睫,也是新时期干旱灾害防御工作的重要着力点。近年来,随着卫星遥感技术快速发展,大范围... 详细信息

我国干旱灾害发生频繁,造成的损失严重。传统的干旱监测主要基于气象和水文数据,在监测面上的旱情时存在局限。基于新质生产力开展旱情监测迫在眉睫,也是新时期干旱灾害防御工作的重要着力点。近年来,随着卫星遥感技术快速发展,大范围、高精度、高频次、全天候对地观测能力基本形成,旱情遥感监测由早期的模型研究向业务化应用方向发展,多源遥感星地协同旱情监测、精细化旱情综合评估以及遥感、水文气象耦合的旱情预警是未来发展趋势。

关键词：遥感旱情监测新质生产力卫星进展

基于遥感数据的河湖堤防溃口隐患早期监测研究与应用

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中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2024年第3期22卷 270-282页

作者：孟令维卢奕竹宋文龙蒲晓张芸硕刘宏洁中国水利水电科学研究院北京100038 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心北京100038 首都师范大学资源环境与旅游学院北京100048 辽宁省防汛抗旱保障中心沈阳110003

堤防隐患识别监测对堤防安全防洪具有重要意义。2022年汛期,辽宁省盘锦市绕阳河发生有水文记录以来的最大洪水,8月1日10时30分绕阳河下游左岸曙四联段堤防出现溃口,油田等国家重要基础设施损失严重。本文以堤防溃口隐患早期监测为目的,... 详细信息

堤防隐患识别监测对堤防安全防洪具有重要意义。2022年汛期,辽宁省盘锦市绕阳河发生有水文记录以来的最大洪水,8月1日10时30分绕阳河下游左岸曙四联段堤防出现溃口,油田等国家重要基础设施损失严重。本文以堤防溃口隐患早期监测为目的,采用Sentinel-1雷达数据,通过小基线集合成孔径雷达差分干涉测量(Small Baseline Subset Interferometric Synthetic Aperture Radar,SBAS-InSAR)技术监测堤防沉降信息,基于层次分析法和综合指数法进行地面沉降风险分级,综合地面沉降风险和沉降发育程度构建了堤防沉降风险评价方法,并以盘锦市绕阳河堤防溃口区域为例,进行了包含堤防早期沉降监测、地面沉降风险分级、堤防沉降隐患风险分析的河湖堤防沉降隐患遥感监测评估。结果显示,2017—2022年溃口处堤防平均沉降速率为98.65 mm a,累计沉降量达422.82 mm,低风险、中风险、高风险段堤防长度分别达13.8 km、3.5 km、2.7 km,堤防溃口位于高风险段,靠近沉降中心,存在安全隐患,可能导致堤防破坏最终引发堤防溃决。SBAS-InSAR形变监测和堤防风险等级划分在堤防溃口隐患早期监测中发挥了很好的作用,清晰地区分了各段堤防的沉降隐患大小,可以在堤防隐患早期识别中推广应用,为汛期预防和治理堤防溃决提供技术支持,为各风险区段堤防监测和管理提供参考。

关键词：遥感溃口绕阳河 InSAR 沉降监测

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山东滨州市三大引黄灌区数字孪生灌区建设与技术应用

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灌溉排水学报 2024年第8期43卷 1-6,29页

作者：高占义胡亚琼徐宁杨芸刘洁中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048 滨州市引黄灌溉服务中心山东滨州256603 滨州市水利勘测设计研究院有限责任公司山东滨州256600

山东滨州市簸箕李、小开河和韩墩3个大型灌区是水利部大型灌区数字孪生灌区先行先试建设试点之一。本文系统介绍了滨州市3个大型灌区数字孪生灌区设计构架与建设及研究内容,包括数字孪生灌区建设顶层设计,数据底板、立体感知体系、闸门... 详细信息

山东滨州市簸箕李、小开河和韩墩3个大型灌区是水利部大型灌区数字孪生灌区先行先试建设试点之一。本文系统介绍了滨州市3个大型灌区数字孪生灌区设计构架与建设及研究内容,包括数字孪生灌区建设顶层设计,数据底板、立体感知体系、闸门自动化控制、模型开发应用、支撑保障体系建设和业务应用平台。滨州市3大灌区数字孪生建设是在灌区已经开展的信息化建设基础上开展的,已经投入4280多万元,数字孪生灌区大部分建设内容已经完成并投入使用,取得了良好应用成效,助力了灌区水资源的精细化管理,灌区用水计划制定时间较用传统方法缩短60%以上,实现了精准调水配水,年可节水6%;闸门自动化控制应用节省管理用工40%以上。随着三大引黄灌区数字孪生灌区建设的进展和应用技术的不断提升完善与优化迭代,将进一步提升灌区用水管理的数字化、智能化和精准化水平,服务于灌区的可持续发展和高质量发展。

关键词：灌区管理数字孪生模型库智慧灌区

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北斗导航卫星系统在水利行业的应用与展望

中国防汛抗旱 2024年第4期34卷 1-7页

作者：庞治国吕娟路京选张朋杰中国水利水电科学研究院北京100038 水利部防洪抗旱减灾工程技术研究中心(水旱灾害防御中心) 北京100038

北斗导航卫星系统是我国重要的时空基础设施,建设以来已经广泛应用于社会经济多个领域。智慧水利是新阶段水利高质量发展的最显著标志和6条实施路径之一,北斗导航卫星系统为智慧水利提供了强大的技术支撑,为数字孪生水利建设提供了重要... 详细信息

北斗导航卫星系统是我国重要的时空基础设施,建设以来已经广泛应用于社会经济多个领域。智慧水利是新阶段水利高质量发展的最显著标志和6条实施路径之一,北斗导航卫星系统为智慧水利提供了强大的技术支撑,为数字孪生水利建设提供了重要的时空基准和高精度的位置及通信服务。从北斗导航卫星系统的功能视角,选择水利工程变形监测、水利巡检、水文监测数据传输等典型应用场景,分析了北斗导航卫星系统的应用现状;同时,还讨论了北斗遥感技术在水位监测、土壤水分反演和大气水汽反演等方面的应用情况;最后,展望了北斗系统在水利领域的发展趋势,指出其应用场景和领域将持续拓展、应用规模将不断增长,以及与新技术融合应用将不断增强,随着北斗导航卫星系统技术的持续创新和应用范围的进一步扩大,北斗导航卫星系统在未来水利行业中将发挥越来越重要的作用,它将成为加快水利新质生产力、推动水利高质量发展的重要推力。

关键词：北斗导航卫星系统水旱灾害监测北斗遥感

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中小型水库风险识别与预警技术研究

科技成果管理与研究 2024年第4期19卷 71-72页

作者：魏永强陈静刘昌军吕倩湖南省水利水电科学研究院湖南长沙410007 浙江省水资源水电管理中心(浙江省水土保持监测中心) 浙江工杭州3310009 中国水利水电科学研究院减灾中心北京100038 湖南南方水利水电勘测设计研究院有限公司湖南商长沙410007

洪水灾害是发生频率高、分布范围广、损失严重的全球性自然灾害。随着水利科学与工程技术的发展,我国逐渐形成以河流为主体,由大坝、堤防、蓄滞洪区、分洪道、溢流堰等一系列工程构成的流域防洪体系。由工程防洪向洪水风险综合管理转变... 详细信息

洪水灾害是发生频率高、分布范围广、损失严重的全球性自然灾害。随着水利科学与工程技术的发展,我国逐渐形成以河流为主体,由大坝、堤防、蓄滞洪区、分洪道、溢流堰等一系列工程构成的流域防洪体系。由工程防洪向洪水风险综合管理转变的过程中。

关键词：中小型水库蓄滞洪区流域防洪溢流堰分洪道工程防洪洪水灾害自然灾害