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遥感观测技术在水文地质学中的应用

印度案例

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遥感观测技术在水文地质学中的应用—印度案例

1、印度遥感遥感观测技术应用

1.1、印度地球观测的基础设施

印度国家卫星和遥控测量卫星是印度航空研究组织的两大主要系统。现今印度国家卫星的功能在表-1有详细介绍。卫星遥控测量系统提供以太空为基础的空间、光谱和时间多分辨率遥控数据，不断满足各种应用需求。

但是，遥控测量卫星并不包括水文研究中有巨大潜力的热传感器和微波传感器。20世纪80年代末90年代初，人们利用IRS-1A和1B的LISS-I和LISS-II（线状成像自我扫描传感器）拍摄的图像，将地下水勘探水文地貌图比例尺分别扩大到1：250，000和1：50，000。到了九十年代末，人们根据IRS-1C和1D传送的数据又将比例尺扩大到1：12，500。全色数据（5.8-m空间分辨率）随着LISS-III数据（23-m空间分辨率）的出现应运而生，以生成混合假彩色合成。混合假彩色合成对提高光谱分辨率和空间分辨率都有帮助，因此已被广泛应用与地下水开发的水文地质测绘。

Resourcesat-1（IRSP6）卫星于2003年发射升空，此卫星拥有宽场传感器，可以提供10比特高分辨率的多光谱数据。在地质地形测绘中，宽场传感器、Resourcesat-1（IRSP6）卫星的LISS-III和LISS-IV传感器传输的数据得到了广泛的应用。Resourcesat-1（IRSP6）卫星于2003年发射升空，此卫星拥有宽场传感器，可以提供10比特高分辨率的多光谱数据。

科学家分析IRSP6LISS-III传感器数据，进而进一步研究岩石学和印度中部城市那格普洱附近Ramtek地区的地形。他们通过使用短波红外线、红外波段以及浅冲积层地区呈现淡绿色的波段生成假彩色合成。

1.2、水文地质学中的卫星遥控测量技术

地质学、地形学、排水系统、土壤和土地使用的卫星主要图层对正确认识地下水开发潜力至关重要。在地表测量的帮助下，可以得出更多细节信息。下面的章节介绍了印度利用卫星遥控和地理信息系统，关于地下水开发潜力以及水土资源综合开发的做出的突出研究。

1.3、地下水开发潜力测绘和人工补给选址

一项关于人工补给地下水选址的研究在印度南部泰米尔纳德邦全面展开。在此研究中，比例尺为1：50，000的IRS-1CLISS-III图和其他诸如降雨量、地下水位、地球物理数据和水质等实地数据被应用到12个专题层的生成，其中的七层如下：（1）地形学，（2）地质学，（3）土壤，（4）坡地，（5）土地使用或土地覆盖，（6）排水系统和（7）运输网。地图的绘制应用了卫星数据和比例尺为1：50，000的印度测绘数据表研究信息。

除了这些基本的专题层，印度还利用ArcInfo地理信息系统软件制作了派生图，内容涵盖排水管道密度、线性构造密度、地下水位最大变化范围、风化带深度和水质。随后的标准表将硬岩、沉积岩以及同其他专题层信息一起分为一至四级的冲积构造进行综合。参数中的加权平均值也得到了分配。

一级是人工补给的最佳区域，四级为最差。所有的专题图和派生图都是同地理信息系统环境中合适的等级和加权平均值相结合的。综合图被称为带状图，也是经过实地验证的。考虑到地形状况和有利的带状地形，推荐采用诸如过滤池、节制坝、补给坑和竖井、等高堤岸、等高沟、水流屏障和地下岩墙等合适的人工补给结构。

作为全国首批试点的一部分，1：50，000地下水开发潜力图利用IRS-1C和1DLISS-III制成，综合了地质学（岩石学和构造学方面）、地形学和水文学等信息。作为开始，底图比例尺为1：50，000，展示出主要的排水路线和重要地点、道路、铁路和其他一些文化特色地标。接下来一步涉及对卫星图片系统性的目视判读，以描绘各种地形特征/诸如山谷的地形/河谷堆积、山麓平原、残丘、地下河道、漫滩、堤防、断层和岩石等还对底图中的这些因素进行了描绘。这些特征同地下水储藏和对地形的不同依赖程度存在一定联系。为了制作评估地下水开发潜力的水文地形图，这些特征在岩石学、伴生构造特征、排水系统的开发、土壤类型及其有效深度、硬岩国家的风化盖层厚度以及该地区广泛的土地使用方式和土地覆盖方式等方面受到了彻底性的评估。这些准备阶段的地图最后综合了实地观察信息、现有的地形图和其他相关数据。仍然需要进行进一步的后续研究，虽然水文地质和地球物理的方法/调查可以选择合适的打井地点。

1.4、沙漠和永久性干旱地带的水土综合管理

水土资源管理/使用规划的全国性策略旨在协助国家和地区官员规划荒漠化控制和减轻干旱方面的工作。此计划覆盖17个地区的76，527km2，延及印度四个邦（古吉特拉邦、拉贾