中瑞合作推动长江洪水预报项目的提出

2023-10-16 理论教育版权反馈

【摘要】：瑞士是欧洲中部的内陆国，素有“欧洲屋脊”之称。作为RS与GIS用于洪水预报，瑞士MFB地理咨询公司、苏黎世理工大学、瑞士联邦水务地质署均有各自的技术优势。加上瑞士联邦外交部的人道主义部聚焦于长江，愿意提供经费无偿援助长江洪水预报项目。长江洪水预报项目的提出，重点放在其基础设施和数据库技术方面。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。

瑞士是欧洲中部的内陆国，素有“欧洲屋脊”之称。全境以高原和山地为主，气候差异较大，高山终年积雪，谷地温和宜人，水资源丰富，经济也高度发达，高新技术诸如“3S(RS—遥感、GPS—全球卫星定位系统和GIS—地理信息系统)”也属当今世界一流水平。作为RS与GIS用于洪水预报，瑞士MFB地理咨询公司、苏黎世理工大学、瑞士联邦水务地质署均有各自的技术优势。加上瑞士联邦外交部的人道主义部聚焦于长江，愿意提供经费(约合75万美元)无偿援助长江洪水预报项目。

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瑞士，其全称为“瑞士联邦(Swiss Confederation)”，“Swiss-施维茨”源于一个州名，诠释为“焚烧”之意。在其41284km2国土面积上，2006年底居住着734万国民，其中80%是瑞士人(日耳曼族)，官方语言为德、法、意及拉丁罗曼语。首都伯尔尼(Bern)有新旧二城之分，每年8月1日为联邦成立日；瑞士人信仰基督教和天主教，经常吟唱《瑞士诗篇》——瑞士国歌。该国至今仍沿用着“瑞士法郎”。虽然它地处欧洲，但在2003年它既不是“欧盟”成员，也不是“申根协议参与国”。瑞士人作风严谨、保守并讲究信誉，但也带有顽固的一面，与他们洽谈协商，必须要有耐心。

长江洪水预报项目的提出，重点放在其基础设施和数据库技术方面。为此，水利部及其长江委于2001～2002年先后由当时的水利部副部长陈雷、长江委党组书记周保志率团赴瑞士考察访问，与瑞士联邦水务地质署就两国该项合作达成意向。

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RS与GIS

RS—遥感

RS—Remote Sensing遥感，是指用间接的手段来获取目标物状态信息的方法。

遥感一般有三个要素，目标物(object)，传感器(sensor)，和测量方法(retrieval method)。简单地说，用你的眼睛看五彩缤纷的世界就是一个遥感过程。在这里，花草树木是目标物，你的眼睛是传感器，红绿蓝等不同颜色对视网膜会有不同刺激，这背后隐藏的生物原理则是测量方法。

根据遥感平台(platforms)分类，遥感可分为机载遥感(airborne)和星载遥感(satellite-borne)，其中，机载遥感是飞机携带传感器(包括CCD相机等)对地面的观测，星载遥感是指传感器被放置在大气层外的卫星上。

根据传感器感知光谱范围的不同，遥感又可分为可见光-近红外遥感(Vis—NIR remote sensing)，红外遥感(Infrared remote sensing)及微波遥感(Microwave remote sensing)等。

遥感是以航空摄影技术为基础，在20世纪60年代初发展起来的一门新兴技术。开始为航空遥感，自1972年美国发射了第一颗陆地卫星后，标志着航天遥感时代的开始。经过几十年的发展，目前遥感技术已广泛用于资源环境、水文、气象、地质地理等领域，成为一门实用的，先进的空间探测技术。

遥感技术主要特点为：

(1)可获取大范围数据资料。遥感用航摄飞机飞行高度为10km左右，陆地卫星的卫星轨道高度达910km左右，从而，可及时获取大范围的信息。例如，一张陆地卫星图像，其覆盖面积可达3万多km2。这种展示宏观景象的图像，对地球资源和环境分析极为重要。

(2)获取信息的速度快，周期短。由于卫星围绕地球运转，从而能及时获取所经地区的各种自然现象的最新资料，以便更新原有资料，或根据新旧资料变化进行动态监测，这是人工实地测量和航空摄影测量无法比拟。例如，陆地卫星4、5，每16天可覆盖地球一遍，NOAA气象卫星每天能受到两次图像。Meteosat每30分钟获得同一地区的图像。

(3)获取信息受条件限制少。在地球上很多地方，自然条件极为恶劣，人类难以到达，如沙漠、沼泽、高山峻岭等。采用不受地面条件限制的遥感技术，特别是航天遥感可方便及时地获取各种宝贵资料。

(4)获取信息的手段多，信息量大。根据不同的任务，遥感技术可选用不同波段和遥感仪器来获取信息。例如可采用可见光探测物体，也可采用紫外线，红外线和微波探测物体。利用不同波段对物体不同的穿透性，还可获取地物内部信息。例如，地面深层、水的下层，冰层下的水体，沙漠下面的地物特性等，微波波段还可以全天候的工作。

遥感技术获取信息量极大，其处理手段是人力难以胜任的。例如Landsat卫星的TM图像，一副覆盖185km×6000=36 Mb。若将6个波段全部送入计算机，其数据为：(www.chuimin.cn)

36 Mb×6=216 Mb

为了提高对这样庞大数据的处理速度，遥感数字图像技术随之得以迅速发展。

目前，遥感技术已广泛用于农业、林业、地质、海洋、气象、水文、军事、环保等领域。在未来的十年中，预计遥感技术将步入一个能快速，及时提供多种地观测数据的新阶段。遥感图像的空间分辨率，光谱分辨率和时间分辨率都会有极大地提高。其应用领域随着空间技术发展，尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透，将会越来越广泛。

GIS—地理信息系统

GIS—Geographic information system地理信息系统，在我国又成为资源与环境信息系统。在国际上虽然许多学者对GIS有不同的表述，但其基本概念是大体相同的。

地理信息系统是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具，是一种在计算机软、硬件支持下，把各种资源信息和环境参数按空间分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出、以满足应用需要的人-机交互信息系统。它通过多要素数据的操作和综合分析，方便快速地把所需要的信息以图形、图像、数字等多种形式输出，满足各应用领域研究工作的需要。

GIS的分类

地理信息系统(GIS)一般分为几种类型：

(1)全国性的综合系统。他是以一个国家为其研究和分析对象的系统，如日本的“国土信息系统”、加拿大的“国家地理信息系统”等，都是按全国统一标准、存储包括自然地理和社会经济要素的全面信息，为全国提供咨询服务。

(2)区域性的信息系统，它是以某个专业、问题或对象为主要内容的系统，也是发展最多、最为普遍的系统，如美国的地震分析系统、法国的地球物理信息系统等。

地理信息系统(GIS)迅速反战的主要原因是：

(1)由于遥感、遥测等新技术的应用和迅速发展，使资源与环境信息的数量激增。社会上对这些信息的需求日趋迫切，对质量的要求也越来越高。从定性分析发展到定性、定量和定位相结合，从单一要素发展到多要素、多时空的综合分析，传统的方法已不能适应资源与环境信息科学管理和综合开发的需要，必须充分从现代科学技术中吸取营养。

(2)由于信息科学、计算机科学、网络技术、人工智能特别是数据库技术的发展，促进了数字测土技术和制图自动化技术的发展，使资源与环境信息的数字化采集、存贮、处理、显示和自动输出成为可能。

(3)随着信息时代以多学科跨领域为特征的科学思维的发展，使社会发展和国家宏观决策更趋向于从纵观全局的高度进行系统分析，必须把自然界和人类社会作为一个整体，必须将资源与环境作为一个巨大的系统来对待，这就促进了各种类型的经济信息系统与自然环境信息系统相结合的综合性信息系统的相继建立。

(4)地理信息系统的广泛运用，大大提高了资源与能源的利用率，带来了巨大的经济效益和社会效益。

(5)国际上有关学术组织的诞生，也是促进GIS迅速发展的重要原因之一。

中瑞合作推动长江洪水预报项目的提出

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