Page 46 - 水利学报2025年第56卷第3期
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水  利  学  报

                ２０２５年 ３月                            ＳＨＵＩＬＩ  ＸＵＥＢＡＯ                          第 ５６卷 第 ３期

              文章编号：０５５９ － ９３５０（２０２５）０３ － ０３２８ － １３

                            基于多源遥感协同的灌溉用水动态监测方法研究


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                                   郝 震 ，赵红莉 ，王建华 ，王  ，陈爱琪                           １
                              （１．中国水利水电科学研究院，北京 １０００３８；２．大连理工大学，辽宁 大连 １１６０８１）
                摘要：我国农业灌溉取水工程点多、面广、量大，农业用水计量全面覆盖难度大、成本高，快速、准确掌握农业
                灌溉用水情况已成为水资源管理工作中的突出难题。与传统地面站点监测、人工统计上报方法相比，遥感具有快
                速、大范围覆盖的观测能力，能够提供区域高频次的地表时空变化信息。本文利用多源遥感协同方法提升了高空
                间分辨率数据时间连续性，并结合多源数据遥感反演土壤水分的误差特征与误差传递规律，构建了面向灌溉面积
                识别的多源遥感土壤水分反演协同方案，基于土壤表层水分变化识别了研究区高频次、高精度的实际灌溉面积。
                结合作物调查与亩均用水量测量结果，实现了研究区不同灌溉轮次的灌溉水量推算，平均精度达 ８７．５７％，改善
                了传统灌溉用水监测成本高、人力需求大的不足。研究通过将灌溉水量推算成果作为水权监管依据，完成了研究
                区不同农户水权结余的动态更新，为水资源管理与水权推广提供了新途径。
                关键词：多源遥感；灌溉水量；土壤水分；河套灌区
                                 ＋
                                  文献标识码：Ａ
                中图分类号：ＴＶ２１２．５４                                           ｄｏｉ：１０．１３２４３?ｊ．ｃｎｋｉ．ｓｌｘｂ．２０２４０２０６
              １ 研究背景


                  农业水资源与粮食生产安全有着密切的联系，农业水资源量的不足会直接影响粮食产量与粮食安
              全。然而在农业用水 利用 效率 较低的 区域，保证粮 食 生 产 安 全 的 同 时 会 增 加 农 业 水 资 源 短 缺 的 风
              险  ［１］ 。统计多年水资源公报数据发现，我国农业用水量平均占到总用水量的 ６０％左右，其中农田灌溉
              用水占农业用水的 ９０％左右。有限的水资源量不足以支撑农业、工业、生活和生态用水，为了弥补供
              水量的不足，过度开采地下水带来了一系列的生态与环境问题，包括河道断流、地下水超采与地面沉
              降  ［２］ 。为解决水资源利用的突出矛盾，我国通过开展水权试点工作，提升用水户的水资源节约意识，
              促进农业用水的高效利用。试点地区成效显著，但多年来在水权管理的探索与推广实施过程中暴露出
              我国农业灌溉取水工程点多、面广、量大，农业用水户计量全覆盖难度大、成本高，导致了监管能力
              与水权转让动力不足等问题             ［３］ 。如何快速、准确掌握农业灌溉实际用水情况已成为水资源管理工作中
              亟待解决的难题。
                  航天和航空遥感技术在最近几十年中取得了飞速发展，航空航天遥感传感器数据也趋向三多（多
              平台、多传感器、多角度）和三高（高空间、时间、光谱分辨率），丰富的遥感数据为我们快速、准确
              地回答何时、何地、何目标、怎样变化的问题提供了契机                            ［４ － ５］ 。与传统地面站点监测、人工统计上报
              方法相比，遥感具有快速、大范围覆盖的观测能力，能够提供区域高频次的地表时空变化信息                                             ［６］ 。
                  目前，一些学者基于遥感的优势开展了灌溉水量的动态监测研究                               ［７］ 。Ｇａｒｒｉｄｏ等  ［８］ 在双作物系数的
              ＦＡＯ５６方法框架下，引入基于遥感的土壤水分平衡模型，获取了遥感监测的灌溉水量。Ｊａｌｉｌｖａｎｄ等                                         ［９］
              将 ＡＭＳＲ２卫星观测的土壤水分、降雨以及蒸散发数据输入 ＳＭ２ＲＡＩＮ                           ［１０］ 模型中，获取了伊朗农业平原


                 收稿日期：２０２４ － ０４ － １４；网络首发日期：２０２４ － １２ － ２０
                 网络首发地址：ｈｔｔｐｓ：??ｌｉｎｋ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ?ｕｒｌｉｄ?１１．１８８２．ＴＶ．２０２４１２２０．１１４９．００３
                 基金项目：国家重点研发计划项目（２０２１ＹＦＢ３９００６０２，２０２１ＹＦＣ３０００２０１）
                 作者简介：郝震（１９９１ － ），博士，工程师，主要从事水文学及水资源研究。Ｅ － ｍａｉｌ：ｈａｏｚｈｅｎ＠ｉｗｈｒ．ｃｏｍ
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