安徽元清水务有限公司

全国热线电话

18621812787
首页 > 宣城
联系我们

contact us

地址:安徽省合肥市高新区兴园社区服务中心科学大道55号综合楼3楼-安徽广电企服中心A1260号

18621812787

宣城市卫星遥感技术在供水管网漏损监测中的应用

2026-06-19

宣城市地处皖东南,是安徽省唯一同时与江苏、浙江两省接壤的城市,地貌以丘陵山地为主,地势起伏较大。宣城市供水管道分布范围广,部分长距离输水管道穿越山地和丘陵地带,地面人工巡检困难。卫星遥感技术具有覆盖范围大、重访周期短、不受地面交通限制等突出优势,为宣城市供水管网漏损的宏观监测提供了一种全新的技术视角。

一、InSAR地表形变监测技术

1.1 合成孔径雷达干涉测量原理

InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar)技术利用两颗卫星(或同一卫星两个时刻)拍摄的雷达影像进行干涉处理,可以提取地表的微小形变信息,测量精度可达毫米级。当管道发生严重漏水时,大量泄漏的水流可能造成局部地面沉降(土体流失形成地下空洞后导致地表下沉),InSAR可以探测到这些毫米至厘米级的地表形变信号。以欧洲空间局的Sentinel-1卫星为例,其C波段SAR数据每12天重访一次,空间分辨率约20米,能够满足城市尺度地表形变监测的需求。

1.2 宣城市InSAR监测应用场景

宣城市InSAR形变监测重点应用于以下场景:对全市DN400以上主干管道沿线进行地表形变背景普查,识别存在异常沉降的管段区域——持续沉降区域可能提示管道下方存在隐蔽漏水导致的土体流失;对穿越黄土丘陵和山坡地带的重点输水管道进行形变时序分析,监测季节性水位变化和降雨可能引发的地表变形对管道的影响;将InSAR沉降速率异常区域与管网GIS地图叠加,筛选出可能因管道漏水导致地面沉降的“双高风险”管段。2024年,宣城市利用存档的Sentinel-1数据(2019-2024年共约80景影像)进行了首次全市地表形变InSAR普查,识别出多处可能存在管道漏水风险的异常沉降区。

二、多光谱与热红外遥感技术

2.1 土壤水分反演技术

光学遥感卫星的多光谱数据(如Landsat-8/9的可见光、近红外和短波红外波段,Sentinel-2的多光谱影像)可以反演地表土壤含水量。管道漏水会使漏水点周围土壤含水量显著高于正常土壤,在多光谱影像上表现为植被指数异常(植被更茂盛或更枯萎)和土壤亮度温度变化。利用“遥感土壤水分指数”或“归一化差异水分指数”等遥感模型,可以提取土壤含水量的空间异常分布图。宣城市利用Landsat-8热红外波段(Band 10,空间分辨率100米)进行了土壤温度变化的大面积筛查,发现个别“冷点”异常位置与管网GIS数据吻合,经地面声学检测确认为管道漏水。

2.2 多源遥感数据融合分析

单一遥感数据源存在各自局限性(InSAR受植被覆盖影响大、光学遥感受云雨天气限制),多源遥感数据的融合分析可以取长补短。建议宣城市构建“InSAR形变+热红外温度+多光谱水分”三源遥感数据的综合漏损异常识别模型:将三种遥感数据源分别提取的异常信息进行空间叠置分析,三源同时出现异常的位置标记为“高置信度疑似漏水区”,两源异常标记为“中置信度”,单源异常标记为“低置信度”。高置信度区域优先安排地面声学精检,将遥感大面积筛查与地面精确检测有机结合,形成“天-地”协同的漏损检测新模式。

三、卫星遥感监测的优势与局限

3.1 技术优势

卫星遥感在供水管网漏损监测中具有以下独特优势:覆盖范围广——单景Sentinel-1影像覆盖250km×250km,一次分析即可覆盖宣城全市域;历史存档丰富——可利用数年至数十年的历史遥感影像进行长时间序列分析,追溯漏损形成过程;不依赖地面设施——在偏远山区、交通不便的管道沿线仍能有效监测;成本相对低廉——利用免费开放的Sentinel和Landsat数据,数据获取成本为零。

3.2 技术局限与改进方向

卫星遥感的局限性主要包括:空间分辨率偏低(Sentinel-1约20m,无法精确定位到米级的漏水点);受天气和植被影响(多云多雨的宣城山区光学影像可用率偏低、茂密植被遮挡地表形变信号);漏损检测的间接性(遥感探测的是漏水的“次生效应”而非漏水本身,信噪比较低)。因此,卫星遥感应定位为“宏观筛查”工具,而非“精确检漏”手段。未来发展方向包括:融合更高分辨率商业SAR卫星数据(如TerraSAR-X,分辨率1-3米)、结合无人机低空遥感进行二级精细复查、发展基于深度学习的多时相遥感异常自动检测算法。

卫星遥感技术为宣城市供水管网漏损监测装上了一个“天眼”,实现了从太空视角对地下管道运行状况的宏观把握。在宣城多山、多丘陵的复杂地形条件下,遥感技术与地面检测技术的“天-地”协同,将为供水管网漏损控制开辟一条全新的技术路径。

在线客服

关闭

客户服务热线

18621812787

在线客服
皖公网安备34019202002536号