遥感与水灾监测分解

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使用遥感技术进行水体污染监测与评估的方法与技巧

使用遥感技术进行水体污染监测与评估的方法与技巧

使用遥感技术进行水体污染监测与评估的方法与技巧引文:水是人类赖以生存的基本要素,然而,随着工业化和城市化的进程,水体污染问题也日益严重。

为了及时监测和评估水体的污染情况,遥感技术成为一种重要的手段。

本文将介绍使用遥感技术进行水体污染监测与评估的方法与技巧。

1. 简介随着空间信息技术的发展,遥感技术成为获取地球表面信息的重要手段。

通过卫星、飞机等传感器获取的遥感数据可以覆盖广阔的地区,并提供高分辨率的影像。

这使得遥感技术成为水体污染监测和评估的有力工具。

2. 遥感数据的选择和获取在进行水体污染监测与评估时,选择合适的遥感数据非常重要。

常见的遥感数据有多光谱影像、高光谱影像和合成孔径雷达(SAR)影像等。

多光谱影像可以提供较高的空间分辨率和光谱信息,高光谱影像则可以提供更丰富的光谱信息。

根据具体的研究目的和需求,选择合适的遥感数据进行水体污染的监测和评估。

在获取遥感数据时,可以通过购买商业遥感数据,如Landsat、Sentinel等,也可以通过政府或学术机构提供的开放数据获取。

此外,对于特定的研究区域,还可以利用航空遥感或无人机获取高分辨率的影像数据。

选择合适的数据源和获取方式,可以提高水体污染监测的效果。

3. 水体污染指标提取在进行水体污染监测与评估时,通常需要提取一些污染指标来进行分析和比较。

常见的水体污染指标包括水体悬浮物浓度、叶绿素-a浓度、水体透明度、水体温度等。

通过不同波段的遥感数据,可以计算出这些指标,并据此评估水体的污染程度。

以水体悬浮物浓度为例,可以利用多光谱影像的红波段和近红外波段进行计算。

通过建立悬浮物光谱反射率与悬浮物浓度之间的回归模型,即可提取出悬浮物浓度信息。

类似地,根据不同的指标计算公式,可以提取出其他污染指标,并综合分析水体的污染情况。

4. 水体污染监测与评估模型除了提取单一的污染指标外,还可以建立水体污染监测与评估模型,综合考虑多个指标的影响。

常见的模型包括支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)等。

遥感技术在灾害监测与预警中的应用与前景

遥感技术在灾害监测与预警中的应用与前景

遥感技术在灾害监测与预警中的应用与前景灾害是人类社会面临的一个重要的问题,它们给人们的生命和财产带来了巨大的损失,每年都有大量的人们在各类灾害中丧生。

为了及时发现并预防灾害的发生,科学家们一直在不断地进行研究。

遥感技术作为一种远距离获取地球信息的手段,为灾害监测和预警提供了新的解决方案。

遥感技术可以通过卫星、飞机和其他平台上的传感器,获取地球表面的信息,并将其转化为数字数据。

这些数据可以用于监测和分析各种灾害事件,如地震、洪水、山火、台风等。

通过对遥感数据的处理和分析,科学家可以获取到灾害的发生、演变和扩散过程的相关信息,从而及时采取相应的应对措施。

地震是一种常见的自然灾害,对地震的监测和预警可以减少人员伤亡和财产损失。

遥感技术可以通过监测地表的形变情况来预测可能发生的地震。

通过对遥感图像的处理和分析,科学家可以发现地震前兆的迹象,如地表的裂缝、土地沉降等。

同时,遥感技术还可以监测地震后的地表变化,评估地震对建筑物和基础设施的破坏程度,为灾后救援和重建提供支持。

洪水是另一种常见的自然灾害,尤其在河流流域和低洼地区。

通过遥感技术,科学家可以实时监测河流的水位和水流情况,并预测可能发生的洪水。

遥感图像可以显示洪水泛滥的区域和程度,帮助当地政府和居民做出正确的应对决策。

此外,遥感技术还可以监测洪水后的水位下降情况,评估洪水对土地的冲击和农田的损失,为灾后的农业生产提供指导。

山火是一种经常发生的自然灾害,尤其在干旱和高温的条件下更容易发生。

通过遥感技术,科学家可以实时监测山火的发生和蔓延情况。

遥感图像可以显示火势范围和燃烧强度,帮助当地消防部门进行及时的火灾扑灭工作。

同时,遥感技术还可以监测山火后的烟雾和灰尘的扩散情况,评估其对空气质量和人类健康的影响,为环境保护工作提供数据支持。

台风是一种常见的自然灾害,尤其在沿海地区威力更大。

通过遥感技术,科学家可以监测台风的路径和强度,及时发出预警,使当地居民和渔民能够做好防范措施。

基于遥感技术旱涝灾害监测新方法

基于遥感技术旱涝灾害监测新方法

基于遥感技术旱涝灾害监测新方法一、遥感技术概述遥感技术是一种通过非接触的方式获取地球表面信息的技术手段。

随着科学技术的不断进步,遥感技术已广泛应用于农业、林业、城市规划、环境监测等多个领域。

特别是在自然灾害监测领域,遥感技术以其快速、准确、实时的特点,成为监测旱涝灾害的重要工具。

1.1 遥感技术的核心特性遥感技术的核心特性主要体现在以下几个方面:- 空间覆盖范围广:遥感技术可以覆盖大范围的地表区域,不受地形和气候条件的限制。

- 信息获取速度快:遥感技术能够在短时间内获取大量地表信息,为灾害监测提供及时的数据支持。

- 多时相观测:遥感技术可以进行连续的时相观测,有助于分析灾害的发展趋势。

- 多光谱分析:遥感技术通过不同波段的光谱分析,可以获取地表的多种物理和生物特性。

1.2 遥感技术的应用场景遥感技术在旱涝灾害监测中的应用场景主要包括:- 旱情监测:通过分析地表植被指数、土壤湿度等指标,评估旱情的严重程度。

- 洪水监测:利用遥感技术监测水体面积的变化,判断洪水的发生和扩散情况。

- 灾害预警:结合气象数据和地表信息,预测旱涝灾害的发生,为防灾减灾提供决策支持。

二、基于遥感技术的旱涝灾害监测方法基于遥感技术的旱涝灾害监测方法,是利用遥感数据进行灾害特征提取、分析和预警的过程。

这些方法包括但不限于以下几种:2.1 地表温度反演地表温度是旱涝灾害监测的重要指标之一。

通过遥感数据反演地表温度,可以评估地表的热状况,进而判断旱涝灾害的发生。

2.2 植被指数分析植被指数(如归一化植被指数NDVI)可以反映植被的生长状况和健康状况。

在旱涝灾害监测中,植被指数的变化可以作为旱情和涝情的指示。

2.3 土壤湿度监测土壤湿度是旱涝灾害监测的另一个关键指标。

利用遥感技术监测土壤湿度,可以评估旱情和涝情对土壤的影响。

2.4 水体面积变化监测水体面积的变化是洪水发生和扩散的直接表现。

通过遥感技术监测水体面积的变化,可以及时了解洪水的动态。

基于卫星遥感的洪涝灾害动态监测与评估

基于卫星遥感的洪涝灾害动态监测与评估

基于卫星遥感的洪涝灾害动态监测与评估基于卫星遥感的洪涝灾害动态监测与评估是一项重要的技术领域,它通过卫星遥感技术对洪涝灾害进行实时监测和评估,为防洪减灾提供科学依据。

以下是对这一主题的详细探讨。

一、卫星遥感技术概述卫星遥感技术是一种通过卫星搭载的传感器来获取地球表面信息的技术。

它具有覆盖范围广、数据获取速度快、不受地形限制等优点,非常适合用于洪涝灾害的监测与评估。

1.1 卫星遥感技术的核心特性卫星遥感技术的核心特性主要包括以下几个方面:- 全球覆盖:卫星遥感技术可以覆盖全球范围内的地表信息,不受地理和气候条件的限制。

- 实时性:卫星遥感技术能够提供实时或近实时的数据,对于洪涝灾害的快速响应至关重要。

- 高分辨率:现代卫星遥感技术具有高空间分辨率,能够提供详细的地表信息。

- 多光谱能力:卫星遥感技术能够获取不同光谱范围内的数据,有助于识别和分析地表特征。

1.2 卫星遥感技术的应用场景卫星遥感技术在洪涝灾害监测与评估中的应用场景非常广泛,包括但不限于以下几个方面:- 洪水范围监测:通过遥感图像识别洪水淹没区域,确定洪水范围和影响程度。

- 水位监测:利用遥感技术监测河流、湖泊等水域的水位变化。

- 灾害损失评估:评估洪涝灾害对农业、基础设施和居民区的影响,估算经济损失。

- 灾害风险分析:分析洪水发生的概率和可能影响区域,为防洪减灾提供决策支持。

二、卫星遥感在洪涝灾害监测中的应用卫星遥感技术在洪涝灾害监测中的应用是多方面的,涉及到数据采集、处理和分析等多个环节。

2.1 数据采集数据采集是洪涝灾害监测的第一步,主要包括以下几个方面:- 选择适当的遥感卫星:根据监测需求选择合适的卫星,如光学卫星、雷达卫星等。

- 确定数据采集周期:根据洪涝灾害的发展速度和监测需求确定数据采集的频率。

- 确保数据质量:通过校准和验证确保遥感数据的准确性和可靠性。

2.2 数据处理数据处理是将采集到的原始数据转化为有用的信息,主要包括以下几个方面:- 图像预处理:包括辐射校正、大气校正等,以提高图像质量。

遥感技术在自然灾害评估中的应用

遥感技术在自然灾害评估中的应用

遥感技术在自然灾害评估中的应用自然灾害是人类面临的重大挑战之一,它们往往给人们的生命财产和社会发展带来巨大的损失。

为了更好地应对自然灾害,降低其危害,及时、准确的评估至关重要。

遥感技术作为一种强大的工具,在自然灾害评估中发挥着不可或缺的作用。

遥感技术是一种通过非接触式的手段获取目标物体信息的技术。

它利用传感器接收来自地球表面物体反射或发射的电磁波,从而获取关于这些物体的特征和状态的信息。

在自然灾害评估中,遥感技术能够提供大面积、实时、多维度的数据,为灾害的监测、评估和应对提供有力支持。

在地震灾害评估中,遥感技术具有重要意义。

地震发生后,房屋倒塌、道路损坏等情况会给救援和重建工作带来极大困难。

通过遥感图像,可以快速获取受灾区域的范围、建筑物的损毁程度等信息。

高分辨率的遥感影像能够清晰地显示建筑物的裂缝、倾斜和倒塌情况,为评估地震造成的直接经济损失提供依据。

同时,利用合成孔径雷达(SAR)遥感技术,还能够监测地震引起的地表形变,对于研究地震的发生机制和潜在的次生灾害风险评估具有重要价值。

在洪涝灾害评估方面,遥感技术同样表现出色。

洪涝发生时,水体面积迅速扩大,淹没大量土地和建筑物。

遥感影像可以准确地监测到洪水的淹没范围和水深信息,为抗洪救灾提供决策支持。

例如,通过多光谱遥感影像,可以区分水体和陆地,从而确定洪水的边界。

此外,结合地形数据和水文模型,还能够预测洪水的演进趋势,提前做好人员疏散和物资调配工作,减少灾害损失。

对于山体滑坡和泥石流等地质灾害,遥感技术也能发挥关键作用。

在灾害发生前,可以利用遥感技术对山体的稳定性进行监测,通过分析地形、植被覆盖和土壤湿度等信息,识别潜在的危险区域。

灾害发生后,遥感影像能够快速确定滑坡和泥石流的规模、影响范围以及堆积物的分布情况,为抢险救援和道路疏通提供指导。

除了对灾害本身的评估,遥感技术在灾害后的恢复和重建工作中也具有重要作用。

通过对灾后不同时期的遥感影像进行对比分析,可以评估恢复工作的进展情况,如基础设施的修复、土地利用的变化等。

遥感技术在自然灾害监测中的应用

遥感技术在自然灾害监测中的应用

遥感技术在自然灾害监测中的应用1.引言自然灾害是人类社会面临的一项重大挑战。

灾害发生时,及时有效地进行监测和预警,可以最大限度地减少损失并保护人民的生命财产安全。

遥感技术以其独特的优势,在自然灾害监测中发挥着重要作用。

本文将通过几个具体的案例,探讨遥感技术在自然灾害监测中的应用。

2.洪水监测洪水是常见的自然灾害之一,造成的破坏性很大。

传统的洪水监测方法主要依靠人工观测和水文站点的数据。

然而,在遥远偏远的地区,这些方法效果较差。

而遥感技术可以通过卫星和航空平台获取大范围的图像数据,实时观测洪水的演化情况。

利用遥感技术,我们可以监测河流的水位、洪水的范围和洪水的速度,从而更好地预测洪水的扩散范围和影响程度。

国际上有许多卫星传感器可以获取高分辨率的多光谱图像,例如Landsat系列和Sentinel系列,这些遥感图像数据对于洪水监测非常有价值。

3.地震监测地震是一种极具破坏性的自然灾害,严重威胁人类的生命财产安全。

遥感技术在地震监测中的应用日益重要。

地震前的变形现象是地震监测的重要依据之一,遥感技术可以通过测量地表的形变情况,提前发现地震的预警信号。

例如,利用遥感数据分析,科学家可以监测地表的应变情况,发现地壳的畸变,并进一步预测地震的发生概率和强度。

此外,地震发生后,遥感技术还可以提供灾区的变化信息,为救援工作提供重要参考。

4.火灾监测火灾是一种常见的自然灾害,不仅对人类的生命财产造成巨大影响,还对生态环境构成严重威胁。

传统的火灾监测方法主要依靠人工巡逻和火警报警系统,但这些方法有时难以及时发现火灾并快速响应。

而遥感技术通过获取卫星图像,并利用火灾的热辐射特征,可以提供及时准确的火灾监测信息。

例如,在澳大利亚的森林火灾监测中,科学家经常使用基于热辐射的遥感技术来检测火灾的位置和范围,从而指导灭火行动。

5.干旱监测干旱是一种常见的自然灾害,对人类的生存和发展造成很大的影响。

传统的干旱监测方法主要依靠气象数据和降水量的统计。

遥感技术在自然灾害监测中的应用

遥感技术在自然灾害监测中的应用

遥感技术在自然灾害监测中的应用自然灾害是人类不可避免面临的问题,对个人、社会、经济等方面造成的影响不容忽视。

如何及时有效地监测、预警和应对自然灾害已成为社会各界的共同关注。

遥感技术作为一种高效的监测手段,其应用也越来越广泛。

本文将重点介绍遥感技术在自然灾害监测中的应用方向和优势。

一、遥感技术在火山与地震监测中的应用火山喷发和地震是自然灾害中比较常见的类型,对人类生命财产都有重要影响。

利用遥感技术可以在地面不易靠近的火山活动区进行监测,以获取有效信息。

通过对多时相影像数据、热红外遥感数据等进行图像处理,可以识别出火山口喷出的烟雾、火山喷发热点等信息,从而进行火山喷发活动的预测。

同时,地震活动也可以通过遥感技术进行监测。

利用高分辨率卫星影像和合成孔径雷达(SAR)等遥感观测技术,可以察觉到地震引起的地表裂缝、地面变形和地域地貌的异常变化等现象。

通过对变形数据的数学模型和计算分析,可以预测发震概率和危险程度。

此外,地震的遥感监测还可以用于地震后灾害的调查、监测和救灾, 为灾后处置和重建提供数据支撑。

二、遥感技术在洪涝灾害监测中的应用洪涝灾害是一种广泛影响人类的自然灾害,发生后会对社会、经济和环境带来巨大破坏。

遥感技术在洪涝调查和监测中具有优势,其数据可以有效测量和监测水体涨落和洪水泛滥的情况。

高分辨率卫星影像可以精确定位洪涝灾害的受灾区域,综合利用多时相影像资料,可以得到洪水分布、水深、水面面积等综合信息。

此外,遥感技术还可以通过地形和地貌因素对洪灾灾害的潜在危险区域进行监测和分析,以预测可能出现的灾情。

三、遥感技术在台风和风暴潮灾害监测中的应用台风和风暴潮灾害给沿海地区造成了很大的影响,遥感技术在这些灾害的监测和预警方面具有重要的作用。

利用遥感技术可以实现对风暴潮和海浪的实时监测,捕捉风暴前期信息,帮助相关部门及时采取措施。

此外,高分辨率卫星影像可以对海岸线进行边界检测,并可以监测海岸进退变迁,对区域性海岸多年趋势变化进行深度分析,以保证海防工作的有效展开。

如何使用遥感数据进行洪水灾害监测与预警

如何使用遥感数据进行洪水灾害监测与预警

如何使用遥感数据进行洪水灾害监测与预警遥感数据在洪水灾害监测与预警中发挥着重要作用。

洪水灾害给人们的生命、财产和自然环境带来了巨大的破坏。

因此,及时准确地进行洪水监测和预警对于减少灾害损失、保护人们的生命财产安全具有重要意义。

遥感技术通过获取和分析地球表面的图像、热红外数据等信息,可以为洪水灾害监测和预警提供有效的数据支持。

首先,遥感技术可以用来获取洪水灾害发生地区的实时图像。

利用遥感卫星和航空摄影技术,可以对灾区进行高分辨率的遥感图像获取,包括可见光、红外和微波图像。

这些遥感图像可以显示洪水的波及范围、深度和流速等重要信息,为灾区的洪水监测提供可靠的数据基础。

其次,遥感技术可以通过监测地表水体的变化来实现对洪水的预警。

通过分析遥感图像中的植被指数、水体指数等参数,可以了解洪水频发区域的植被状况和水体的覆盖情况。

当植被指数下降并且水体指数升高时,说明该地区可能存在洪水。

利用遥感技术的时序监测,可以将洪水的演变过程实时跟踪,提前进行洪水预警。

此外,遥感技术还可以通过监测洪水演变过程中的地表温度变化来进行洪水预警。

在遭受洪水侵袭的地区,洪水泛滥前的地表温度会有所减低,而洪水泛滥后则会有所升高。

通过遥感卫星获取的地表热红外数据可以有效检测这一温度变化,从而实现对洪水的及时预警。

此外,在遥感技术中,合成孔径雷达(SAR)技术在洪水灾害监测与预警方面也有重要应用。

SAR技术可以穿透云层和雨带,获取高分辨率的洪水灾害图像。

通过分析SAR图像中的回波信号,可以识别洪水的范围和淹没的建筑物等信息,提供重要的洪水监测数据。

此外,SAR技术还可以通过测量洪水流速来评估洪水的严重程度和危害范围。

除了上述的遥感技术,还有一些地理信息系统(GIS)和空间分析方法可以与遥感数据相结合,提高洪水灾害监测与预警的精度和效果。

通过将遥感数据与地理数据进行融合,可以实现洪水灾害风险区域的划定、洪水淹没区域的准确定位以及洪水灾害的评估和预测等功能。

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缺点:但是,由于资源卫星轨道重复周期长,难以掌握洪灾的动
态信息,其不能获得有关洪灾的直接信息,加上TM无微波通道, 不能穿透云雨,在雨季很难得到清晰可用的影像。因此很难依靠 TM遥感数据掌握实时的洪涝灾情信息,所以要合理地利用TM影 像监测洪水灾害,建立各种反演模型,实现洪灾的遥感评估。
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(2)半自动化目标提取
分辨率高的影像提供了丰富的地面信息,为洪灾造成的损失 的直接判定提供了基础,但急需从人工目视解译中解放出来 ,通过人机交互处理实现半自动化目标的提取。
பைடு நூலகம்
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玉树县航空SAR影像
洪水灾害遥感综合监测系统
(1)重点区域控制点库的建立
空间位置的精确匹配,是实现正确提取遥感所包含的 信息,研究其在时间尺度上的变化,认识不同遥感数 据间的相关关系,建立和发展严格的空间、时间和光 谱分析模型的基本保证。由于洪水常发区的地点较为 固定,为实现快速反应和多源数据的混合应用,有必 要建立区域控制点图片库、控制信息库。
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(2)多源数据综合利用
多波段的TM影像作为本底情况分析,高时相分辨率的 气象卫星和全天候的SAR则有助于实现准实时、洪灾 过程的动态监测。如何将它们综合利用,建立模型将 遥感信息直接转化为洪涝灾情信息,极为重要。尤其 是研究雷达与高分辨率的光学影像这种不同类型数据 对相同地物观测所表现出的响应特征和信息分布规律 ,找出它们之间信息内容上的差异和类同性,从而发 现它们之间地物信息表征上的相关关系或函数模型, 实现真正意义上的影像融合。
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(2)洪水灾害的社会经济特征:
洪水灾害是造成人民生命伤亡、财产损失的主要自然灾害,影响 人口及伤亡人口数是其中最重要的描述特征指标。直接经济损失 和间接经济损失则是刻划其经济影响最常用的指标,包括以物或 货币计量的不同方式。当信息不完整时,可借助于淹没区居民地 识别,通过间接相关分析,推算影响的人口、倒塌房屋等,从而 估算出可能造成的经济损失。
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谢 谢
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遥感与洪灾
郭锴
2011年12月31日
洪水灾害是世界上最严重的灾害之一。快速评估洪水 灾害对于减轻洪水造成的损失是非常重要的。遥感和为快 速评估洪水灾害提供了先进的技术。洪水淹没范围的数据 和土地利用数据能从多颗卫星的遥感影像中获得。在洪水 发生时Landsant TM 要得到无云的影像是很困难的。要得 到无云的NOAA AVHRR影像则比较容易, 因为它具有较高 的时间分辨率, 但是它却不能用来监视和评估洪水的细节, 因为它的空间分辨率比较低。通常用SAR影像来获取洪水淹 没范围的细节。这种方法甚至在恶劣气候的情况下或晚上 也适用。评估98年中国大洪水的案例表明, 这种技术对于估 计洪水灾害是个非常有用的工具。
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主要内容
水灾监测 洪水灾害特征描述 洪水灾害的监测 洪水监测的不同方法 结束语
水灾监测
洪水灾害是一种骤发性的自然灾害,短者数日, 最长者也仅1-2月,从灾害发生的过程看,洪水 灾害监测可分为灾前的孕灾环境监测,包括雨情、 水情及工情的监测,主要服务于灾害预测预报; 灾中灾情监测,侧重于洪灾淹没范围、严重程度、 险情等监测,主要服务于抗灾抢险;灾后监测, 偏重于灾后环境破坏及其影响监测,主要服务于 救灾与家园重建规划。
洪水灾害的监测
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洪水监测的不同方法
基于NOAA/AVHRR影像的洪灾监测
利用NOAA气象卫星监测洪涝灾害在国内外已开展了大量研究与 应用,研究方法也不断深入。利用三通道彩色合成图像目视解译 分析洪水动态变化,利用二通道图象提取洪灾信息,利用通道二 、一之比值图象检测水体,利用通道提取亮度来识别水体、并对 洪水进行昼夜监测,利用洪灾光谱模型自动提取淹没范围等. 气象卫星虽然不能穿透云层观测,但由于两颗NOAA卫星每天可 在不同时间过境四次,周期短;可能避开云层,大大提高了无云 观测的可能性,而且利用其热红外通道可昼夜监测洪涝。总之, 气象卫星高时间分辨率、成像范围大等特征使其成为大范围洪涝 动态监测的重要手段。
雷达遥感的洪灾监测
星载雷达遥感的洪灾监测
优势:利用星载雷达遥感数据监测洪水灾害已有许 多成功案例。加拿大利用Radarsat资料成功地监测 了发生在圣· 劳伦斯流域的洪灾,我国也曾利用JERS -1监测了海河流域;利用ERS-1/2和Radarsat监 测1998年发生在长江和嫩江流域的洪灾。
(2)地形影响之消除
地形起伏对SAR影响像较大,其产生的阴影以及波谱特征看, 和水体极为相似,从而增加了自动识别水体难度。同时地形 带来SAR的影像畸变,为几何校正带来困难。
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(3)水体专题信息提取的智能化
由于斑点噪声的存在和图像特征的复杂,雷达图像的分类及专 题信息提取需要采取诸如纹理提取、神经网络、上下文分类等 特殊的处理方法,才能得到高精度的结果,因此有必要进一步 研究,基于纹理特征的水体专题信息提取的方法。
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结束语
(1)无论是NOAA/AVARR、Landsat TM等多光谱的可见光 遥感,还是星载或机载的雷达遥感可实现对洪水灾害的宏 观、动态的监测。它与地面观测系统相结合,形成对洪灾 的总体观测,并弥补了地面观测台站网在空间和可观察域 方面的缺限。 (2)由于洪水灾害是一种突发性的自然灾害,时间要素 成为其监测关键。鉴于目前航天卫星在时相分辨率方面的 限制,因此有必要研制发射多种小型的减灾卫星,以便实 现实时的洪灾监测、尤其在我国还没有自己的大型卫星系 统、以及我国地域广的特点,开展小卫星计划尤为意义重 大。 (3)自动遥感技术更多的应用于监测洪水的雨情、水情 和灾情,而在抗灾抢险中,对工情与险情的监测更为重要 ,因此要进一步开展重大工程安全性的遥感监测。
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AVHRR的主要通道
通道 AVHRR - 1 AVHRR - 2
波长范围(μ m) 0.55 ~ 0.68 0.725 ~ 1.1
对应的波段 绿—红 近红外
地面分辨率(星下点,km) 1.1 1.1
AVHRR - 3
AVHRR - 4 AVHRR - 5
3.55 ~ 3.93
10.5 ~ 11.3 11.5 ~ 12.5
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1998年特大水灾 JERS-1 SAR 98-7-29)
基于机载雷达的洪灾监测
优势:水利部遥感中心和国家遥感中心航空遥感部 利用引进的机载侧视雷达系统获取的图象,分辨率 可达3米左右。中国科学院研制机载合成侧视雷达 系统可获得分辨率10米的图象。雷达图象十分清楚 的显示了水陆边界线,从而可以准确地确定洪水淹 没范围。 缺点:但同时机载雷达影像获取的费用高,飞行受 天气的影响大,同时获取的影像基本上人工处理, 费时费力,所以一般在特大洪水应急中才使用。
缺点:但由于SAR成像机理不同于光学遥感,SAR影 像的处理和专题信息提取等方面还有许多所有待解 决。
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(1) 影像预处理
雷达影像对地物纹理的反映更为细密,层次更丰富,但是一 些雷达信号对于解译起干扰作用,表现为“噪音”。例如, 水体在可见光多光谱图像多波段都显示深色调,而雷达影像 可显示为白、灰白或暗黑等。因此在进行图像应用时,应选 择较合适方法,对雷达影像进行预处理。如天线方向图校正 、斑点噪声的滤波、依靠斑点相关的变化检测等。
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(1)洪灾参数的提取
充分利用TM影像中丰富信息,不仅能提取洪灾影响范围,而且应 该建立反演模型,计算洪水淹没深度和淹没历时。另一方面,借 助于TM影象对植被生长状况的反应,间接评价洪水严重程度,建 立洪灾灾情与相应TM数据相关关系,为洪水灾情的遥感分析提供 数学基础。例如利用K-T变换,反映地面湿度信息、绿度指标等, 建立起重灾区、中等灾区、轻灾区、无灾区等划分模型。
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(1) 几何校正与影象镶嵌
机载SAR仅经系统成像处理获取的图象几何保真度较低,飞机 在较恶劣的条件下作业,不易保持高稳定性,同时摄像地区 地形起伏等因素,都导致图像几何畸变加剧。同时机载SAR影 像由于分辨率较高,每个条带地面覆盖面积狭窄,尤其洪水 期间,沿江河两侧的许多明显地物被水淹没,难于选取合适 的控制点,为影像几何校正与镶嵌造成困难。此外获取的影 像经扫描转换为数字影像等,又产生误差。这一系列的几何 误差及系统误差都为实际应用带来困难。
热红外
热红外 热红外
1.1
1.1 1.1
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NOAA气象卫星云图
基于Landsat TM影像的洪灾监测
优点:高空间分辨率、多波段的TM影像包含了丰富的地面水分
状况和植被长势信息,其1、2波段对水体有一定的穿透性,有助 于探测水层深浅和划分混浊的洪水与清澈的自然水体;而位于中红 外的第5、7波段,反映水体和水陆边界特别敏锐。因此TM对洪 水灾情的监测和分析特别有效。
(2)专题信息提取
多波段的TM影像常用于作本底情况分析,所以研究区内TM影像 分类的好坏是信息评估的关键,尤其是通过遥感获取的灾情评估 模型所需的输入参数。洪灾分析本身具有社会经济特征,要求提 取的专题信息与人类的活动息息相关,如居民地的提取、重点设 施的提取及土地利用分类等。而影像反映的信息更多是地表自然 状况,所以需要从分类体系到方法进行一定的转变符合实际的要 求。 Page 13
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洪水灾害特征描述
为了能有效地监测和评估洪水灾害,这里从洪灾的自然、 社会经济和环境影响三方面,阐述如下
(1)洪水灾害的自然特征:
洪水灾害的自然特征偏重于从洪水角度来分析。洪水淹没范围、 淹没历时和水深是描述某一场洪灾自然特征的最基本要素,综合 地反映洪灾之严重程度。另外洪水冲击力场可用于刻划洪水的推 毁力,常由数值模拟计算分析得出。洪水频率和洪灾风险常用于 刻划某一区域洪灾发生的总体趋势及其空间分布状况,多根据历 史资料的分析而计算得出,并用于区域规划。洪水最高水位、警 戒水位等常用于描述河道洪水的严重性。
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