遙感在洪澇災(zāi)害中的應(yīng)用

1、匯報(bào)人：XX遙感在洪澇災(zāi)害中的應(yīng)用小組成員：XXX XXX XXX XXX XXX 遙感在洪澇災(zāi)害中的應(yīng)用遙感洪澇&研究背景遙感在洪澇災(zāi)害中的原理遙感如何監(jiān)測洪澇災(zāi)害遙感技術(shù)防洪澇的應(yīng)用應(yīng)急救援、損失評估反思總結(jié)研究背景遙感在洪澇災(zāi)害中的原理遙感如何監(jiān)測洪澇災(zāi)害遙感技術(shù)防洪澇的應(yīng)用應(yīng)急救援、損失評估反思總結(jié)什么是洪澇災(zāi)害我國的洪澇災(zāi)害洪澇災(zāi)害的成因研究背景什么是洪澇災(zāi)害我國的洪澇災(zāi)害洪澇災(zāi)害的成因研究背景什么是洪澇？洪澇災(zāi)害是指因氣象等原因洪澇災(zāi)害是指因氣象等原因使水位異常升高，沖破堤岸，使水位異常升高，沖破堤岸，淹沒田地、房屋，淹死淹沒田地、房屋，淹死人畜人畜并并引發(fā)疾病等自然災(zāi)害現(xiàn)

2、象。引發(fā)疾病等自然災(zāi)害現(xiàn)象。我國的洪澇災(zāi)害我國地處東亞，季風(fēng)氣候明顯，我國地處東亞，季風(fēng)氣候明顯，年際間季風(fēng)的不穩(wěn)定性造成降年際間季風(fēng)的不穩(wěn)定性造成降水時(shí)空分布不均，使得我國成水時(shí)空分布不均，使得我國成為世界上自然災(zāi)害種類最多，為世界上自然災(zāi)害種類最多，活動(dòng)最頻繁，危害最嚴(yán)重的國活動(dòng)最頻繁，危害最嚴(yán)重的國家之一家之一據(jù)國家民政部門統(tǒng)計(jì)，近十年據(jù)國家民政部門統(tǒng)計(jì)，近十年來我國大陸平均每年因洪澇災(zāi)來我國大陸平均每年因洪澇災(zāi)害造成的糧食損失約害造成的糧食損失約200億公億公斤，經(jīng)濟(jì)損失近斤，經(jīng)濟(jì)損失近2000億元，約億元，約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的3-6%。20世紀(jì)后世紀(jì)后50年各年

3、代全國受澇年各年代全國受澇面積和成災(zāi)面積呈上升趨勢。面積和成災(zāi)面積呈上升趨勢。長江、黃河等地20世紀(jì)以來發(fā)生洪澇災(zāi)害70多次。我國地處東亞，季風(fēng)氣候明顯，我國地處東亞，季風(fēng)氣候明顯，年際間季風(fēng)的不穩(wěn)定性造成降年際間季風(fēng)的不穩(wěn)定性造成降水時(shí)空分布不均，使得我國成水時(shí)空分布不均，使得我國成為世界上自然災(zāi)害種類最多，為世界上自然災(zāi)害種類最多，活動(dòng)最頻繁，危害最嚴(yán)重的國活動(dòng)最頻繁，危害最嚴(yán)重的國家之一家之一據(jù)國家民政部門統(tǒng)計(jì)，近十年據(jù)國家民政部門統(tǒng)計(jì)，近十年來我國大陸平均每年因洪澇災(zāi)來我國大陸平均每年因洪澇災(zāi)害造成的糧食損失約害造成的糧食損失約200億公億公斤，經(jīng)濟(jì)損失近斤，經(jīng)濟(jì)損失近2000億元，約

4、億元，約占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的占國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的3-6%。20世紀(jì)后世紀(jì)后50年各年代全國受澇年各年代全國受澇面積和成災(zāi)面積呈上升趨勢。面積和成災(zāi)面積呈上升趨勢。長江、黃河等地20世紀(jì)以來發(fā)生洪澇災(zāi)害70多次。一些洪澇災(zāi)害的圖片一些洪澇災(zāi)害的圖片洪澇災(zāi)害的成因洪澇洪澇漫溢型洪災(zāi)漫溢型洪災(zāi)潰決型洪災(zāi)潰決型洪災(zāi)內(nèi)澇型洪災(zāi)內(nèi)澇型洪災(zāi)蓄洪型洪災(zāi)蓄洪型洪災(zāi)風(fēng)暴潮風(fēng)暴潮海嘯型海嘯型洪災(zāi)洪災(zāi)山洪型洪災(zāi)山洪型洪災(zāi)遙感拯救世界遙感應(yīng)用a、氣像衛(wèi)星和中分辨率衛(wèi)星用于宏觀動(dòng)態(tài)監(jiān)測；b、星載、機(jī)載雷達(dá)用于現(xiàn)勢水體監(jiān)測；c、可見光高分辨率衛(wèi)星用于高精度的災(zāi)情監(jiān)測與損失評估。遙感應(yīng)用TM、ETM +和SPOT影像波段多，

5、分辨率適中(TM地面分辨率為30m，ETM+的全色波段為15m，SPOT-5的多光譜波段為10m，全色波段可達(dá)2.5m或5m)，可有效地獲取地面覆被信息和洪水信息，是洪水淹沒損失估算、模擬分析、洪水線性回歸分析的有效資料，適合中等范圍的洪水監(jiān)測問題來了這些遙感資料的時(shí)間分辨率都較低(Landsat為16d，SPOT為26d)，掃描寬度較小(TM和ETM +為185km，SPOT為60km)，且數(shù)據(jù)非免費(fèi)接收、時(shí)效性差，較難獲得大范圍的同步監(jiān)測資料。解決辦法合成孔徑雷達(dá)(SAR)具有全天時(shí)和全天候?qū)Φ赜^測優(yōu)勢，其空間分辨率高，可達(dá)到10m，甚至3m，所以星載SAR技術(shù)受到了空問遙感界的高度重視

6、。解決辦法NOAA/AVHRR(每日可4次獲得圖像)和FY-1衛(wèi)星(每日每顆星可過境2次)具有重訪周期短、時(shí)間分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，適合進(jìn)行洪水災(zāi)害的宏觀動(dòng)態(tài)監(jiān)測解決辦法E0S/M0DIS衛(wèi)星具有波段多(36個(gè))，空間分辨率適中(有2個(gè)波段是250m，5個(gè)是500m，其余29個(gè)波段是1000m)，時(shí)間分辨率高(在雙星運(yùn)行時(shí)可達(dá)0.5d)，掃描寬度大(2230km)并且可免費(fèi)接受等突出特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于大范圍洪水實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測。遙感原理遙感原理為了對洪澇災(zāi)害的面積作出合理的估計(jì)，很重要的一步就是要對水體進(jìn)行識(shí)別，從遙感影像上快速提取水體覆蓋范圍。遙感原理天然水體對0. 4-2. 5m電磁波的吸收明顯高于絕

7、大多數(shù)其它地物遙感原理在可見光波段，水體的反射率隨泥沙含量的增強(qiáng)而增強(qiáng)，但反射曲線基本相似。遙感模型(以以MODIS為為例例)第一，單波段法。主要選取遙感影像中的近紅外波段(如MODIS CH1、CH5、CH6)并輔以閾值來提取水體。多波段法第二，多波段法。（1）多波段組合 CH6-2-1，CH7-2-1植被指數(shù)（1）差值植被指數(shù):DVI=CH2-CH1，同時(shí)滿足以下條件 CH1AI，CH2AZ，DVIA3A1、A2、A3為反照率閾值植被指數(shù)植被指數(shù)（2）歸一化植被指數(shù):NDVI=(CH2-CH1)/(CH2+CH1)x100同時(shí)滿足 CH1A1，CH2A2，NDVIN N為相應(yīng)閾值水體指數(shù)（

8、1）歸一化差異水體指數(shù) NDWI=(Green-NIR)/(Green+NIR)對于MODSI通道，NDWI定義如下: NDWI=(CH4-CH2)/(CH4+CH2)水體指數(shù)（2）改進(jìn)的歸一化差異水體指數(shù)模型 MNDWI=(Green-MIR)/(Green+MIR) MODIS： MNDWI=(CH4-CH6)/(CH4+CH6)如何監(jiān)測洪澇災(zāi)害（1）利用氣象部門流域降雨量預(yù)報(bào)的數(shù)據(jù)，綜合考慮本流域的水庫湖泊蓄水情況和土壤吸水能力預(yù)測確定地點(diǎn)的水位高度，洪峰流量和洪峰到達(dá)時(shí)間。（2）洪水預(yù)警預(yù)報(bào)主要包括氣象產(chǎn)品應(yīng)用、暴雨預(yù)報(bào)、洪水預(yù)報(bào)、河道水面線計(jì)算、蓄滯洪區(qū)預(yù)警、城市積水預(yù)警。（3）在洪

9、澇災(zāi)害的發(fā)生過程中, 災(zāi)害承災(zāi)體的信息提取是進(jìn)行災(zāi)害損失動(dòng)態(tài)評估和安排救災(zāi)、減災(zāi)方案的前提。（4）從災(zāi)中的遙感數(shù)據(jù)中得到洪澇災(zāi)害的淹沒范圍以后, 在GIS 系統(tǒng)進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)層的空間疊加操作(Overlay) 即可進(jìn)行承災(zāi)體的快速提取。（5）淹沒范圍一般利用多波段衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像分類, 提取水體信息和水體淹沒信息, 除了常見的計(jì)算機(jī)圖像分類方法(如各種監(jiān)督分類和非監(jiān)督分類方法) 以外, 現(xiàn)已發(fā)展了一些簡單易行的新方法, 如遙感波段譜間關(guān)系方法和水體判別函數(shù)法等。監(jiān)測洪澇災(zāi)害遙感技術(shù)的應(yīng)用遙感技術(shù)的發(fā)展，為洪澇災(zāi)害的大面積、客觀、實(shí)時(shí)監(jiān)測與遙感技術(shù)的發(fā)展，為洪澇災(zāi)害的大面積、客觀、實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)測等

10、提供了新的手段；預(yù)測等提供了新的手段；在在GIS技術(shù)支持下，可實(shí)現(xiàn)對遙感獲取的災(zāi)情信息與地面實(shí)技術(shù)支持下，可實(shí)現(xiàn)對遙感獲取的災(zāi)情信息與地面實(shí)況信息的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行各種空間分析與專題分析，為有關(guān)況信息的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行各種空間分析與專題分析，為有關(guān)部門盡快了解災(zāi)情、制定救災(zāi)方案以及災(zāi)后規(guī)劃等提供重要部門盡快了解災(zāi)情、制定救災(zāi)方案以及災(zāi)后規(guī)劃等提供重要的決策支持。的決策支持。遙感技術(shù)的應(yīng)用遙感信息源選取遙感信息源選取 陸地衛(wèi)星陸地衛(wèi)星TM數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)、SPOT衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為背景圖像衛(wèi)星數(shù)據(jù)作為背景圖像;以氣象衛(wèi)星以氣象衛(wèi)星NOAA-14/AVHRR數(shù)據(jù)為主要信息源，每天接受兩次數(shù)據(jù)為主要信息源，每天接受

11、兩次;天氣條件惡劣時(shí)，利用雷達(dá)天氣條件惡劣時(shí)，利用雷達(dá)衛(wèi)星衛(wèi)星SAR數(shù)據(jù)數(shù)據(jù);對災(zāi)情嚴(yán)重地區(qū)，利用機(jī)載對災(zāi)情嚴(yán)重地區(qū)，利用機(jī)載SAR數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測與詳細(xì)評估數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測與詳細(xì)評估背景數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面：背景數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容主要包括兩個(gè)方面：一是自然數(shù)據(jù)一是自然數(shù)據(jù), 包括地形圖、氣象條件、大氣環(huán)境、坡度、土壤、地表物包括地形圖、氣象條件、大氣環(huán)境、坡度、土壤、地表物質(zhì)組成、河流網(wǎng)絡(luò)和湖泊的分布及其特性質(zhì)組成、河流網(wǎng)絡(luò)和湖泊的分布及其特性; 二是社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的數(shù)據(jù)二是社會(huì)經(jīng)濟(jì)方面的數(shù)據(jù), 包括人口分布包括人口分布, 產(chǎn)業(yè)布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等。產(chǎn)業(yè)布局、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等。建立洪澇災(zāi)害背景數(shù)據(jù)庫建

12、立洪澇災(zāi)害背景數(shù)據(jù)庫遙感影像的預(yù)處理遙感影像的預(yù)處理應(yīng)急救援（1）在）在洪澇災(zāi)害發(fā)生后，僅僅進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測是不夠的。將監(jiān)洪澇災(zāi)害發(fā)生后，僅僅進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測是不夠的。將監(jiān)測到的遙感數(shù)據(jù)與測到的遙感數(shù)據(jù)與GIS技術(shù)結(jié)合，可在災(zāi)害發(fā)生后快速提供最佳技術(shù)結(jié)合，可在災(zāi)害發(fā)生后快速提供最佳救援路線信息，為采取有力措施進(jìn)行援救工作提供了翔實(shí)準(zhǔn)確救援路線信息，為采取有力措施進(jìn)行援救工作提供了翔實(shí)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，為防災(zāi)減災(zāi)決策提供了充分的科學(xué)依據(jù)的數(shù)據(jù)，為防災(zāi)減災(zāi)決策提供了充分的科學(xué)依據(jù)。（2）根據(jù)）根據(jù)遙感影像判斷受災(zāi)區(qū)域，可能發(fā)生滑坡、泥石流的遙感影像判斷受災(zāi)區(qū)域，可能發(fā)生滑坡、泥石流的區(qū)域，給路徑分析加入障礙因素

13、，從而制定出合理的救援路徑區(qū)域，給路徑分析加入障礙因素，從而制定出合理的救援路徑損失估計(jì)（1）在）在災(zāi)害發(fā)生后根據(jù)歷史遙感數(shù)據(jù)、即時(shí)遙感數(shù)據(jù)、現(xiàn)場調(diào)查災(zāi)害發(fā)生后根據(jù)歷史遙感數(shù)據(jù)、即時(shí)遙感數(shù)據(jù)、現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)等對災(zāi)害損失進(jìn)行全面核定，同時(shí)對災(zāi)民生活狀況做出評估，數(shù)據(jù)等對災(zāi)害損失進(jìn)行全面核定，同時(shí)對災(zāi)民生活狀況做出評估，為災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建以及災(zāi)民生活救濟(jì)安排提供決策支持為災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建以及災(zāi)民生活救濟(jì)安排提供決策支持。（2）在）在背景數(shù)據(jù)庫支持下，利用背景數(shù)據(jù)庫支持下，利用GIS綜合分析與統(tǒng)計(jì)分析方法，找綜合分析與統(tǒng)計(jì)分析方法，找出洪澇災(zāi)害發(fā)生地點(diǎn)、大面積災(zāi)情及其受災(zāi)程度，同時(shí)給出耕地、出洪澇災(zāi)害發(fā)生地點(diǎn)

14、、大面積災(zāi)情及其受災(zāi)程度，同時(shí)給出耕地、林地、居民點(diǎn)、工礦企業(yè)等不同土地類型的災(zāi)后損失狀況的詳細(xì)評林地、居民點(diǎn)、工礦企業(yè)等不同土地類型的災(zāi)后損失狀況的詳細(xì)評估，并按省、市、縣不同級(jí)別的行政單位生成定性、定位、定量的估，并按省、市、縣不同級(jí)別的行政單位生成定性、定位、定量的圖件、匯總數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)報(bào)表等，提供給有關(guān)部門。圖件、匯總數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)報(bào)表等，提供給有關(guān)部門。實(shí)例研究背景應(yīng)急救援、損失評估遙感技術(shù)應(yīng)用遙感原理反思與總結(jié)反思總結(jié)優(yōu)點(diǎn)：（1）本次課題研究，小組成員）本次課題研究，小組成員積極主動(dòng)的參與到研究中來，熱積極主動(dòng)的參與到研究中來，熱情高漲，思維情高漲，思維活躍，積極交流?；钴S，積極交流。每個(gè)人都為這個(gè)研究貢獻(xiàn)了自己每個(gè)人都為這個(gè)研究貢獻(xiàn)了自己的力量。的力量。（2）通過本次課題研究，掌握）通過本次課