遥感在洪涝灾害中的应用

1、汇报人：XX遥感在洪涝灾害中的应用小组成员：XXX XXX XXX XXX XXX 遥感在洪涝灾害中的应用遥感洪涝&研究背景遥感在洪涝灾害中的原理遥感如何监测洪涝灾害遥感技术防洪涝的应用应急救援、损失评估反思总结研究背景遥感在洪涝灾害中的原理遥感如何监测洪涝灾害遥感技术防洪涝的应用应急救援、损失评估反思总结什么是洪涝灾害我国的洪涝灾害洪涝灾害的成因研究背景什么是洪涝灾害我国的洪涝灾害洪涝灾害的成因研究背景什么是洪涝？洪涝灾害是指因气象等原因洪涝灾害是指因气象等原因使水位异常升高，冲破堤岸，使水位异常升高，冲破堤岸，淹没田地、房屋，淹死淹没田地、房屋，淹死人畜人畜并并引发疾病等自然灾害现

2、象。引发疾病等自然灾害现象。我国的洪涝灾害我国地处东亚，季风气候明显，我国地处东亚，季风气候明显，年际间季风的不稳定性造成降年际间季风的不稳定性造成降水时空分布不均，使得我国成水时空分布不均，使得我国成为世界上自然灾害种类最多，为世界上自然灾害种类最多，活动最频繁，危害最严重的国活动最频繁，危害最严重的国家之一家之一据国家民政部门统计，近十年据国家民政部门统计，近十年来我国大陆平均每年因洪涝灾来我国大陆平均每年因洪涝灾害造成的粮食损失约害造成的粮食损失约200亿公亿公斤，经济损失近斤，经济损失近2000亿元，约亿元，约占国民经济生产总值的占国民经济生产总值的3-6%。20世纪后世纪后50年各年

3、代全国受涝年各年代全国受涝面积和成灾面积呈上升趋势。面积和成灾面积呈上升趋势。长江、黄河等地20世纪以来发生洪涝灾害70多次。我国地处东亚，季风气候明显，我国地处东亚，季风气候明显，年际间季风的不稳定性造成降年际间季风的不稳定性造成降水时空分布不均，使得我国成水时空分布不均，使得我国成为世界上自然灾害种类最多，为世界上自然灾害种类最多，活动最频繁，危害最严重的国活动最频繁，危害最严重的国家之一家之一据国家民政部门统计，近十年据国家民政部门统计，近十年来我国大陆平均每年因洪涝灾来我国大陆平均每年因洪涝灾害造成的粮食损失约害造成的粮食损失约200亿公亿公斤，经济损失近斤，经济损失近2000亿元，约

4、亿元，约占国民经济生产总值的占国民经济生产总值的3-6%。20世纪后世纪后50年各年代全国受涝年各年代全国受涝面积和成灾面积呈上升趋势。面积和成灾面积呈上升趋势。长江、黄河等地20世纪以来发生洪涝灾害70多次。一些洪涝灾害的图片一些洪涝灾害的图片洪涝灾害的成因洪涝洪涝漫溢型洪灾漫溢型洪灾溃决型洪灾溃决型洪灾内涝型洪灾内涝型洪灾蓄洪型洪灾蓄洪型洪灾风暴潮风暴潮海啸型海啸型洪灾洪灾山洪型洪灾山洪型洪灾遥感拯救世界遥感应用a、气像卫星和中分辨率卫星用于宏观动态监测；b、星载、机载雷达用于现势水体监测；c、可见光高分辨率卫星用于高精度的灾情监测与损失评估。遥感应用TM、ETM +和SPOT影像波段多，

5、分辨率适中(TM地面分辨率为30m，ETM+的全色波段为15m，SPOT-5的多光谱波段为10m，全色波段可达2.5m或5m)，可有效地获取地面覆被信息和洪水信息，是洪水淹没损失估算、模拟分析、洪水线性回归分析的有效资料，适合中等范围的洪水监测问题来了这些遥感资料的时间分辨率都较低(Landsat为16d，SPOT为26d)，扫描宽度较小(TM和ETM +为185km，SPOT为60km)，且数据非免费接收、时效性差，较难获得大范围的同步监测资料。解决办法合成孔径雷达(SAR)具有全天时和全天候对地观测优势，其空间分辨率高，可达到10m，甚至3m，所以星载SAR技术受到了空问遥感界的高度重视

6、。解决办法NOAA/AVHRR(每日可4次获得图像)和FY-1卫星(每日每颗星可过境2次)具有重访周期短、时间分辨率高的优点，适合进行洪水灾害的宏观动态监测解决办法E0S/M0DIS卫星具有波段多(36个)，空间分辨率适中(有2个波段是250m，5个是500m，其余29个波段是1000m)，时间分辨率高(在双星运行时可达0.5d)，扫描宽度大(2230km)并且可免费接受等突出特点，广泛应用于大范围洪水实时动态监测。遥感原理遥感原理为了对洪涝灾害的面积作出合理的估计，很重要的一步就是要对水体进行识别，从遥感影像上快速提取水体覆盖范围。遥感原理天然水体对0. 4-2. 5m电磁波的吸收明显高于绝

7、大多数其它地物遥感原理在可见光波段，水体的反射率随泥沙含量的增强而增强，但反射曲线基本相似。遥感模型(以以MODIS为为例例)第一，单波段法。主要选取遥感影像中的近红外波段(如MODIS CH1、CH5、CH6)并辅以阈值来提取水体。多波段法第二，多波段法。（1）多波段组合 CH6-2-1，CH7-2-1植被指数（1）差值植被指数:DVI=CH2-CH1，同时满足以下条件 CH1AI，CH2AZ，DVIA3A1、A2、A3为反照率阈值植被指数植被指数（2）归一化植被指数:NDVI=(CH2-CH1)/(CH2+CH1)x100同时满足 CH1A1，CH2A2，NDVIN N为相应阈值水体指数（

8、1）归一化差异水体指数 NDWI=(Green-NIR)/(Green+NIR)对于MODSI通道，NDWI定义如下: NDWI=(CH4-CH2)/(CH4+CH2)水体指数（2）改进的归一化差异水体指数模型 MNDWI=(Green-MIR)/(Green+MIR) MODIS： MNDWI=(CH4-CH6)/(CH4+CH6)如何监测洪涝灾害（1）利用气象部门流域降雨量预报的数据，综合考虑本流域的水库湖泊蓄水情况和土壤吸水能力预测确定地点的水位高度，洪峰流量和洪峰到达时间。（2）洪水预警预报主要包括气象产品应用、暴雨预报、洪水预报、河道水面线计算、蓄滞洪区预警、城市积水预警。（3）在洪

9、涝灾害的发生过程中, 灾害承灾体的信息提取是进行灾害损失动态评估和安排救灾、减灾方案的前提。（4）从灾中的遥感数据中得到洪涝灾害的淹没范围以后, 在GIS 系统进行多个数据层的空间叠加操作(Overlay) 即可进行承灾体的快速提取。（5）淹没范围一般利用多波段卫星数据进行图像分类, 提取水体信息和水体淹没信息, 除了常见的计算机图像分类方法(如各种监督分类和非监督分类方法) 以外, 现已发展了一些简单易行的新方法, 如遥感波段谱间关系方法和水体判别函数法等。监测洪涝灾害遥感技术的应用遥感技术的发展，为洪涝灾害的大面积、客观、实时监测与遥感技术的发展，为洪涝灾害的大面积、客观、实时监测与预测等

10、提供了新的手段；预测等提供了新的手段；在在GIS技术支持下，可实现对遥感获取的灾情信息与地面实技术支持下，可实现对遥感获取的灾情信息与地面实况信息的有机结合，进行各种空间分析与专题分析，为有关况信息的有机结合，进行各种空间分析与专题分析，为有关部门尽快了解灾情、制定救灾方案以及灾后规划等提供重要部门尽快了解灾情、制定救灾方案以及灾后规划等提供重要的决策支持。的决策支持。遥感技术的应用遥感信息源选取遥感信息源选取 陆地卫星陆地卫星TM数据、数据、SPOT卫星数据作为背景图像卫星数据作为背景图像;以气象卫星以气象卫星NOAA-14/AVHRR数据为主要信息源，每天接受两次数据为主要信息源，每天接受

11、两次;天气条件恶劣时，利用雷达天气条件恶劣时，利用雷达卫星卫星SAR数据数据;对灾情严重地区，利用机载对灾情严重地区，利用机载SAR数据进行监测与详细评估数据进行监测与详细评估背景数据库的内容主要包括两个方面：背景数据库的内容主要包括两个方面：一是自然数据一是自然数据, 包括地形图、气象条件、大气环境、坡度、土壤、地表物包括地形图、气象条件、大气环境、坡度、土壤、地表物质组成、河流网络和湖泊的分布及其特性质组成、河流网络和湖泊的分布及其特性; 二是社会经济方面的数据二是社会经济方面的数据, 包括人口分布包括人口分布, 产业布局、经济发展状况等。产业布局、经济发展状况等。建立洪涝灾害背景数据库建

12、立洪涝灾害背景数据库遥感影像的预处理遥感影像的预处理应急救援（1）在）在洪涝灾害发生后，仅仅进行实时监测是不够的。将监洪涝灾害发生后，仅仅进行实时监测是不够的。将监测到的遥感数据与测到的遥感数据与GIS技术结合，可在灾害发生后快速提供最佳技术结合，可在灾害发生后快速提供最佳救援路线信息，为采取有力措施进行援救工作提供了翔实准确救援路线信息，为采取有力措施进行援救工作提供了翔实准确的数据，为防灾减灾决策提供了充分的科学依据的数据，为防灾减灾决策提供了充分的科学依据。（2）根据）根据遥感影像判断受灾区域，可能发生滑坡、泥石流的遥感影像判断受灾区域，可能发生滑坡、泥石流的区域，给路径分析加入障碍因素

13、，从而制定出合理的救援路径区域，给路径分析加入障碍因素，从而制定出合理的救援路径损失估计（1）在）在灾害发生后根据历史遥感数据、即时遥感数据、现场调查灾害发生后根据历史遥感数据、即时遥感数据、现场调查数据等对灾害损失进行全面核定，同时对灾民生活状况做出评估，数据等对灾害损失进行全面核定，同时对灾民生活状况做出评估，为灾区恢复重建以及灾民生活救济安排提供决策支持为灾区恢复重建以及灾民生活救济安排提供决策支持。（2）在）在背景数据库支持下，利用背景数据库支持下，利用GIS综合分析与统计分析方法，找综合分析与统计分析方法，找出洪涝灾害发生地点、大面积灾情及其受灾程度，同时给出耕地、出洪涝灾害发生地点

14、、大面积灾情及其受灾程度，同时给出耕地、林地、居民点、工矿企业等不同土地类型的灾后损失状况的详细评林地、居民点、工矿企业等不同土地类型的灾后损失状况的详细评估，并按省、市、县不同级别的行政单位生成定性、定位、定量的估，并按省、市、县不同级别的行政单位生成定性、定位、定量的图件、汇总数据与统计报表等，提供给有关部门。图件、汇总数据与统计报表等，提供给有关部门。实例研究背景应急救援、损失评估遥感技术应用遥感原理反思与总结反思总结优点：（1）本次课题研究，小组成员）本次课题研究，小组成员积极主动的参与到研究中来，热积极主动的参与到研究中来，热情高涨，思维情高涨，思维活跃，积极交流。活跃，积极交流。每个人都为这个研究贡献了自己每个人都为这个研究贡献了自己的力量。的力量。（2）通过本次课题研究，掌握）通过本次课