文档介绍：防灾减灾遥感应用
薛大川
引言
我国地域辽阔,天气变化万千,洪水、飓风、龙卷风、地震等不可抗性灾难频发,此次汶川特大地震给人民的生命和财产造成巨大的伤害。近50年来,我国每年由地震、地质、旱涝、海洋、疫病等自然灾害造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%.自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素,依靠科技进步,提高我国防灾减灾的综合能力已成为当务之急。
我国目前已建立起了较为完善、广为覆盖的气象、海洋、地震、水文、森林火灾和病虫害等地面监测和观测网,建立了气象卫星、海洋卫星、陆地卫星系列,并正在建设减灾小卫星星座系统。在气象监测预报方面,建成了较先进的由地面气象观测站、太空站、各类天气雷达及气象卫星组成的大气探测系统,建立了气象卫星资料接收处理系统、现代化的气象通信系统和中期数值预报业务系统。
此外,还发射了“资源一号”、“资源二号”卫星,广泛应用于资源勘查、防灾减灾、地质灾害监测和科学试验等领域。
一、洪涝灾害
1、灾前背景数据库的建设与更新
2、灾前预警
3、灾情监测
4、抢险救灾
5、灾害评估
6、与GIS集成提供决策支持
7、建立灾害模型
1、灾前背景数据库的建设与更新
1、空间展布式社会经济数据库
2、本底水体数据库
3、地形数据库
4、其它数据库包括基础地理数据库、土地利用数据库、历史汛情数据库、历史灾情数据库等,这些数据库也是进行分析的重要参考依据。
2、灾前预警
洪灾预警利用气象卫星实时监测各流域内的气团活动、云系,跟踪降雨带的移动,及时地预报暴雨、台风等恶劣天气以及降水量和强降水的中心区域,对流域可能发生的洪灾进行预警,方便各部门及时采取应对措施,如水库提前开闸放水,重要堤段的加固等。
高分辨率遥感图像经过辐射校正、图像增强、几何校正、精细配准之后可用于地面的变形监测。通过高分辨率陆地卫星的同轨或异轨立体成像技术可以构建研究区域的数字地面模型(DTM),结合当地的降雨数据、植被覆盖信息、地质构造信息、岩性土壤信息等综合分析后能够判断出次生地质灾害的易发区,并对可能发生的地质灾害及时进行预警。
3、灾情监测
1、雨情监测:雨情的监测是时段降雨量的监测,其相应的结果有雨强,也有累积降雨量。
2、水情监测:水情一般指流量和水位,根据流量过程可以计算出某一时段的洪水总量。可以将洪水期图像与本底水体图像叠合,确定显示淹没范围及河道变化;利用极轨气象卫星资料调查洪水,利用机载合成孔径雷达图像监测洪水,利用近红外遥感调查河流行洪障碍物的分布及堤防决口的位置和原因;将遥感与地理信息系统(GIS)结合,实现对汛情的全天候、准实时的监测与查询,使防汛指挥部门可以快捷方便地看到汛情情况。
3、工情监测
4、
4、抢险救灾
遥感能够在大的区域尺度上对洪灾地区进行监测,在第一时间发回大量的灾情和险情信息,如淹没的大致区域、水毁情况、群众受围困情况、重要工程(如交通动脉、大坝等)的运行情况等信息,使得指挥中心能够迅速响应,针对灾情采取应对措施,集中人力物力进行抢险救灾。同时,遥感也能提供灾区的路况信息,方便群众和财产进行转移,为救灾指挥调度提供依据。在救灾的过程中,航空摄影遥感和航空雷达遥感由于具有能够全天作业、灵活和高分辨率的特点而大显其功。
5、灾害评估
1、淹没区分析:在近红外的遥感影像上,清澈的水体呈黑色,因此可以选择近红外波段的影像来区分水陆界线,确定地面上有无水体覆盖。
2、致灾水体特征分析:通过遥感手段(TM12波段)也可以直接探测出致灾水体的一些特征,比如水深、泥沙含量等。
3、损失评估:在遥感中,植物反射光谱的红光区(R)及近红外区(NIR)对植物生理反应最敏感,由它们各种组合构成的植被指数则是植物长势及产量的精良监测器,也是作物估产的依据
4、轻重灾区的划定
6、与GIS集成提供决策支持
遥感:数据获取与分类提取
GIS:空间数据的采集、存储、管理及分析方面具备强大的功能
将地理信息系统中所存赌的空间信息作为遥感图像的辅助数据源,并结合地理信息系统中包含的人文、社会、地理特征数据,则可以既快速更新GIS数据,又可以改善遥感分类精度和可信度,形成具有地理特征的数据分析结果,有效进行洪水淹没模拟、辅助分洪决策、损失估算等工作。