基于DEM的SAR图像洪水水体的提取

星载雷达遥感已广泛应用于洪水灾害的监测和评估中。但是由于其阴影与水体严重混淆 ,使得从雷达图像中提取洪水水体较为困难。为此 ,本文探讨了在地形数据的支持下 ,实现星载SAR图像洪水水体半自动提取的方法。主要包括以下几步 :首先 ,对雷达图像进行滤波处理 ,并将其与地形数据匹配 ,从雷达图像中提取出初步的洪水水体范围 ;其次 ,利用地形数据生成DEM ,并根据雷达图像的成像参数和DEM生成相应的模拟雷达图像 ;最后 ,利用模拟雷达图像上的阴影 ,剔除被误提为洪水水体的阴影 ,从而实现洪水水体的准确提取。研究表明 ,该方法能有效地、半自动地将星载雷达图像上的洪水水体提取出来 ;同时 ,该方法可以用于多种星载多模式的雷达图像的洪水水体的识别提取 ,尤其对含山区的大范围洪水水体的半自动提取 ,更为适用。     

从TM图像自动提取洪涝灾情的研究

1991年夏我国江淮地区发生特大洪涝灾害,本文报道应用TM图像提取洪涝灾情信息的试验研究结果,发展了一套从TM图像数值分析入手,把TM包含的丰富光谱信息转化为洪涝灾情信息的图像应用处理技术.计算机自动输出的滁河和水阳江两流域洪涝灾情分布图和面积数据经实地验证准确可信.     

基于Sentinel-1 SAR数据洪水淹没提取方法研究

洪涝灾害是世界上破坏最严重的自然灾害之一,快速准确地提取洪水淹没范围可为受灾区及时制定相应措施提供理论和技术支撑。针对已有研究中缺少运用深度学习对SAR影像进行水体提取以及缺少不同方法之间的对比等不足,以Sentinel-1 SAR影像为数据源,通过选取两个水体占比不同的区域,比较分析了Otsu法、面向对象法和U-Net法三种方法的水体提取精度,并基于最佳水体提取方法对鄱阳湖十期主体水域面积进行时空分析。结果表明:?U-Net模型的水体提取精度在三种提取方法中最高,其F1值分别为0.986 1和0.878 6;?鄱阳湖水域面积在整个研究阶段表现为“陡升缓降”的变化趋势,其在2020年7月14达到峰值,其主体水域面积为3 608 km²;?洪水淹没范围主要分布在鄱阳湖西部、西南部、东南部以及东北部。     

基于ENVISAT-ASAR数据的洪涝水体空间分布信息提取

分析了表面粗糙度、几何角度和极化方式对水体等地物在雷达图像上成像特点的影响因素以及纹理特征对水体提取的作用,分别对基于单波段数据的域值法、基于双极化数据的最大似然分类法和基于双极化数据和纹理信息的最大似然分类法从ENVISAT-ASAR数据提取洪涝水体信息的方法进行了分析与探讨.试验结果表明:域值法提取水体,存在很多诸如山体阴影等易与水体混淆的误提取问题;利用双极化数据并加入纹理信息参与水体信息提取,在一定程度上可以改善这种误提取现象,提高水体提取精度.纹理的选择方法要与当地的水体与山体阴影走向、形态等结合,这个试验过程是费时的.     

利用多源数据融合研究长白山天池火山的喷发期次及空间分布

利用ERS－2 SAR，Landsat TM和全色航空照片等图像，结合测年、野外地质考察等资料，在GIS平台上利用多源数据融合、小波变换、神经元网络分类等手段，研究了长白山天池火山的喷发期次及分布，为火山灾害制图及危险性评价提供了重要依据。     

基于知识的多时相TM图像森林火烧迹地快速提取方法

本文以覆盖福州市及周边地区的五期TM图像为例,进行森林火烧迹地的自动提取研究.分别对TM图像上火烧迹地及其背景地物采样,分析火烧迹地在TM图像6个波段及PC变换、TC变换、多时相植被指数(MTVI)上的光谱特征,发现了火烧迹地与背景地物区分的光谱知识.其次,利用DEM数据分析火烧迹地在地形上的分布特点,发现了火烧迹地空间分布的知识规则.在此基础上建立了基于知识的多时相TM图像上森林火烧迹地提取模型,从而解决了快速识别和提取森林火灾信息的问题.     

ENVISAT卫星先进合成孔径雷达数据水体提取研究——改进的最大类间方差阈值法

星载雷达遥感是目前洪涝灾害水情监测的重要技术手段之一,而欧空局ENVISAT卫星上搭载的先进合成孔径雷达ASAR是目前功能最为强大的星载雷达系统。依据微波遥感影像中水体后向散射系数相对较低的特征,将图像分割中的常用算法——阈值法应用到ENVISAT ASAR数据水体提取中。进行了洞庭湖地区2007年枯水期和洪水期两景ENVISAT/ASAR APP-1P影像的实例研究,结果表明,综合考虑类间和类内方差两个因素的改进的最大类间方差法较之双峰法和最大类间方差法,其确定的最优阈值水体提取精度最高。另外,该方法相对简单、容易实现,可极大地提高当前ASAR数据计算机水体识别的自动化水平,进而推动ASAR数据于阴雨或多云天气条件下在洪涝灾害水情监测中的应用。     

典型震害遥感图像的模型分析

实际震害复杂多样，反映在遥感影像上很难用某种固定的模式进行概括分析，因而震害遥感影像的解释至今还停留在人工判读水平上，难以做到快速、准确。地震应急响应要求尽量在最短时间内了解灾情以救灾抢险，利用遥感技术和图像模式识别技术是快速确定震害乃至灾情的重要途径。本文以1976年中国唐山地震震后航空遥感图像为主要样本图像，参照国内外其它地区震害遥感图像，进行了震害的分级，概括了相应的遥感图像特征，在此基础上，建立了提取震害样本图像各种特征参量的数学模型，初步分析了表征各种震害样本图像的参量组合及其阈值范围的确定方式。     

地震灾区河谷滑坡检测的遥感分析——以北川县滑坡为例

震区滑坡易堵塞河道形成高危型堰塞湖,一旦坝堤溃决,将释放巨大能量,造成严重的地震次生水灾。本文利用多源遥感数据,旨在研究一种检测河道滑坡的快速有效的方法,迅速判断出滑坡位置,为救援减灾提供重要信息。首先,对于灾前CBERS-02B星CCD数据,通过归一化水体指数(NDWI)来提取灾前水体信息主要为河道;由于灾后震区天气状况恶劣,故采用Radarsat-1SAR数据。利用水体在SAR影像上的特性,经过多次试验后使用阈值法来提取河道范围。再对两幅影像提取结果中的河道区域进行交集运算,检测出河道范围内的变化部分。通过上述方法提取的河道信息较为模糊、零散,这些模糊、零散并非都由滑坡堵塞河道造成,而是受噪声影响,在此对河道交集影像做膨胀处理,达到突出滑坡信息的目的,进而得以提取河道真实堵塞范围。最后进行人机交互判读,提取滑坡区域。实验以四川省北川县滑坡灾害为例,证明了本文方法的高效性与可靠性。     

基于半分析算法的太湖水质参数多光谱遥感反演

半分析算法基于固有光学特性数据,具有明确的物理意义,能同时反演多种水质参数,是水质遥感反演的趋势。基于太湖实测的吸收系数与后向散射系数数据与Landsat/TM数据,利用Gordon半分析模型,对叶绿素a、悬浮物与黄色物质进行了同步反演,并探讨了半分析算法适用于内陆水体多光谱遥感数据的潜力。多水质参数同步反演方法为水环境综合分析提供了有利的技术手段。     

基于知识的AVHRR影像的水体自动识别方法与模型研究

根据水体光谱特性，通过分析水体在ＮＯＡＡ气象卫星的ＡＶＨＲＲ影像上的表象特征及与其它相关环境因子在光谱信息上的差异，认为水体在ＡＶＨＲＲ影像上具有光谱可分辨性，从而提出了基于水体光谱知识的水体自动提取识别的水体描述模型，并将该模型应用于太湖、淮河、渤海等地区，取得较好的效果。该模型方法同样可扩展应用于其它传感器获得的影像数据，从而实现遥感信息提取的自动化与智能化     

基于星载雷达的洪水灾害淹没范围获取方法探讨

探讨了以星载雷达监测所获得的数据为数据源,提取洪水灾害淹没范围的基本原理和方法,并以１９９５年５月洞庭湖遭受洪水时所获得的ＪＥＲＳ－１ＳＡＲ数据为例,说明了该方法的应用及其有效性。     

历史时期荆江洪灾及其成因分析

2000a来,长江荆江河段的洪灾与治理一直是举国关心的问题。本文通过对历史时期荆江洪灾史料的分析,发现荆江洪灾多数发生在气候比较寒冷时期,特别是在寒冷时期中的温暖期内。荆江洪灾的发生主要与上游洪流水量过猛有关,其次是由本区雨季连续阴雨和暴雨所造成。成灾的基础是河间平原地区的相对沉降,造成泄洪不畅。治理荆江洪灾的主要途径可考虑分洪出流措施。     

上海市水灾风险分析

利用1949-1990年上海市郊水灾历史灾情资料,分析其时空分布特征显示,自1949年以来,水灾受灾指数和相应粮食减产率呈阶段性下降,尤其自1977年水利控制片贯彻实施后,二者呈大幅度下降。各区县中,综合考虑水灾频次和受灾面积两个因素,得出南汇灾情最为严峻。最终,针对历史灾情资料缺乏、小样本数据使用传统统计模型进行风险分析精度不高的特点,基于信息扩散原理,利用正态信息扩散技术将单一的样本观测值变为一模糊集的模糊数学方法,对各区县受灾指数进行了风险分析,结果显示:南汇、浦东在受灾指数较低时,超越概率较高,即风险较高;崇明、金山在任一受灾指数下,风险都显示最高,受灾指数达0.8的超越概率为0.03345和0.01243,分别达到30年一遇和100年一遇。     

自适应滤波法在洪水预测中的应用

尝试用时间序列分析中的自适应滤波法对江河灾害性洪水进行预测，认为加权因子个数和自适应常数的确定是关键。以荆江沙市站１９５０～１９９５年的年最高水位资料为研究对象，借助计算机编程与计算，确定了最优加权因子个数和自适应常数，建立了适合于该站未来年最高水位的预测模型。预测结果与误差分析表明，自适应滤波法用于江河洪水预测是可行的。     

家户土地对洪涝灾害的经济响应研究湖南省洞庭湖区案例分析

通过对湖南省洞庭湖区家户经济与洪涝灾害关系展开的野外调查，和从行政门部与保险公司 获得的有关社会经济统计资料、案例资料，进行了衣户经济行为与土地经济行为的分析。结果表 明，家户对洪涝灾害的抵御能力主要受其经济能力的制约，土地一方面受到来自增加家户收入的压 力，另一方面受到来自必须给水以一定空间的压力，所以在尽量满足给水以一定空间的基础上，努 力提高单位土地的产出率，从而提高家户的经济收入，对这一湖区的农民家庭经济与洪涝灾害问题 的解决具有重要意义。     

洪涝灾害后区域水环境中污染物迁移转化控制研究

洪涝灾害发生后,大量洪水会携带污水与各类垃圾,以及形成的径流冲刷,将导致水体中的污染物明显增加,严重破坏生态环境。以多环芳烃为例进行了洪涝灾害后区域水环境中污染物迁移转化控制研究,分析污染物吸附机理,分别建立吸附动力学方程与等温线模型,确定污染物在挥发去除作用中的速度,计算挥发损失程度;并结合对流作用、分子扩散、放射性衰变等方面的影响,构建迁移数学模型;以海南省三亚市为例,利用迁移模型对多环芳烃的控制方案进行筛选与优化,通过格朗日乘数法计算多环芳烃的控制率。研究结果表明,多环芳烃控制方案结合了多目标组合优化,使控制方案更符合实际情况,从而最大程度上减少洪涝灾害对水体环境的污染。     

由震洪相关回顾性预测1870年长江特大洪水

１８７０ 年长江特大洪水是多因叠加和强化的结果, 因之要预测它也要从各方面去研究。如特大洪水前的先行降雨和洪水所反映的大气环流状况及太阳活动情况等。本文把１９３１ 年、１９５４年、１９９１ 年长江大洪水前一年内缅甸北部有７ 级以上大震及１９９８ 年长江大洪前一年内缅北有６级左右震群集中活动的相关指标移用于１８７０ 年长江特大洪水前, 发现其前一年, 即１８６９ 年缅北亦有７ 级以上大震发生。震洪相关的物理机制是与地震活动有关的地下放气使孟加拉湾向长江流域输送的水气更多,如遇北方冷气团南下则降大雨致洪。另外,１８７０ 年长江洪水之所以比１９３１ 年、１９５４ 年、１９９１ 年和１９９８ 年长江洪水还大, 我们认为１８７０ 年４ 月１１ 日在长江上游山区有７ 级以上大震发生, 且震前有大雪发生, 是叠加在前述致洪因素上的另一因素。     

汶川地震灾区小流域洪水计算方法初探

汶川地震灾区小流域山洪不仅造成巨大损失,同时也是泥石流等灾害的激发因素,探寻一种准确且可操作的洪水峰值流量计算方法对防灾减灾具有重要意义。本文选择不同产流和汇流计算方法,组合成不同水文模型,进行小流域洪水过程计算,对模拟结果和参数选择进行对比,旨在探究最适合该地区的小流域水文计算方法。分别选择SCS曲线法、Green-Ampt入渗法、初损稳渗法进行坡面产流计算,应用SCS单位线法、Snyder单位线法和运动波方程进行坡面和沟道汇流计算,组合成5种小流域产汇流计算模型,利用6场洪水进行参数率定和结果验证。模拟结果对比分析,得出SCS曲线法是最适宜的产流模型,其与SCS单位线、运动波汇流计算方法组合而成的SCS和SKK模型,峰现时间的模拟误差最小,在0~25 min之间;洪峰流量模拟的相对误差较小,平均误差不超过4%;洪水总量模拟误差在10%左右。另外,这两种模型参数设置及确定较简单,更适合在数据稀缺的小流域中进行洪水模拟应用。研究可为汶川地震灾区小流域山洪和泥石流等灾害的流量估算提供方法和参数借鉴。