中国重大自然灾害监测与评估信息系统的建设与应用

中国在１９９１～１９９５年期间，应用遥感（ＲＳ）和地理信息系统（ＧＩＳ）技术建立了重大自然灾害监测与评估信息系统，它包括洪水、林火、干旱、雪灾、地震、沙漠化和松毛虫灾害等七种自然灾害。整个研究和应用工作主要包括下述几部分：·建立灾害历史数据库和灾害背景数据库；·研究重大自然灾害的区划和危害程度分区；·建立单灾种的监测与评估系统（在微机或工作站系统上）；·对突然发生的自然灾害（如洪水、林火、地震等）建立应急反应系统；·应用这些技术和系统对１９９１年以来发生的洪水、干旱、林火等进行监测与评估，为主管部门防灾救灾提供辅助决策依据。本文是在集体研究成果的基础上加以概括，并提出一些个人的看法。     

基于遥感的洪水灾害承灾体神经网络的提取方法探讨

洪水灾害承文体信息的快速获取是洪水灾害评估的基础．卫星遥感所获得的遥感图象包含了有关该承灾体的空间分布信息．常规目视解译难以快速并准确地从遥感图象中提取这些信息．神经网络技术的发展为解决这一问题提供了新的工具．本文阐这了将神经网络用于从遥感图象中自动提取洪水灾害承文体的空间分布信息的基本原理和方法,并结合实例说明了这种方法的有效性     

CHINA＇S NATURAL DISASTER MANAGEMENT SYSTEM ESTABLISHMENT OF A NATIONAL INTEGRATED ASSESSMENT,PREVENT

ＣＨＩＮＡ＇ＳＮＡＴＵＲＡＬＤＩＳＡＳＴＥＲＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＹＳＴＥＭＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴＯＦＡＮＡＴＩＯＮＡＬＩＮＴＥＧＲＡＴＥＤＡＳＳＥＳＳＭＥＮＴ,ＰＲＥＶＥＮＴＩＯＮ,ＡＮＤＲＥＳＰＯＮＳＥＰＲＯＧＲＡＭＭＥＣＨＩＮＡ＇ＳＮＡＴＵＲ...     

基于大数据挖掘的洪水灾害易发性评价系统设计

针对目前在设计洪水灾害易发性评价系统时由于没有分析洪水灾害数据之间的关联性,从而导致洪水灾害易发性评价准确率较差的问题,提出基于大数据挖掘的洪水灾害易发性评价系统设计。首先设定系统的整体框架,并对其框架中的功能模块进行具体描述,再将获取的洪水灾害信息数据进行离散化计算,构建洪水灾害的数据训练集与数据验证集,将构建的数据集输入系统中利用关联分析法对数据进行关联性计算并对计算结果进行排列,以此完成对洪水灾害的易发性评价。检测结果表明,该方法设计的系统在对洪水灾害进行易发性评价时Kappa系数、正确率及AUC的值均呈上升趋势,表明该系统对洪水灾害易发性评价具有一定的可行性。     

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。     

基于MODIS和GIS的洪水识别及淹没区土地利用信息的提取

介绍了MODIS数据晴空和薄云下水体的有效识别算法——CH2/CH1比值方案,并应用于2007年淮河流域大洪水事件,选取泄洪前、泄洪期和退水期3时相的MODIS数据进行水体识别分析,有效确定洪水淹没区。利用GIS技术提取洪水淹没区土地利用信息,进一步统计安徽省沿淮县市淹没区土地利用各类型的面积,从而为区域洪水灾害评估提供参考依据。相关研究成果已在ArcGIS中建成模型,为洪水监测业务服务。     

应用GIS方法反演洪水最大淹没水深的空间分布研究

探讨了应用地理信息系统（GIS）方法反演洪水最大淹没水深的基本原理和计算方法。对水库型淹没区和滩地型淹没区分别进行了分析和讨论。以1960年辽东洪水作为实例，在1：1万比例尺地形数据的支持下，结合历史洪水洪痕水位调查资料，计算了该次洪水最大淹没水深的空产布状况，计算结果可以为洪灾损失评估和洪灾风险评价提供数据基础。     

边坡工程集成式智能辅助决策系统研究

以智能决策支持系统（ＩＳＳ）的理论与方法为基础，以事务处理专家系统系统开发具ＧＵＲＵ为开发环境，将多种评价与决策模型和方法相结合，形成了一个应用于边坡工程的集成式智能辅助决策系统（ＩＩＡＤＳＳＥ），本文讨论了ＩＩＡＤＳＳＥ的设计思想，介绍了ＩＩＡＤＳＳＥ的基本结构模式，各部分的功能及其实现方法，ＩＩＡＤＳＳＥ具有定性与定量分析相结合的特征，可较好地处理边坡工程稳定性评价与加固方案决策分析问题。     

基于FY-3A/MERSI的2013年夏秋间松花江和黑龙江干流洪水遥感监测分析

介绍了FY-3A/MERSI数据的基本情况,以及FY-3A/MERSI在晴空和薄云下水体的有效识别方法—(Rc2+Rg2)/(Rc1+Rg1)方案,并将之应用于2013年松花江(黑龙江省境内)和黑龙江流域的洪水水情监测。选取洪水前期、洪水高峰期、洪水下降期和洪水结束期4个时相的FY-3A/MERSI数据监测洪水水情变化,并进行水体识别及对比分析;同时,结合GIS技术按县市提取并统计洪水面积。结果表明,基于FY-3A/MERSI数据和GIS技术,能及时、准确地监测洪水水情变化。相关研究成果已在ARCGIS中建成模型,可为洪水监测业务服务。     

基于洪水灾害快速评估的承灾体易损性信息管理系统

洪水灾害易损性信息管理系统是为了开展洪水灾害快速评估,对不同洪水灾害流域和同一洪水灾害流域中的不同地区、不同承灾体(财产分类)、不同致灾因子(水深和历时等)条件,以财产的损失率为核心的综合信息管理系统。本文介绍了洪水灾害易损性信息管理系统的开发与设计的基本原理,阐述了系统的总体结构框架和功能模块划分,并且在系统数据流程图的基础上,对损失率数据库等几个重要的模块进行了详细的分析与设计,给出了系统的部分运行结果。本系统在与GIS、遥感等空间技术结合后,能够高效地完成各种洪水灾害损失的快速评估与预测分析工作,同时,本系统亦可独立作为对区域洪水灾害易损性研究的数据基础和理论支撑。     

基于GIS的长江中下游地区洪灾风险分区及评价

国内外近几年的发展表明,在所有可能避免和减轻自然灾害的措施中,最简单有效的方法就是通过在科学研究基础上进行风险区划,将自然灾害管理提高到风险管理的水平.在长江流域数字化地图的基础上,选取不同重复期(20,50,100年),及包括1870年历史洪水和1931,1935,1954,1991,1995,1996,1998,1999和2002年共10次洪水,借助Arcview地理信息系统的空间分析和叠加功能,对长江中下游地区的洪水灾害危险性进行了初步评价.首先参考洪水灾害淹没图和相关历史文献记录资料,构建10次洪水受灾县(市)分布图;其次对这10次洪水受灾县(市)分布图进行叠加,得到长江中下游地区洪涝灾害风险性评价图.分析表明:长江中下游地区洪水风险的分布是有规律的,而且具有明显的地理意义.有4个明显的高危风险区,分别是洞庭湖、鄱阳湖两湖平原的湖滨地区和公安以下的长江中游河段的沿江一带,尤其是荆江河段以及两江相夹地势低洼的江汉平原;沿高危风险区外侧为高风险地区,重点在汉江下游、资、沅、澧水、清江流域、皖沿江地区以及太湖流域的部分地区;沿长江于高危风险和高风险地区两侧分别为风险较小地区;其他地区对于洪水灾害而言则为安全地区.评价结果与长江中下游的实际情况基本吻合.     

利用RADARSAT SWA SAR和LANDSAT TM的互补信息确定洪水水体范围

从RADARSAT SAR图像中自动提取洪水水体，一直是一个急需解决而又未能得到解决的问题。主要困难是由于阴影与水体严重相混淆。为此，本文研究发现,通过RADARSAT SWA SAR图像和LANDSAT TM图像上的互补信息，利用RADARSAT SWA SAR图像和LANDSAT TM图像上的水体和阴影进行复合处理，可以从RADARSAT SWA SAR图像上准确、半自动提取洪水水体范围。研究结果表明，该方法不仅适用于平地洪水水体范围的半自动提取，而且更适用于包含山区的大范围洪水水体的半自动提取。     

滑坡泥石流的多源遥感提取方法

针对汶川地震灾区内滑坡泥石流多发的现象,分析了基于光学遥感数据和SAR数据的滑坡泥石流提取方法.光学遥感数据使用多期影像变化检测和灾后SAR数据使用特征提取的方法,可以分别有效地对滑坡泥石流信息进行提取.结果显示,文中使用的方法可为滑坡泥石流多源遥感监,测提供方法参考.     

地震与地球旋转运动相关性的几点讨论

本文对地震的时、空、强特征进行研究,并与地球旋转运动进行对比,发现它们之间有这样一些相关规律:1.中国和欧洲地区的地震活动具有相同的年变化,并与地球自转加速度同步;2.全球M≥8级大震的月频分布曲线与日长(△P)曲线一致,但频度曲线超前一个月;3.南北半球M≥7级地震活动的逐月时序迭加具有高低潮的反向呼应关系;4.地震沿纬度分布状态表明,在北纬35°处和赤道偏南的纬度带上是两个地震活动高峰带.认为日地距离的变化使地球处于周期性的太阳引力场中,是地震活动出现规律性季节变化的主要原因.     

基于HHT的混凝土损伤AE信号分析新方法

介绍了HHT这一非线性、非平稳信号的处理方法。针对混凝土材料损伤所产生的声发射信号复杂的特点,提出了基于HHT的分析混凝土材料中产生的声发射信号的新方法,借此分析了从预应力混凝土梁在三点弯曲载荷下的破坏实验中拾取的实际AE信号,获得了该损伤信号的Hilbert谱。通过与小波分析结果的比较,显示出该方法具有处理精度高、自适应性强的特点,能有效地提取声发射信号中损伤成分的主要特征,为AE信号处理提供了一种新的途径。     

抑制斑点噪声的SAR与多光谱图像融合方法

通过将主成分变换与IHS变换相结合,避免了会导致SAR信息量损失的滤波过程,实现了一种可降低SAR斑点噪声影响的遥感影像融合算法。与主成分变换融合方法、IHS变换融合方法在主观视觉效果分析和客观统计参数两方面进行比较,新方法不仅很好地保留了多光谱影像的光谱信息,增强了结果影像的空间细节表现能力,而且有效地抑制了SAR斑点噪声,提高了结果影像的信息量与清晰度。     

大同地震前跨断层形变年速率比时空微动态演化特征

研究探索了由跨断层形变测量资料提取无量纲的年速率比γh 和γ1 的新方法 ,并给出了整个测量区域速率比的时空分布和演化特征。研究结果表明 :(1 )中强地震前近源区形变年速率比在空间上、时间上存在中短及短期异常 ;(2 )中短期异常显示 ,震前 1～ 2年近源区年速率比正值(或负值 )有逐渐增大范围、量值的趋势 ,震源区速率比值较小 ,似处于闭锁状态 ;(3)短期异常显示 ,震前 3个月速率比值增高 ,空间上呈现大范围正负值区异常分布 ,图像形态发生显著变化。     

渤海海底土类动剪切模量比和阻尼比试验研究

土的动剪切模量比和阻尼比是工程场地地震安全性评价工作和土层地震反应分析中不可缺少的重要参数。本文采用应力控制振动三轴试验装置对渤海海底的常规土类动剪切模量比G/G_(max)和阻尼比λ进行试验研究,试验装备为HX-10O控制振动三轴试验系统,土类包括粘土、粉质粘土、细砂、粉砂、粉砂质细砂,土样来自渤海海域内BZ13-1、BZ26-2、QK18-2等3油田的场地钻孔。采用拆线曲线拟合动剪切模量比G/G_(max)、阻尼比λ随动剪应变γ变化的关系,得到各类上的G/G_(max)、λ随γ变化关系及推荐值。本文的结果已在这3个油田平台的地震安全性评价中使用,本项工作积累的有关基础资料和工作方法可供该海域内有关海洋建设工程的地震安全性评价工作以及未来海域内的地震区划工作借鉴和参考。     

利用AVHRR资料对哈尔滨市森林火灾的判别分析

利用极轨气象卫星遥感接收、处理系统,对2003-2005年监测的AVHRR遥感资料进行了数值化分析,及时、准确地了解火情、火点的信息,评估哈尔滨市及周边地区火情、火灾的发生情况,为防火部门提供准确的决策依据.