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。     

基于多时相HJ影像的水稻洪涝灾情和产量监测

洪涝灾害是影响水稻生产的重要逆境因子。利用多时相HJ卫星影像数据评估了2012年辽宁洪涝灾害对水稻的影响。类似于土壤线,首先基于洪涝浑浊水体像元建立了水体线WL(NIR=0.693 1RED+0.022 7),并以此定义水体浑浊指数WTI和垂直植被指数PVI来分别监测洪涝水体的泥沙含量和水稻作物产量,对PVI与地面实测产量数据进行了相关分析,建立了灾后水稻产量与PVI的线性回归方程Yield=50 279PVI-2 804.1。研究结果表明,泥沙含量越高,水稻受灾越严重,产量越低。WTI可用于监测洪水泥沙含量,PVI则与水稻产量具有极显著的相关关系(R2=0.965),洪涝灾害对水稻的影响不仅可以从水稻收获前的遥感影像进行估测,更能够在洪涝灾害发生后及时进行估测,对洪涝灾后的水稻实际生产具有一定的指导意义。     

泾河流域1644-2003年洪涝灾害和洪水沉积特征研究

通过对泾河流域1644-2003年洪涝灾害历史文献资料的搜集、整理和分析,对该时期泾河流域洪涝灾害等级、洪涝灾害时空变化特征及其成因进行研究。同时结合泾河下游洪水沉积剖面,对该时期洪水特征进行分析。研究表明:泾河流域1644-2003年发生洪涝灾害总计165次,平均每2.18年发生一次。主要以中度涝灾为主,其次为大涝灾,轻度涝灾和特大涝灾发生次数较少。1644-2003年,泾河流域的洪涝灾害总体呈现不断增加的特点,泾河流域洪涝灾害发生频次最高的是在1894-1953年,发生频次最低的是在1644-1723年。泾河流域发生的165次洪涝灾害中,上游发生的洪涝灾害最多,其次为下游,中游最少,上、中、下游同时发生的洪涝灾害为4级特大涝灾。不同阶段气候的冷暖干湿变化和人类活动对泾河流域植被的破坏是泾河流域发生洪涝灾害的主要原因。1644-2003年的洪涝灾害在泾河下游形成了2.56 m厚的河漫滩洪水沉积剖面,该剖面沉积层主要由特大涝灾、部分大涝灾和中度涝灾形成,剖面记录的洪水频次比历史文献记录的洪水频次要明显少。     

洞庭湖区退田还湖的洪水效应模拟

洞庭湖多年平均削减入湖洪峰流量约10000m3/s,这对于保护长江中下游,特别是中游地区的防洪安全十分重要.但由于泥沙的严重淤积,以及湖泊湿地被大规模垦殖,使洞庭湖的调蓄功能下降,江湖洪水威胁加剧.1998年长江流域发生特大洪涝灾害,中央及时提出了"退田还湖、平垸行洪"等长江流域洪水治理的32字指导原则,洞庭湖区是实施该原则的重点地区.应用数值模拟方法,通过建立洞庭湖与长江耦合的水动力学数值模型,针对1998年洪水,模拟研究了洞庭湖区退田还湖的洪水效应,并设计了8种方案分别进行定量评估.结果显示,退田还湖工程的实施,对降低洞庭湖区江湖洪水位,缓解江湖洪水威胁具有重要意义.     

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。     

EOS-MODIS资料在森林火灾监测中的应用研究

对用MODIS资料进行火情监测的原理及通道特性进行厂分析,提出了一种用于林火监测的资料处理流程和量化判识指标.     

嘉陵江上游暴雨洪水特性分析

介绍了流域气候和地理特征,分析了流域降水、径流特性和泥沙特点;通过对历年暴雨洪水资料的统计,分析了流域内暴雨洪水形成的规律;对干流段灾害性洪水的重现期及大洪水发生的周期和季节规律进行了分析,并提出了防洪减灾对策.     

基于遥感的新疆北疆积雪盖度及雪深监测

新疆北疆为雪灾多发区,准确地监测积雪分布及雪深具有十分重要的意义,可为雪灾多发区在冬季做好防灾减灾工作提供依据.目前MODIS数据主要运用归一化差分雪盖指数(NDSI)对积雪进行提取.NDSI是基于雪对可见光与近红外波段的反射特性和反射差相对大小的一种测量方法,然而它只能将像元辨别为积雪或非积雪,满足不了高精度的流域制图及雪盖提取要求.以新疆北疆为研究对象,应用MODIS数据和线性光谱混合模型提取像元内积雪所占比例(积雪盖度),并与NDSI建立关系,讨论了NDSI是否可以作为估算积雪盖度的标准,进而提高NDSI在积雪监测中的应用精度.结果表明,二者具有较好的线性关系,经过野外实测点的验证,25个点的平均绝对误差是0.06.此外,以MODIS数据与地面实测雪深资料为基础,通过分析和研究MODIS窗区通道的光谱特点,探讨了适合于积雪雪深监测最佳的MODIS通道,初步建立起应用MODIS资料监测北疆地区积雪深度的反演模型.     

广西漓江洪涝灾害及防御对策研究

利用GIS信息系统和降水实况资料,对发生在广西漓江的洪涝情况进行分析。通过对洪涝灾害进行实地调查,利用灾害风险评估技术,对漓江洪涝灾害进行风险区划,对洪涝灾害的防御措施进行探讨。漓江上游是广西的暴雨中心,汛期暴雨常造成漓江洪涝灾害,特别是5-6月份,每年基本上都有2~3次大面积的洪灾;沿江两岸都是洪涝灾害的高风险区;漓江洪水具有来得快,消得也快的特点;造成漓江致洪暴雨的天气形势主要是华南静止锋;加强上游降水量的监测和预报,加强上游水库蓄水错峰的调控能力,完善低洼地段防洪堤坝建设,可以有效地防御洪涝灾害。     

黄河下游泥沙灾害初步研究

基于黄河下游对泥沙运动与泥沙灾害发生的关系问题进行了分析。认为下游泥沙灾害类型主要包括洪水、河岸侵蚀、土地沙化、水涝和土地盐碱化, 并认为改造下游泥沙灾害环境应通过改变泥沙堆积分布入手。     

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.     

用"3S"技术在低湿地区域提取高精度水灾信息--若干问题讨论

低湿地区域因其经济发达,财富密度大,故对于水灾损失评估,水灾信息的高精度提取显得尤为重要.作为水灾信息表征的两个重要方面:淹没范围和水深,是我们研究的重点.首先,论述了研究低湿地区域水灾的重要性;提出了研究应用“3S“技术提取高精度水灾信息的必要性,然后,综述了“3S“技术在水灾信息提取中的研究进展,指出了目前研究存在的问题;最后,阐明了今后在低湿地水灾信息高精度提取中应优先开展的研究课题.     

太湖流域洪涝的激发机制和减灾策略探讨

太湖流域洪涝灾害的形成包括自然和人为两方面的机制。自然机制有：①年降雨量较大，且降雨时空分布不均，暴雨强度大；②地势周高中低，平原海拔低，河流比降小。人为机制有：①围垦缩小了流域蓄水面积；②地下水开采和高层建筑造成地面沉降；③土地非农业化使地表可渗透性面积减少。并提出洪涝威胁的发展趋势及减灾对策。     

城市洪涝灾害的成灾模式初步分析

城市是一个通过水、电、气、交通、通讯、计算机网络等国民经济命脉系统联系在一起的集政治、经济、文化、外交等社会活动中心于一体的人口资产密集区。我国目前正处于经济和城市化高速发展时期,城市在发展的同时深刻地改变了当地自然环境,增加了洪涝灾害发生的频率,城市洪涝灾害损失也以前所未有的速度增长,城市洪涝灾害损失的基本模式,除了造成人员伤亡、建筑物和物资直接受损毁外,更在于命脉系统因灾瘫痪导致社会经济活动中断;地下设施迅速发展加重了洪涝灾害风险;建筑物内部财产损失比重增加;以及由洪涝灾害促使持续发展受阻和环境破坏等问题。     

大别山区山洪灾害预警模型的建立与应用

根据近年来大别山地区高密度雨量站资料,利用GIS技术形成的更为精细的栅格点坡度和高度数据,得出雨量与山区坡度和高度的具体关系,并由此推算出两个子流域发生山洪灾害的雨量阈值;实时通过数据服务器获取前期逐时雨量资料,形成24 h和6 h雨量,根据雨量关系式求算面雨量,与山洪灾害雨量阈值进行比较,给出是否发生山洪灾害的预警信息;及时发布预警信息,将山洪灾害的预警信息在淮河流域气象中心进行实际应用。     

基于决策树的黑龙江省旱耕地分类

基于决策树和EOS/MODIS数据,参考黑龙江省的农事活动和农作物发育期数据,对该省旱耕地进行了分类。结果表明,利用MODIS较高时间分辨率的特点,提取该省植被物候信息,可以在较短时间内实现对旱耕地分布及面积的定量描述;由于黑龙江省的干湿冷暖差异较大,按气候特征分区进行旱耕地判识的效果较好,总体精度可达到85.27%,Kappa系数0.8415。该项研究可为黑龙江省旱耕地面积数据的及时获取提供参考。     

城市复杂地表TM温度反演及其与MODIS产品的比较

在利用决策树模型将城市复杂地表分为植被、建筑物、水体、裸土等4类进行地表比辐射率估算和利用MODIS近红外数据反演大气水分含量的基础上,采用Jimenez-Munoz单通道算法进行了城市复杂地表TM温度的反演,并将反演结果与EOS MODIS地表温度产品进行了比较分析.结果表明:(1)基于地表信息分类提取后的地表比辐射率和MODIS反演的大气水汽含量得到的地表温度接近于实际状况;(2)反演结果与EOS MODIS地表温度产品对比发现Landsat TIM的陆表温度均值和标准差高于EOS MODIS的陆表温度产品.     

基于灰色理论的黑龙江省暴雨洪涝特征分析及灾变预测

基于灰色理论和气象灾害普查资料对黑龙江省暴雨洪涝灾害时空分布特征进行了分析并进行了灾变预测。黑龙江省暴雨洪涝灾害主要发生在5-9月,其中7月损失最大;1990年以来暴雨次数虽然有所减少,但暴雨洪涝造成的损失却明显增加;黑龙江省暴雨洪涝灾害可划分为严重洪涝区、重洪涝区、中洪涝区和轻洪涝区,严重洪涝区位于松花江及其支流沿岸的大庆市、伊春市、齐齐哈尔市、佳木斯市和哈尔滨市。根据灰色灾变预测理论预测2013年出现严重暴雨洪涝灾害(全省农作物受灾面积≥500 000 hm2、可比经济损失≥50 000万元)的可能性最大,其次是2016年。     

我国农业水旱灾害的时间分布及重灾年景趋势预测

分析了我国 1970～ 1999年农业水旱灾害的时间分布特征。分析结果表明 :在研究时段内 ,我国农业自然灾害总体上呈增长态势。该时段可划分为两个明显的阶段 :80年代中期以前 ,总灾、水灾及旱灾对农业生产的危害较轻 ;80年代中期之后 ,呈现出影响范围广、损失增大的趋势 ,重灾年份明显增加。旱灾和水灾是威胁我国农业生产最为严重的自然灾害 ,尤以旱灾为甚。我国农业遭受旱灾威胁的范围多年基本不变 ,而旱灾受灾率波动明显 ,成灾率逐年增长 ,这与近几年农田水利设施建设缓慢、灌溉能力降低有关 ;水灾受灾率和成灾率具有特别显著的同步特点 ,表明水灾致灾能力强 ,一旦发生 ,极易成灾 ,水灾危害加剧与防洪、抗洪能力低下及生态环境恶化有关。各灾种的受灾率和成灾率呈正相关关系 ,表明我国农业生产系统的抗灾能力总体上较弱。　　本文还用灰色系统理论的建模方法 ,建立了农业总受灾率 -总成灾率、水灾受灾率 -成灾率、旱灾受灾率 -成灾率的重灾年景灰色灾变GM(1,1)预测模型 ,对未来 10年我国农业灾害趋势进行了预测分析。灰色预测结果表明 ,2 0 10年之前 ,除 2 0 0 3,2 0 0 6年水旱灾害危害较小外 ,其它年份均为灾情严重年份 ,其受灾率和成灾率均高于近 30年的平均水平。其中 ,2 0 0 4 ,2 0 0 7年将为水灾重