我国低温雨雪冰冻灾害遥感监测评估技术——研究与应用

针对2008年初发生在我国南方大部分地区的"低温雨雪冰冻灾害",通过典型案例分析,总结了利用微波和光学遥感数据开展冰雪监测、交通拥堵状况监测评估、雪水当量时空变化监测、地表温度反演与农业受灾评估等技术方法,介绍了灾害应急阶段空间信息产品的服务情况。提出对交通运输、能源供应和电力通信等生命线状况的评估,将是今后灾害遥感业务重要的研究和应用方向。最后从数据资源、复杂灾害背景环境下灾害遥感和卫星等资源综合应用三个方面,讨论了当前灾害遥感领域研究的不足及发展方向,指出了建立基于空间信息技术的灾害监测、预警、评估与服务体系的迫切性。     

基于“3S”技术构建农业灾害监测信息系统

本文从介绍遥感、地理信息系统、全球定位系统在建设农业灾害监测信息系统中的特点和优势出发,阐述了“3S”技术在农业灾害监测信息系统中的作用。在此基础上,提出了基于“3S”技术建设农业灾害监测信息系统的构想。     

基于FY-3D MERSI Ⅱ数据的辽宁省作物生长季日平均气温估算方法比较

作为反映气候特征的重要指标之一，日平均气温在农业气象灾害监测和气候变化研究等领域承担着至关重要的作用。与传统日平均气温的监测和估算方式相比，遥感技术具有全方位、宏观、动态等不可比拟的绝对优势，能够准确地描述日平均气温的空间异质性。为提高农业服务质量，保证农业健康、可持续发展，探索作物生长季日平均气温遥感反演方法，提高农业气象灾害监测精确度，以FY-3D MERSIⅡ遥感数据为基础，提取研究区日间地表温度(LST_day)、夜间地表温度(LST_night)、归一化植被指数(NDVI),同时还考虑了高程(DEM)、坡度(Slope)两个变量，结合气象站日平均气温数据，分别构建多元线性回归和随机森林日平均气温遥感反演模型，开展辽宁省2021年作物生长季(5—9月)日平均气温遥感监测的应用研究。结果表明：(1)基于多元线性回归模型反演的日平均气温均方根误差(RMSE)为1.71℃,平均绝对误差(MAE)为1.45℃;基于随机森林反演误差RMSE为1.17℃,MAE为0.96℃;整体上，随机森林的日平均气温反演结果更好，适用性更强。(2)实验当天和前1 ...     

沙尘灾害遥感监测方法研究与比较

在研究和分析沙尘灾害遥感监测原理的基础上，针对沙尘灾害遥感监测工作的需要，给出了2种沙尘信息提取方法（分层提取法和热红外窗区法）和3种沙尘灾害强度监测方法（密度分割法、变化矢量分析法和可比沙尘强度指数法），并对各种方法的应用效果分别进行了分析、验证和比较。结果表明：（1）沙尘信息提取方法中，热红外窗区法较分层提取法物理意义明显，稳定性低较高，步骤简单，更适合于业务化实现。（2）沙尘强度监测方法中，密度分割法相对简单，能定性描述沙尘灾害强弱分布；变化矢量分析法虽是一种较好的监测方法，但对数据要求苛刻；可比沙尘强度指数法可用于多源遥感数据动态监测应用，是较为理想的沙尘强度监测方法。（3）综合利用遥感和地面监测数据是沙尘灾害强度监测亟待解决的重点和难点之一；同时，解决多种卫星数据监测结果的一致性和可比性，是实现卫星协同使用、提高沙尘灾害监测时间分辩率的必经途径。     

农业自然灾害的遥感预报与监测

本文以河南封丘的遥感实验为例,探讨了利用航天、航空影象和地面遥感资料对农业自然灾害进行预报和监测的实用方法;同时指出:遥感应用在这一领域的前景是农业灾害信息系统的形成。     

滑坡灾害遥感解译不确定性研究

滑坡灾害遥感解译是遥感技术在滑坡灾害应用中的关键技术.研究表明,滑坡易发性和危险性区划图的误差主要来源于滑坡编目,其中大部分的误差则是源于滑坡编目时航卫片的解译,尤其是小比例尺航卫片的解译.从滑坡灾害解译、解译标志、解译过程等论述了滑坡灾害遥感解译,探讨了影响滑坡灾害遥感解译的不确定性因素,为减少滑坡编目和区划的误差提供参考.     

农业旱灾监测中的地表温度遥感反演方法--以MODIS数据为例

以目前农业旱灾监测中应用较广泛的多波段MODIS卫星遥感数据为例,探讨农业旱灾遥感监测中所需要的地表温度反演问题,尤其是反演算法的选择、基本参数的估计和具体反演中的工作流程,为快速地进行农业旱灾监测中的水热遥感参数估计提供方法选择.虽然MODIS有8个热红外波段用来监测地表热量变化,但波段31和32特别适用于农业旱灾监测中所需要的地表温度遥感反演.因此,在算法上,我们将选择计算过程相对简便但反演精度又很高的两因素分裂窗算法.详细地讨论了如何快速地估计分裂窗算法中大气透过率和地表比辐射率这两个基本参数.从实际应用来看,本文所提出的方法能快速地用来反演我国农业旱灾监测中所需要的农田地表温度参数,并获得很好的反演结果.     

应用卫星遥感技术监测沙尘暴的研究

对国内外利用遥感技术监测沙尘暴的研究进行了概述,对沙尘暴的遥感监测方法进行了总结,并作了进一步的探讨,提出了遥感监测沙尘暴的新思路,讨论了相关问题.     

利用卫星遥感技术进行干旱监测

利用2003年卫星遥感干旱监测资料和哈尔滨市土壤湿度资料，应用土壤热惯法计算和分析了黑龙江省哈尔滨市旱灾情况，提出了相应的防治措施。研究表明：这种方法在目前对裸地面进行干旱遥感监测中是定量水平较高的，对裸露土壤湿遥感精度可达到60％，根据农业气象观测规范，它可以给出土壤干旱的绝对等级。利用这一方法，计算了哈尔滨市12个县(市)不同级别干旱灾害的分布情况。     

三“S”一体化技术在林火灾害监测中的应用初探

遥感（RS）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）技术在自身进一步发展的同时，正日益朝集成化、一体化方向迈进。“3S技术”一体化为林火灾害监测提供了新的极具潜力的技术支持。本文从“3S技术”一体化角度，探讨了它在未来林火监测中应用的可能性及应用模式，最后提出了建立全国林火遥感监测系统的总体设想。     

关于建立吉林省重大气象灾害遥感监测评估系统的总体构想

详尽的分析了建立吉林省重大气象灾害遥感监测评估系统的总体构想,其中包括建立该系统的目的意义分析;国内外发展状况分析;建立系统的前期工作基础及未来前景展望,系统的主要工作及效益分析。对当前及今后一段时间利用遥感手段进行灾害监测评估的主要方向和要解决的主要技术问题都作了阐述。     

新时期我国农业灾害统计的改进

农业灾害统计是认识和分析农业灾害问题的主要环节，做好这一工作对于实现我国农业可持续发展具有重要意义。文章在分析我国农业灾害统计存在问题的基础上，指出在新时期为推进我国农业灾害统计工作，必须大力加强农业灾害统计指标体系的构建和统计规范性的建立，改进传统的农业灾害统计方法、流程，并完善农业灾害统计管理等工作。     

我国主要农业气象灾害机理与监测研究进展

对我国农业气象灾害机理与监测方面的研究进行了深入系统的回顾与评述,阐述了我国主要农业灾害研究的前沿领域和学术问题,探讨了农业灾害研究的发展趋势.灾害性天气只是农业成灾的外部环境条件(环境胁迫),在这种环境胁迫下,农业生产系统是否最终成灾,还要取决于农业生产系统本身对这种环境胁迫的应对和作用.因此农业灾害机理反映了环境胁迫与农业生产系统的相互作用和相互影响.当前,对农业灾害机理研究不足,农业成灾过程和关键因子认识不深入,农业灾害监测理论与方法不完善,已经成为建立有效的农业灾害监测预警系统、开展灾害时空动态监测,以及国家进行重大防灾减灾决策的瓶颈和障碍.对主要农业灾害机理开展研究以及发展农业灾害理论和监测方法,是国家实现农业发展目标的需要,也是多门相关学科理论与方法发展的需要.     

基于GIS的广西农业暴雨洪涝灾害风险评估

以自然灾害风险评估理论和方法为指导,遥感本底数据、气象数据、基础地理信息数据、社会经济数据为基础数据,构建广西农业暴雨洪涝灾害风险评估指标体系,采用层次分析及加权综合法建立农业暴雨洪涝灾害风险评估模型;借助GIS技术,计算广西农业暴雨洪涝灾害致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承灾体易损性、防灾减灾能力及综合风险指数,并对广西农业暴雨洪涝灾害进行风险区划,采用相关分析法将广西农业暴雨洪涝灾害风险结果与广西历史暴雨洪涝灾情数据进行对比验证,研究结果表明,农业暴雨洪涝风险分布结果与洪涝灾情损失的空间分布基本吻合,南部沿海的风险性最强,西部风险性最小。     

航空遥感的震害快速评估与救灾决策

根据邢台、海城、唐山、澜沧－耿马等震例的震害航空遥感信息建立的震害损失快速评估模型与技术系统，具有良好的应用效果，但是影响震害损失状态的因素甚多，使用时应注意区域的适用性和修订相应的常数。另外，还将自然科学与管理学综合为一体，总结了九种震害状态、九种救灾类型的决策系统，以供救灾实践的参考。     

面向对象的灾害信息遥感提取框架及其应用

我国自然灾害频发,遥感技术可快速、大范围地获取地表的重大自然灾害信息,具有巨大的应用价值.但目前高分辨率遥感影像处理面临一定的困难,尚无十分有效且快速的分类与目标提取算法,面向对象影像处理技术是该领域的研究热点.通过详细分析面向对象影像处理方法与高分辨率影像的特点,构建了面向对象遥感影像技术的灾害信息提取框架,并将该提取框架应用于地震灾害的损毁分析,为相关灾害应用研究提供参考.     

创建中国的农业减灾科技体系

中国是世界上农业灾害严重和频繁的国家,中国社会经济发展、经济全球化和全球气候变暖给农业灾害的发生带来了许多新的特点,创建中国的农业减灾科技体系势在必行。分析了农业灾害与一般灾害的不同特点,提出农业减灾科技体系应由农业灾害学与农业减灾系统工程两大部分组成;分别论述了农业灾害学的理论与内容框架,和农业减灾系统工程的基本内涵。最后,对如何创建中国的农业减灾科技体系提出了若干建议。     

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     

30年来我国农业气象灾害变化趋势和分布特征

利用1979-2008年的统计数据分析了我国近30年来农业气象灾害的时间变化趋势和空间分布特征。结果表明:(1)1979-2008期间,我国农业气象灾害的灾情日趋严重,农业气象灾害总成灾面积和成灾比率都呈增加趋势;各类灾害中,旱灾和霜冻成灾面积和成灾比率呈增加趋势,风雹成灾面积和成灾比率变化不大呈略微下降趋势,而1989-1998年段水灾严重。(2)旱灾成灾面积在总成灾面积中所占比例最大(约占总成灾面积的1/2),其次是水灾(约占总成灾面积的1/4),再次是风雹,而霜冻成灾面积最小。(3)在区域分布方面,旱灾灾情华北地区最为严重,其次是东北,再次是西北;水灾和旱灾的轻重程度往往是一个此消彼长的关系,华中的水灾最严重,其次为华东、华南和西南;风雹灾情的轻重程度在我国的分布也有较强的区域性,华北、西北和东北是风雹的重灾区;霜冻分布各区域差异较小,西北和华中的灾情相对较重。     

Flood disaster monitoring and evaluation in China

Abstract

China frequently experiences natural disasters, of which flooding is the most serious. How to monitor and control natural disasters, assess damage, and provide relief is the most urgent problem for the Chinese government and disaster experts. A national integrated system using remote sensing, geographic information systems, the Global Positioning System, and other technology for monitoring and evaluating flood disasters has been assembled and tried out for 3 years. The system has played an important role in flood mitigation during the trial and has become a key part of the flood management system at China's National Flood Control Headquarters. This paper presents an overview of the system and its use in China.