多源水利遥感数据的一体化管理机制研究

随着水利遥感数据及产品在水利业务中的普遍应用,存储和管理问题日益成为限制数据应用的瓶颈.针对水利遥感数据及产品的存储管理问题进行研究,以空间数据库引擎技术为基础,提出面向数据库的多源水利遥感数据一体化管理机制.开发并实现基于 C/S 模式的多源水利遥感数据管理系统,利用空间数据库引擎屏蔽数据的复杂性和异构性,通过统一的接口实现水利遥感数据的数据库存取.经过系统测试,证明该系统具有良好的数据存取性能,能够为上层的水利应用提供可靠的数据保障     

水利遥感数据规模化加工处理平台框架研究

以卫星遥感为代表的地表信息空天获取手段是支撑新时期智慧水利建设的重要途径。当前,遥感数据获取能力与处理服务能力之间出现了失衡,大量的对地观测卫星遥感数据被获取,而能够支撑水利业务的遥感数据产品即时服务能力和动态更新频次仍然存在瓶颈,“卫星数据量大、处理流程复杂、产品服务不足”的现状长期存在,制约着水利行业遥感应用的质量和效率。本文通过调研当前国内外遥感大数据加工处理进展,分析了面向智慧水利建设的水利遥感数据处理平台需求,设计了一种水利遥感数据规模化加工处理平台的框架,用于海量卫星遥感数据产品全链路自动化处理,以提升水利遥感数据产品处理质量和服务效率。该平台可以实现超过30种多源高分遥感数据全流程处理,通过动态分配GPU和CPU计算缓存,实现卫星遥感数据正射校正、融合、镶嵌、质检以及水利遥感专题信息提取等流程规模化、并行化和自动化处理,生产满足数字孪生流域建设的卫星遥感专题产品,支撑新时期智慧水利建设的遥感深度应用。     

遥感干旱监测在抗旱减灾应用中的若干思考

推动遥感干旱监测技术的业务化运行,对水利抗旱减灾工作至关重要。从土壤水分监测、植被状况监测和多维光谱特征综合监测3方面简述了国内外遥感干旱监测的主要技术方法。深入分析遥感干旱监测技术在水利抗旱减灾业务化应用中急需解决的问题：研究对象、遥感数据源和研究方法等,并在卫星遥感数据源、遥感干旱监测方法、遥感干旱监测应用策略等方面提出了进一步应用建议,以期推动遥感干旱监测技术在我国水利行业中的应用。     

GIS的发展及在水利信息化建设中的应用

分析了GIS的发展趋势:科学研究方面表现在多维GIS研究、地理信息建模系统研究;在技术应用方面表现在WebGIS、多媒体技术、高分辨率遥感影像与GIS结合等将更广泛;GIS将通过各种数字终端服务于社会公众.GIS在水利信息化建设中的应用重点:水利GIS应用服务平台建设、水利地理信息基础设施建设以及各项业务(防汛抗旱指挥、水资源管理、水土保持监测、水质监测与评价、水利工程建设与管理等)应用.     

水利遥感遥测遥控系统原理(摘要)

建立水利遥感遥测遥控系统工程是实现水利管理工作现代化的重要战略措施之一。该系统工程是以信息论、系统论、控制论为理论基础,综合应用遥感技术、遥测技术和遥控技术的大系统工程。其主要特点是规模庞大、因素众多、结构复杂,目标多样、功能综合。为了进行水利遥感遥测遥控系统工程的可行性研究,下面扼要阐述技术上的可能和     

浅论低空无人机遥感技术在水利相关领域中的应用前景

无人机遥感（Unmanned Aerial Vebicle Remote Sensing）,即是利用先进的无人驾驶飞行器技术、遥感传感器技术、通讯技术、GPS差分定位技术和遥感应用技术,实现自动化、智能化、专用化快速获取空间遥感信息,完成遥感数据处理、建模和应用分析的应用技术。探讨了利用低空无人机遥感技术的特点,如何与水利中的防汛抗旱、水土保持监测、水域监测、滩涂资源调查等相关业务相结合,同时对低空无人机遥感技术在水利相关领域中的应用前景进行了探索和展望。     

基于遥感与GIS一体化的水利应用简介

阐述了遥感与GIS一体化在水利行业中的应用,分析了遥感与GIS一体化集成的技术优势,探讨空间数据一体化管理与分析、应急救灾平台的构建,通过提高空间和影像分析能力,在水利行业中发挥技术支撑的作用。     

与时俱进的水利遥感

本文回顾了随着水利事业发展与时俱进的水利遥感技术应用研究及其实际应用发展的历程。阐述了水利遥感在涉及防灾减灾的洪涝灾害、旱情和涉水地质灾害监测评估、洪水预报预警;涉及水资源监测保护的卫星遥感降水量预报、土壤含水量与蒸散发量遥感估算、地表水体监测、地下水监测、水环境监测和地表水体保护;涉及生态保护的生态环境监测、水土保持和灌溉面积调查、河道与河口变化监测和治理等方面发挥的重大作用。分析了水利遥感应用研究的发展方向,认为水利遥感的发展必须以应用需求为驱动,以实现为业务工作提供服务为发展目标,加强遥感技术在水利业务工作中的推广应用是水利遥感发展的必由之路。     

国务院发展研究中心调研高分水利项目

2014年5月30日下午,国务院发展研究中心副主任刘世锦一行14人来水利部开展高分辨率遥感数据的水利应用情况调研,并与水利部高分水利项目组进行了座谈。受胡四一副部长委托,水利部信息办主任、水利信息中心副主任蔡阳接待了刘世锦一行。高分水利项目组汇报了高分项目进展,高分一号卫星数据在水利业务中的应用情况,以及下一步工作建议。从2011年水利部启动高分项目以来,水利部领导高度重视,积极采取有效措施,推动项目的开展,并已经在具体应用中初步显现成效。     

资源一号02C卫星P/MS传感器数据质量评价及其在水利行业中的应用潜力分析

随着我国资源一号02C卫星的成功发射,需要对该卫星的遥感数据进行定量的质量评价。利用多项数据质量评价指标对资源一号02C卫星的全色多光谱遥感图像数据质量进行了评价,并将其和美国陆地卫星ETM+数据进行了对比分析,最后利用资源一号02C卫星多光谱数据进行了基于支持向量机和神经网络算法的水体信息提取。实验发现该卫星数据质量在很大程度上都明显超过了ETM+影像,在水利行业中有很大的应用潜力。     

MODIS数据处理平台在旱情监测中的应用研究

研究基于MODIS（中分辨率成像光谱仪）数据和降水信息,结合地面实测数据进行区域的旱情监测。搭建了基于网格技术的MODIS数据处理平台,对遥感数据进行前期加工,利用水文气象信息,通过分析和选取合适的干旱因子构建遥感干旱综合监测模型。建立了干旱综合监测数据处理系统,初步实现了MODIS数据自动处理和旱情分析的过程。     

基于遥感和GIS的流域社会经济数据空间化方法研究

人口和社会经济数据及其空间分布,在资源、环境及自然灾害评估中的重要性已被广泛认知。把遥感和GIS技术相结合,是探讨解决社会经济统计数据空间化的重要思路。以东江流域为例,以多期人口、GDP、土地利用数据为基础,建立东江流域人口与土地利用、GDP和土地利用的多元线性回归模型;以土地利用数据和100 m×100 m网格数据为基础,构建东江流域人口和GDP空间分布约束力指标图层;然后结合统计模型和面积内插,实现了东江流域2009年人口、GDP统计数据的空间化。在县域空间尺度上对模拟结果进行了验证,与同尺度研究工作进行了对比,结果显示模拟得到的人口和GDP空间分布数据,与同尺度的研究工作处于同一精度或者略高的精度水平,表明该方法是一种进行流域社会经济数据空间化处理的有效方法。     

多源卫星遥感数据和水色遥感技术在鹤地水库采砂监察中的应用

近年来,鹤地水库的采砂活动频繁,相关管理部分迫切希望了解采砂活动在水库库区的时空分布,以指导库区的管护和执法活动。该基于多源卫星遥感数据和水色遥感技术对鹤地水库悬浮泥沙浓度进行了分析,结合现场调研,发现悬浮物浓度高值区存在采砂行为。认为基于多源卫星遥感数据和水色遥感技术可对水库的采砂行为时空变化进行监察,辅助库区管理人员执法。     

水文数据综合处理系统设计

本系统主要以水文基础测验数据为分析处理对象,具有对水文各类测验数据(包括遥测数据)进行实时处理、分析、计算和在站实时整编功能,并通过系统提供的查询和管理功能,达到即能更好地指导测站测验工作,又能将测站收集的各类资料通过有效的管理与年终资料整编融为一体,彻底解决了年内资料分析处理与年终资料整编脱节的问题.使测站人员从繁琐的数据计算校核中解脱出来,提高了资料整编的效率及精度,为提高测站资料等级提供有效的支持.     

基于3S的黄河口遥感分析系统多源数据整合

基于3S的黄河口遥感分析系统涉及多数据源的集成整合,这些多源、多时相、多语义的数据包括黄河观测资料、基础地理信息资料、黄河口水文资料及遥感图像等,需要进行标准化、归一化、系统化处理。对地图投影的选择、地形图的分层与符号化、数据库管理等进行了数据整合标准的制定。基础地理数据整理包括扫描、配准、矢量化、属性的添加等;遥感数据整理包括投影信息设置、重投影或几何纠正、预处理、提取等;黄河水文观测数据需要逐文件分析,以便找出有用的数据进行整合。     

基于偏差校正和三重组合分析的主、被动微波土壤湿度数据融合

为了提高微波遥感土壤湿度产品在中国地区的精度,将多种主、被动微波土壤湿度产品进行融合。选取中国陆面数据同化系统(CLDAS)表层土壤湿度数据为参考进行偏差校正,通过对模型数据和主、被动微波遥感土壤湿度数据(ASCAT-A/B,AMSR2,SMOS微波土壤湿度产品)进行皮尔逊相关性分析和三重组合(triple collocation,TC)分析,计算主、被动微波土壤湿度数据的误差,在此基础上计算权重并采用加权平均方法实现微波遥感土壤湿度数据的融合。融合后的土壤湿度数据与ESA-CCI土壤湿度融合产品的平均相关系数为0. 62,前者比后者平均偏小0. 023m~3/m~3;与ERA-Interim土壤湿度再分析数据相比具有良好的相关性;与实测土壤湿度数据相比,融合数据的精度优于ESA-CCI融合产品和CLDAS表层土壤湿度产品,具有更高的相关系数,较低的平均偏差和均方根误差。     

基于EMOS方法的多源遥感降水数据融合与性能评估——以黄河中游为例

选择对气候变化和人类活动极为敏感的黄河中游为研究区,采用集成模型输出统计方法(EMOS)对多源遥感降水数据(CHIRPS、CMORPH、PERSIANN-CDR和TMPA 3B42)进行数据融合,并对其基本统计性能和降水等级性能进行评估。研究发现:采用EMOS数据融合方法获得的降水数据集可更好地捕捉观测降水的空间分布和年际均值,其基本统计性能(δBIAS=-3.4%;δRMSE=13.1mm;γKGE=0.233)明显优越于4种独立的遥感降水产品、4种产品的均值(MME)以及采用分位数映射法(QM)获取的数据集,但各统计指标存在较大的空间差异性;EMOS方法获得降水数据集显著地改善了对中雨的检测性能(探测率DPOD=0.38);相对MME,EMOS对大雨的综合探测能力(关键成功指数ECSI)提高了12%,表明该方法对高强度降水的正确检测能力更具优势。基于EMOS多源数据融合方法获得的高精度数据集,可为黄河中游典型生态恢复区的极端降水-水沙关系研究提供科学支撑,具有较好的科学价值和应用前景。     

基于多源遥感数据融合的土壤侵蚀强度分析

单一遥感数据源存在空间与时间分辨率相互制约的问题,基于多源遥感数据融合生成高时空分辨率影像,可提高土壤侵蚀动态变化监测时效和精度。研究分析了多种遥感融合方法,并将最优融合结果应用于江苏省徐州市贾汪区土壤侵蚀监测,结果表明：1)先进行全色与多光谱影像融合,再进行时空自适应融合的方法(STARFM＿NND)在目视评价、定量评估等方面表现最优;2)基于STARFM＿NND融合得到的土壤侵蚀面积监测结果与真实高分影像反演结果相比,精度优于97%;3)贾汪区2021年水土流失总面积71.65 km²,轻度、中度和强烈侵蚀面积分别为64.25 km²、6.35 km²和1.05 km²。研究提出的STARFM＿NND融合策略能够实现低成本、高精度的地物类型变化预测和土壤侵蚀监测,推动了遥感技术在水土保持方面的应用。