鄱阳湖洪涝灾害卫星雷达遥感应急监测应用

随着近年来星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)的发展,我国任意地区的大覆盖、高频次、高空间分辨率的SAR数据的获取能力得到极大提升.具有全天候和全天时对地观测能力的星载SAR能够实现任意天气条件下洪涝淹没范围的准确识别与提取,为我国洪涝灾害快速监测与灾情快速评估提供了重要手段.为...     

无人机倾斜摄影辅助遥感技术在水土保持动态监测中的应用潜力分析

针对我国当前水土流失严重的实际情况,以我国资源三号、高分一号等新一代高分辨率卫星影像为主要数据源,并配合无人机倾斜摄影技术进行野外采样,在长江流域三峡库区开展了水土保持动态监测遥感解译实验性研究。实践发现水田、坡耕地、果园、茶园、林地等水土保持相关的各种土地利用类型在我国国产高分辨率遥感影像上都有比较明显的特征,资源三号、高分一号能够有效应用于水土保持遥感动态监测,而无人机技术作为辅助监测手段可以作为卫星影像的有效补充,在水土保持行业及其他相关领域有很大的应用潜力。     

密云水库水源地多时相遥感监测与分析

密云水库是北京市城镇用水的重要水源地。本文利用北京一号小卫星和Landsat-7卫星的三期遥感影像对密云水库水面轮廓进行提取,分析了密云水库近10多年来的库面面积的变化情况,结果显示从1992~2006年水库水面明显减少,减少区域主要分布在水库东北角的潮河入库处和潮白两河入库的中间带。同时,利用遥感技术提取密云县的土地利用信息,对各类型的土地面积变化进行了分析,结果表明,从1992~2006年草地、林地面积连续增加,耕地面积不断减少,建设用地逐渐增加。研究成果可为密云水库水源地的进一步规划和治理提供参考依据。     

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。     

基于多源遥感影像的武汉都市发展区湖泊变迁分析

城市湖泊作为一种重要的生态和旅游资源,其变迁趋势对城市的发展影响深远。为研究武汉都市发展区湖泊变迁情况,引入2013年6月获取的Landsat 8卫星数据,结合都市发展区1975—2013年近40 a 30多期遥感影像作为数据源,利用NDWI和谱间关系法,结合目视解译的方法提取区域内68个湖泊的时空信息,详细研究湖泊面和湖泊边界线的变化情况,基于GIS的空间分析技术和RS的变化检测的方法建立湖泊变迁专题图,并利用景观学指标分析湖泊变化原因。结果表明研究与武汉市政府水资源统计信息相符,为武汉市湖泊资源的保护和可持续发展提供了即时依据。     

多源降水信息在秦淮河流域洪水模拟中的应用

目前天气雷达测雨与卫星遥感降水具有高时空分辨率与大面积的覆盖范围等特点,为洪水模拟预报提供了新的数据支持,但此类降水产品的预报能力差别较大,因此需对其进行精度评估。结合地面雨量站观测数据,在中纬度秦淮河下游流域定量评估S波段雷达测雨和全球高分辨率卫星CMORPH,Era-Interim,GPM和TRMM(3B42V7)降水数据的精度,并采用三水源新安江模型对选定的3场洪水过程进行了模拟。结果表明:在洪水过程径流模拟中,S波段雷达测雨数据与4种卫星降水产品均具有较好的径流模拟适用性;除雨量站外,精确度最高为S波段雷达和GPM,是当前评估中最好的降水产品,径流模拟精度达到0.92以上,且两种降水产品的趋势一致,其次是TRMM(3B42V7),Era-Interim,CMORPH卫星降水数据。研究成果可为天气雷达与常用卫星遥感降水数据在流域洪水模拟的水文预报应用提供参考与借鉴。     

基于GF-1遥感影像的河湖水域面积提取

针对水环境遥感监测需求,开展基于GF-1卫星影像的河湖水面信息提取。以怀洪新河为例,在对水体与背景地物波谱特征变化趋势分析基础上,对比阈值法、谱间关系法、水体指数模型法等3种常用方法在河流水域面积提取上的差异,以目视判断与精度分析对提取结果进行分析,结果表明,对于怀洪新河等大型的河流、湖泊等水体信息,水体指数阈值法提取结果精度最高,且具有水陆区分度高和误识别率低的特点,适用于解决大型水体目标快速提取问题。     

基于GF-1/WFV的钱塘江叶绿素a和总悬浮物浓度遥感估算

为了探究高分一号(GF-1)卫星对河流水体水质参数遥感反演的效果,使用GF-1卫星数据的16 m分辨率的GF-1/WFV传感器数据和地面实测数据,基于地面实测光谱反射率数据模拟WFV波段组合,构建水体叶绿素a和总悬浮物浓度遥感模型,从而对钱塘江流域杭州段水体水质参数进行估算。研究结果表明:基于B1-B3差值的二次多项式模型可用于叶绿素a浓度估算(R²=0.83,RMSE=0.74 μg/L),基于B3波段的二次多项式模型可用于总悬浮物浓度的估算(R²=0.92,RMSE=1 mg/L);通过模型应用于准同步的GF-1/WFV数据,较好反映了低潮位钱塘江杭州段水体叶绿素a和总悬浮物浓度的空间分布,为高分一号卫星数据遥感监测钱塘江水色参数做出了有益的探索性工作。研究方法及结果对其他流域河流水色遥感研究具有参考价值。     

基于多源遥感数据和水量平衡原理的灌溉用水量分析

农业灌溉水量估算和区域农业用水的校核是用水统计、监管的难点。现行基于典型调查和定额推算的方法依赖统计人员经验,易受人为因素干扰,准确性难以控制;采用基于水量平衡的灌溉用水推算方法时,区域蓄水变量和耗水量等要素仅依靠传统地面监测条件难以获取。遥感技术能够解决水量平衡方程中区域蓄水变量和蒸散发的估算问题,可以提高水量平衡方法在计算灌溉用水中应用的可行性,但大多数遥感产品存在区域适用性和精度的问题,需要将多种产品结合,通过相互校验和组合控制误差;此外,遥感产品与水量平衡要素之间还存在一定程度的概念差异,需要进行匹配与转换。本文构建了一种基于多源遥感数据和水量平衡原理的灌溉用水分析方法,利用区域水量平衡方程检验多源遥感数据的一致性和可靠性,建立遥感数据与水量平衡要素的对应关系,选取合理的区域蒸散发数据,再利用田间水量平衡将总蒸散发分解为降水蒸散发和灌溉蒸散发,推算得到灌溉耗水量和灌溉用水量的合理范围。应用本文提出的方法进行山东省济南市2012—2015年灌溉用水分析,并与济南市水资源公报统计的农业用水进行对比,结果表明:在降水量接近多年平均的2012、2013、2015年,二者结果较为接近;在干旱的2014年,本文的分析结果与公报结果相差较大。结合同期农田作物长势、区域地下水位变化分析,认为该年份存在较大的灌溉用水,本文结果比较合理。本文方法可为校核区域灌溉用水统计数据的合理性提供技术支撑。     

水旱灾害遥感监测技术及应用研究进展

水旱灾害监测是遥感水利应用开展最早的领域之一。水利部遥感技术应用中心自1980年代开始开展防汛遥感试验,1990年代开展旱情遥感监测方法研究。经过近40年不懈探索,逐步解决了软件、数据、模型与方法等问题,建立了水旱灾害遥感监测系统,初步实现了水旱灾害遥感监测业务化。本文对遥感中心水旱灾害监测技术研究进行了回顾,并对水旱灾害遥感监测研究进行了展望。     

空天地一体化遥感技术在安徽省2020年汛情监测中的应用

遥感技术能够快速反应、实时监控,成为汛情监测不可或缺的重要手段.安徽省内多大江大河,且降水集中在汛期,防汛工作压力大.2020年汛期,安徽省出现全省范围的特大汛情,淮河、长江、新安江三大流域接连告急.介绍了空天地一体化遥感技术在本次汛情监测中的应用:以国产高分系列卫星数据为主要数据源的航天遥感技术,以无人机拍摄为主要手...     

基于卫星遥感的河道下垫面信息获取技术研究

在洪水泛滥过程中,河道下垫面会在一定程度上影响洪水的蔓延速度,因此,获取河道下垫面信息对建立合理的洪水淹没计算模型有很重要的意义。利用高分辨率卫星遥感技术与河道地物光谱数据库相结合的方法,可以快速、及时地监测河道下垫面信息的动态变化,获取大面积河道下垫面信息。将该方法运用到海城河流域,精确获取了海城河河道下垫面信息及其分布状况,并绘制了海城河城区段洪水演进曼宁图。计算结果可作为该地区高光谱数据库的重要依据,并为城市防洪提供准确的决策信息。     

无人机组网遥感观测技术在洪涝灾害应急监测中的应用研究

近年来,无人机遥感技术快速发展,由于其灵活性强、时效性高,在洪涝灾害应急监测中具有独特的优势,已成为洪涝灾害应急监测的有力手段.无人机单机作业效率低、载荷平台适应性差,难以满足洪涝灾害大范围应急监测需求,无人机组网遥感观测技术成为当前发展趋势.总结了国内外无人机洪涝监测的现状及发展趋势,介绍无人机组网遥感观测技术及其在...     

基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统研究

针对当前防汛工作中存在的数据分散和数据异构问题,本文设计并开发了一套基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统,并应用到陕西省防汛工作中。提出了系统的目标和任务,对系统总体结构、功能及其关键技术进行设计。应用实例表明:基于B/S模式的防汛水雨情整合查询系统较好地实现了水雨情信息的实时监测,雨量信息的多模式查询,河道、水库信息的高效组织、管理与展示。特别是在2010年陕南暴雨、2013年延安特大暴雨期间,防汛指挥部门通过该系统迅速收集汛情信息,提前预警,为人员撤离赢得宝贵时间,最大限度地减轻了损失,发挥了巨大的社会效益。系统整合效果较好,应用可靠,极大地提高了防汛分析与快速应对能力,具有较好的实用价值和应用前景。     

遥感与GIS在洪水灾情分析中的应用

在探讨不同遥感平台（卫星、飞机和地面）获得的不同种类（波段）遥感信息监测洪水灾害的基础上，分析了应用复合遥感信息监测洪水灾害的可能性和先进性，设计了１个专用于地理信息系统洪灾损失信息存储和管理洪水灾情分析所需的信息系统，最后，探讨了洪水灾情信息快速获取的途径，建立起基于遥感和ＧＩＳ的洪水灾情分析模型ＦＬＯＯＤＡＭ试验研究表明，运用该模型可快速获取洪水淹没范围区内灾害的损失信息     

面向对象的国产GF-1遥感影像水体信息提取研究

鉴于传统方法在提取高分辨率影像中水体信息的不足,以高分辨率国产卫星GF-1 2m/8m遥感影像为数据源,以特克斯河部分区域为研究区,通过分形网络进化算法实现影像分割并借助ESP尺度分割工具选取特定地物的最优分割尺度,随后使用基于规则的面向对象方法实现了水体信息的精度提取,并与传统的分类方法提取结果进行比较。结果表明:面向对象的总体分类精度达到了94.01%,Kappa系数为0.86;最大似然分类精度为90.00%,Kappa系数为0.80;面向对象的分类方法对国产GF-1影像是可行的,可以避免"椒盐"现象和图斑破碎,且分类精度比传统的方法高,可为国产高分影像研究与应用提供科学参考。