CN101726731A - 洪涝灾害警戒水域遥感调查方法 - Google Patents
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Abstract
洪涝灾害警戒水域遥感调查方法属灾害监测领域，洪涝灾害遥感监测没有统一的客观标准，使得灾害遥感监测结果难以反映实际灾情，提出了洪涝灾害警戒水域的概念，制定了遥感调查技术与规程，建立了我国主要江河流域洪涝灾害警戒水域遥感数据库，为判定和评估洪涝灾害提供了定量标准和依据。它是洪涝灾害淹没损失评估的本底要素，具有一定的警戒指示作用，可以极大提高洪涝灾害遥感应急响应速度。洪涝灾害警戒水域遥感调查方法包括警戒水域认知和判读标志样图建立、警戒水域遥感调查规范化处理、警戒水域信息提取、警戒水域赋值与拼接、警戒水域集成与管理5个单元。该调查方法可以为防洪救灾决策提供科学依据，具有重大的社会经济效益。
Description
技术领域
属于灾害监测领域，特别是洪涝灾害遥感监测技术领域。
背景技术
我国是洪涝灾害频发国家，每年的洪涝灾害都对国家和人民的生命财产造成重大损失，政府和有关部门迫切需要迅速获得灾情科学数据，进行救灾减灾决策。遥感作为新型空间观测技术，具有范围广、可持续观测、不受天气影响等特点，在洪涝灾害监测中具有不可替代的作用。但由于缺乏统一的评价标准，不同部门采用相同遥感数据、对同一地区和时期内发生的洪涝灾害进行监测评估，其结果往往存在很大出入，从而造成决策的歧异性。在十多年洪涝灾害遥感监测实践的基础上，提出了“洪涝灾害警戒水域”的新概念，形成了洪涝灾害警戒水域遥感调查方法，开展了全国警戒水域遥感调查及其数据库的建设，并结合洪涝灾害日常监测和应急响应模式，建设了多尺度“全国洪涝灾害警戒水域遥感数据库”。对提高洪涝灾害遥感监测评估的准确性、时效性和实用性，增强我国防灾救灾能力，具有重要的科学意义和应用价值。
根据我国洪涝灾害发生的规律和特点，我们将“洪涝灾害警戒水域(Flood CriticalWater Extent)”定义为“用于判定洪涝淹没范围的临界特征水域”，是洪涝灾害淹没损失评估的本底要素，具有一定的警戒指示作用。正常情况下，水域范围不超过该特征水域；如果水域范围超过该特征水域，即可判定洪涝灾害发生，将对社会经济生活产生不利影响、造成经济损失。
在分析我国江河湖泊、水利工程等具体情况的基础上，从洪涝灾害警戒水域的特点出发，通过多源多尺度遥感图像的综合判读与野外实地调查等方式，形成了洪涝灾害警戒水域遥感调查的技术和流程。洪涝灾害警戒水域遥感调查技术和流程的建立，对于规范洪涝灾害的定位、定性、定量监测，实现灾害判定指标的统一，提高监测评估的时效性等都具有极为重要的意义。目前国内外还没有类似的研究。利用洪涝灾害警戒水域遥感调查方法建立的警戒水域遥感数据库，已成功应用于全国洪涝灾害的监测与评估，取得了显著社会效益，得到了中央、有关部委与社会各方面的肯定。
发明内容
本发明针对江河湖泊不同时期(如枯水期时一条线，丰水期时一大片)的水域往往大相径庭，洪涝灾害遥感监测没有统一的客观标准，使得灾害遥感监测结果难以反映实际灾情，提出了洪涝灾害警戒水域的概念，制定了遥感调查技术与规程，建立了我国主要江河流域洪涝灾害警戒水域遥感数据库，为判定和评估洪涝灾害提供了定量标准和依据。它是洪涝灾害淹没损失评估的本底要素，具有一定的警戒指示作用，可以极大提高洪涝灾害遥感应急响应速度。洪涝灾害警戒水域遥感调查方法包括警戒水域认知和判读标志样图建立单元、警戒水域遥感调查规范化处理单元、警戒水域信息提取单元、警戒水域赋值与拼接单元、警戒水域图像、图形、矢量数据集成与管理单元。该调查方法属国内首创、国际领先，可以为国家和地方政府的防洪救灾决策提供更为可靠的科学依据，具有重大的社会经济效益。
本发明技术方案如下：
洪涝灾害警戒水域遥感调查方法，其特征在于包括如下五个单元：警戒水域认知和判读标志样图建立单元、警戒水域遥感调查规范化处理单元、警戒水域信息提取单元、警戒水域赋值与拼接单元、警戒水域图像、图形、矢量数据集成与管理单元。由上述五个单元共同组成的技术方法，开展洪涝灾害警戒水域遥感调查，有效提高洪涝灾害遥感监测响应速度。
所述警戒水域认知和判读标志样图建立单元主要包括，警戒水域概念、警戒水域分类、判读标志建立、警戒水域样图，形成警戒水域概念、分类体系、多传感器遥感数据的警戒水域判读标志及其典型样图。
所述警戒水域遥感调查规范化处理技术单元主要包括，地形图标描行政界线、控制点的选择与行政界线数字化、NOAA/AVHRR(1000米分辨率)图像彩色合成方案及图像增强处理，TERRA/AQUA MODIS(250米分辨率)图像彩色合成方案及图像增强处理、LANDSAT TM/CBERS-2(30米分辨率)图像彩色合成方案及图像增强处理、机载光学和雷达图像处理、图像几何精校正、NOAA/AVHRR江河流域图像裁切、MODIS江河流域图像裁切、TM/CBERS-2江河流域图像数字镶嵌，矢量栅格图形图像要素叠加，实现警戒水域遥感调查规范化流程，包括每一处理环节的数学模型。
所述警戒水域信息提取单元，NOAA/AVHRR图像的调查作业，MODIS图像的调查作业，TM/CBERS图像的调查作业，机载光学和雷达图像验证与检验，实地验证与检验，判读结果修订，实现警戒水域的判读。
所述警戒水域赋值与拼接单元主要包括，分类编码、属性赋值、栅矢转换、图幅拼接，完成警戒水域判读结果的后期标准化处理。
所述警戒水域图像、图形、矢量数据集成与管理单元主要包括，查询检索、浏览显示、档案管理、数据更新，实现多期多元警戒水域的数据管理。
与现有技术相比，本发明具有如下特点：
通过对我国洪涝灾害空间分布规律和发生、发展特点的分析，提出了“洪涝灾害警戒水域”的概念，编制了《全国江河流域洪涝灾害警戒水域遥感调查及数据库建设技术规程》，为开展洪涝灾害警戒水域遥感调查及其数据库建设提供了一套规范化的标准、技术方法和作业流程，国内首创，国际领先；
在警戒水域遥感调查过程中，采用了合理的全数字化的技术和科学有效的管理方法，执行了严格的质量控制与检查措施，使得警戒水域遥感调查数据在精度上得到了质量保障。成果的实用性、可靠性较强；
采用不同分辨率的遥感信息源和多种数据格式，分别研制了覆盖全国主要江河的1000米格网、250米格网、30米格网的警戒水域遥感数据库及其管理系统。该数据库的建立为今后我国洪涝灾害的遥感监测、评价提供了统一的定性、定量、定位的本底指标，是一项重要的基础性工作；同时，也为灾区的资源环境规划和灾后重建提供了重要基础数据；
利用该方法建立的警戒水域成果已在我国重大洪涝灾害遥感监测中发挥了显著效益，具有较好的推广应用前景。
附图说明
图1是利用卫星遥感数据进行洪涝灾害警戒水域遥感调查的技术流程。
具体实施方式
本发明利用卫星遥感数据进行警戒水域遥感调查的技术流程如图1所示。利用本方法，进行多级洪涝灾害警戒水域遥感调查的技术流程如下：
①警戒水域认知和判读标志样图建立
提出洪涝灾害警戒水域，针对不同遥感图像进行警戒水域认知，建立判读标志，建立警戒水域样图。
②警戒水域遥感调查规范化处理
对不同比例尺地形图进行矢量化，针对警戒水域的信息特点进行图像辐射校正、增强、彩色合成，利用地形图进行几何精校正，对NOAA/AVHRR和MODIS图像进行流域裁切，对TM/CBERS-2图像进行流域数字镶嵌，在全部处理过程中规定每一个处理环节的数学模型，处理步骤，采样间隔。
③警戒水域信息提取单元
利用人机交互判读方式进行警戒水域遥感调查作业，开展野外实地验证和检验，完善判读标志，修订判读结果。
④警戒水域赋值与拼接单元
建立警戒水域编码规则与体系，对警戒水域赋值，建立1000米、250米、30米格网警戒水域，通过栅矢转换完成1∶400万、1∶100万和1∶10万警戒水域矢量数据。
⑤警戒水域图像、图形、矢量数据集成与管理单元，1000米、250米、30米格网警戒水域，1∶400万、1∶100万和1∶10万警戒水域矢量数据进行入库，实现时间和空间管理，数据更新和查询检索。
Claims (1)
1.洪涝灾害警戒水域遥感调查方法，其特征在于包括如下五个单元：警戒水域认知和判读标志样图建立单元、警戒水域遥感调查规范化处理单元、警戒水域信息提取单元、警戒水域赋值与拼接单元、警戒水域图像、图形、矢量数据集成与管理单元，由上述五个单元共同组成的技术方法，开展洪涝灾害警戒水域遥感调查，有效提高洪涝灾害遥感监测响应速度；
所述警戒水域认知和判读标志样图建立单元主要包括，警戒水域概念、警戒水域分类、判读标志建立、警戒水域样图；
所述警戒水域遥感调查规范化处理技术单元主要包括，地形图标描行政界线、控制点的选择与行政界线数字化、NOAA/AVHRR(1000米分辨率)图像彩色合成方案及图像增强处理，TERRA/AQUA MODIS(250米分辨率)图像彩色合成方案及图像增强处理、LANDSAT TM/CBERS-2(30米分辨率)图像彩色合成方案及图像增强处理、机载光学和雷达图像处理、图像几何精校正、NOAA/AVHRR江河流域图像裁切、MODIS江河流域图像裁切、TM/CBERS-2江河流域图像数字镶嵌，矢量栅格图形图像要素叠加，实现警戒水域遥感调查规范化流程，包括每一处理环节的数学模型；
所述警戒水域信息提取单元，NOAA/AVHRR图像的调查作业，MODIS图像的调查作业，TM/CBERS图像的调查作业，机载光学和雷达图像验证与检验，实地验证与检验，判读结果修订，实现警戒水域的判读；
所述警戒水域赋值与拼接单元主要包括，分类编码、属性赋值、栅矢转换、图幅拼接，完成警戒水域判读结果的后期标准化处理；
所述警戒水域图像、图形、矢量数据集成与管理单元主要包括，查询检索、浏览显示、档案管理、数据更新，实现多期多元警戒水域的数据管理。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106120641A (zh) * | 2016-08-02 | 2016-11-16 | 上海蓝杰尔智能起重设备有限公司 | 一种基于蓝牙通信的防洪抗洪挡水装置定位系统 |
| CN107146227A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-09-08 | 江苏省水利科学研究院 | 一种利用高分遥感技术监测水域岸线变化的方法 |
| CN109886146A (zh) * | 2019-01-29 | 2019-06-14 | 湖北大学 | 基于机器视觉检测的洪灾信息遥感智能采集方法及设备 |
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