Bootstrap

【遥感论文分享】暴雨洪涝灾情快速监测评估技术框架体系与应用

进入六月以来,我国多地出现暴雨洪涝灾害,部分地区出现山体塌方、农作物被淹、房屋进水、供电设施倒伏、道路破损等情况,对生活生产乃至人身安全都产生了重大影像。如何防洪防灾以及灾后重建恢复正常生活至关重要,因此这个话题也成为学术界和企业研究的重要方向。

在企业研究中,卫星遥感数据为洪涝灾情检测和评估提供了科学依据,尤其是数字地球开放平台所提供的卫星遥感数据产品以及生态环境监测与督查解决方案,卫星种类齐全、空间分辨率高、高频次多覆盖,能够及时有效监测评估洪涝。在学术研究中,国内外学者已进行很多和卫星遥感洪涝监测的相关研究。本文将向大家分享一篇论文《暴雨洪涝灾情快速监测评估技术框架体系与应用:以2022年6月北江流域洪水灾情分析为例》,主要介绍卫星遥感在洪涝灾情分析中的作用。

  1. 论文引用

[1]王先伟,宁亚洲,方勇军,袁培卿,高一骁,钟志伟,陈定安,李郇,陈栋胜.暴雨洪涝灾情快速监测评估技术框架体系与应用:以2022年6月北江流域洪水灾情分析为例[J].水利水电技术(中英文),2023,54(03):1-20.

2. 暴雨洪涝灾情快速监测评估技术框架体系

暴雨洪涝灾情监测评估主要包括雨量监测、水文监测、淹没深度范围识别和灾害影响分析评估四个部分和8项关键技术,如图所示。其中卫星影像常用于快速识别出大范围的洪水淹没区。

暴雨洪涝灾情快速监测评估技术框架体系

3. 卫星遥感影像在暴雨洪涝灾情快速监测评估中的应用

(1)洪水淹没区识别常用的卫星遥感影像

卫星影像类型

作用

缺点

光学卫星影像

能够在白天无云的时候提供高分辨率的淹没区影像

分辨率较低,受云层遮挡影响

热红外卫星影像

能够在白天和夜间获取淹没区的影像

分辨率较低,受云层遮挡影响

微波雷达影像

不受天气和夜间的影响

目前在轨的微波雷达卫星较少、空间覆盖重访率较低,难以及时覆盖淹没区

夜间灯光影像

用来评估洪水对电力系统的损毁影响

受云层遮挡的干扰

(2)基于卫星遥感影像的淹没区快速提取方法

STEP1:选取卫星遥感影像数据(如Sentinel-2);

STEP2:利用归一化水体指数NDWI (Normalized Difference of Water Index) 提取得到指定地区目标时间(即洪水淹没后)卫星过境时刻的水体范围;

STEP3:使用洪水淹没前的合成影像提取得到背景水体范围;

STEP4:两个水体范围之差即为本次洪水过程增加的洪水淹没范围。

基于6月23日10:55过境的Sentinel-2光学卫星影像提取的北江飞来峡水库以上流域洪水淹没区域

4. 生态环境监测与督查解决方案

(1)方案介绍

数字地球开放平台所提供的生态环境监测与督察解决方案,融合多源数据,通过智能化应用实现对生态环境的全面监测和高效督察,为各方提供环境监测、统计分析、影响评估及执法督察服务,助力生态环境保护与可持续发展。

生态环境监测与督察解决方案包括天气应用、自然灾害(火情、旱涝、雪灾)监测与影响评估、陆表生态监测、海洋监测、气候变化监测、气象资源监测、农业气象监测、水利监测、大气环境监测评估等。

(2)方案组成

以多模态数据为基础,依托长时序算法模型和数据融合与信息挖掘技术,实现对不同生态环境监测场景的专题产品输出。

(3)业务场景

  1. 多源资料整合:包括卫星/航空/地面/预报数据
  2. 环境监测分析:包括大气/水体/陆地环境监测
  3. 溯源监察治理:包括生态破坏溯源/监查/治理
  4. 专题分析制作:包括实时/短期/长期监测分析
  5. 专题产品发布:包括专题产品数据/分析图/分析报告

(4)方案优势

生态环境监测与督察解决方案的优势包括专题产品多样、表现形式多样、时空分辨率高以及监测针对性强等。

智慧环保卫星遥感监测系统平台

;