基于遥感空间信息的洪水风险识别与动态模拟研究进展

对地观测卫星遥感能够提供广泛可靠的空间信息,是洪水风险识别与动态模拟的重要支撑技术之一。为阐明卫星遥感技术对洪水研究的推动作用,回顾了洪水风险识别与动态模拟研究的发展历程及技术需求,以对地观测卫星遥感三大阶段的发展轨迹为主线,分析了遥感空间信息在洪水研究中的历史性贡献和阶段性效用,讨论总结了危险分区法、水文模型和微波遥感监测等3种洪水研究典型方法的应用进展。提出未来洪水风险识别与动态模拟研究的重点:遥感空间信息与模型算法的深度结合,遥感反演算法与系统的开发及应用,典型洪水研究方法集成系统的开发与应用,大数据方法与手段的应用。以期为提升洪水应急响应能力与灾害风险管理水平提供有效参考。     

空间对地观测与全球变化的人文因素

地球空间信息科学技术是大有作为的科技领域之一。空间遥感、地理信息系统、卫星定位及其与通信、网络技术的集成正以地球系统作为研究对象，为人们研究地球，特别是人与自然的和谐、人口资源环境的协调和社会的可持续发展提供了前所未有的手段，开拓了崭新的途径。在对国际空间遥感信息技术和空间信息的特点和发展趋势进行科学判断的基础上，分析了对地观测与人文因素的关系，提出了建立国家对地观测系统，发展空间信息技术的战略设想。     

大数据环境下卫星对地观测数据集成系统的关键技术

建立卫星对地观测数据集成系统是遥感卫星数据信息资源有效管理与应用的重要手段。从我国对地观测重大需求以及前沿科学问题入手,提出大数据环境下卫星对地观测数据集成系统建立中亟待解决的关键技术,包括大容量异构对地观测数据集成的语义技术、基于网格的遥感图像快速处理技术、遥感大数据深度分析技术、多数据中心协同处理及云平台技术,为实现集成卫星图像、地面观测数据和模拟模型的元数据管理、几何精度纠正和卫星数据质量评价、海量卫星图像数据的空间分析与知识发现、分布式高性能卫星图像数据管理和归档等基本功能,为解决海量卫星数据分布式存储与计算、数据集成与互操作、空间数据分析与地学知识发现提供新思路、新技术与新方法。     

冰碛湖溃决灾害研究进展

近年来随着全球气候变暖和冰川退缩,冰碛湖溃决灾害受到了广泛的关注,对冰碛湖溃决洪水/泥石流灾害的研究也取得较大进展,经历了由野外观测到遥感手段与野外观测相结合、由定性半定量到定量、由经验估算到基于物理过程建模模拟的发展过程.从冰碛湖的识别与变化监测入手,综述了冰碛湖的溃决诱因与溃决机制、溃决风险评价指标体系、溃决洪水/泥石流的模拟以及溃决风险减缓措施等方面的研究进展与现状,展望了当前的研究工作的发展趋势,为进一步研究冰碛湖溃决洪水/泥石流灾害奠定基础.     

基于GIS的洪灾遥感监测与损失风险评价系统

洪灾遥感监测与损失风险评价系统,是以RS和GIS为技术支撑平台,由洪水灾害信息接收与采集,洪水灾害模拟和洪水灾害损失组成的较完整的系统,将数据库与模型库集成,当系统接受和采集了实时获取的洪水灾害的遥感监测与常规观测的信息后,通过图像处理与信息融合,能迅速确定洪水灾情在空间和时间上的分布,实时地提供洪水淹没范围并估算经济损失,为专家调度决策、指挥救灾抗灾工作提供科学依据。     

赣江流域TRMM遥感降水对地面站点观测的可替代性

多卫星遥感降水产品为无/缺资料地区的水文过程模拟提供了新的数据来源。结合地面高密度雨量站网,在中国典型暴雨区赣江流域定量评估两种TRMM降水产品(3B42V7和3B42RTV7)的精度,并通过耦合分布式水文模型CREST,探讨了水文模拟中TRMM卫星降水产品对地面观测降水的可替代性。研究表明:3B42和3B42RT与地面观测流域平均月降水相关系数达到0.9以上,偏差在5%以内,日尺度上相关性略差,偏差略有增加。同时设计2种水文模拟对比试验:情景I为静态参数,使用地面雨量站降水率定模型参数,采用卫星降雨验证模型;情景II为动态参数,采用卫星数据重新率定模型参数,再利用卫星降雨验证模型。对比结果表明:情景II中完全使用TRMM降水后模型效果明显改善,证明TRMM卫星数据在赣江流域具有替代地面站点观测的潜力,但需要重新根据卫星降雨率定模型。     

地球空间信息学与对地观测学在灾难管理中的应用研究进展

近年来地球空间信息学(Geomatics)和对地观测学(EOS)的迅速发展, 为灾难管理提供了强有力的支撑技术, 促进了灾难管理效率的提高。在简述地球空间信息学、对地观测学和灾难管理的基础上, 综述了地球空间信息学和对地观测学中多传感技术、高分辨率、多时相的卫星遥感系统的发展不仅满足了灾难管理需求数据的多源性、实时性, 而且提高了遥感影像解译精度和增强了对自然灾害的探测、识别能力; 认为日益完善的空间数据基础设施(SDI)和软件系统功能的增强, 将有利于灾难管理需求数据的可用性、可访问性和数据共享, 加强了灾难管理中海量数据管理、处理、分析和发布能力, 提高了预报和管理决策信息系统的可视化程度, 从而提高灾难管理各个环节的效率和效益。同时, 从技术的角度简述了当前地球空间信息学和对地观测技术在灾难管理应用中的局限性和存在的问题。      

遥感影像中地学信息理解和分析的智能化研究

遥感是２０世纪６０年代发展起来的对地观测综合性技术，它以多光谱、多时相、高分辨率、多传感器以及全天候的特点为地学研究提供对地观测数据，促进遥感地学应用向更广泛、更深入的方向发展。但是，遥感的应用水平却大大滞后于空间遥感技术的发展，突出表现为：卫星发回的遥感数据不能得到充分利用，对遥感信息认识的不足和对遥感专题信息提取水平的滞后，使遥感数据中隐藏的丰富知识远远没有得到充分的发掘和利用，造成了遥感信息资源的巨大浪费及其应用价值的降低。因此，遥感信息的提取能力与效率。以及对遥感信息的理解和分析将成为未来遥感应用面临的突出问题。     

新一代对地观测系统的发展

对地观测系统(EOS，Earth Observation System)是获取空间对地信息、促进地球系统科学和空间信息科学等学科发展的支柱。长期以来，人们就期望着对自己居住的地球有一个全面深刻的了解，研究这种从几十年到几百年时间尺度的全球变化，依赖于观测系统和观测技术的发展。因此有必要建立一个对地球整体的观测系统，利用空间优势，获取有关地球体系及其各个组成部分的详细数据或信息。 近50年来，世界对地观测技术得到了迅猛的发展。NASA针对全球变化研究对建立长期的数据采集系统的实际需求，于20世纪80年代初开始规划地球观测系统（EOS）计划，并于90年代初实施。它包括一系列卫星、自然科学知识组成和一个数据系统，支持一系列极地轨道和低倾角卫星对地球的陆地表面、生物圈、大气和海洋进行长期观测。地球观测卫星系列是EOS计划的最基本和最重要的环节。EOS卫星系列计划在今后的10年内陆续发射一系列的太阳轨道环境遥感卫星，构成连续15年的数据采集系统，其规模在地球观测卫星发展史上是空前的。在EOS计划的基础上NASA规划了ESE战略计划，将继续发展国际新一代对地观测系统。迄今为止，Terra、Aqua和Arua卫星已经发射成功，引起地球遥感科学界的瞩目，为地球科学研究提供重要的数据资源。     

基于高分二号卫星数据的煤矿区地质灾害信息提取研究

随着遥感数据获取技术和能力的全面提高,遥感数据呈现出明显的大数据特征。发展适应于遥感大数据的智能分析和信息挖掘技术,成为当前遥感技术研究的前沿。高分二号（GF-2）卫星数据是我国首颗自主研发的亚米级高分辨率卫星数据,具有观测幅宽、重访周期短、高辐射精度、高定位精度等优势,为未来我国地质灾害的长期、动态地监测和研究提供了高精度、稳定可靠的数据源。本文选取安徽谢桥煤矿2015年1月8日的GF-2卫星影像为研究数据,在对煤矿区主要地质灾害遥感地学分析的基础上,采用面向对象的影像分析方法对研究区由采煤活动所诱发的地质灾害信息进行自动提取。结果表明：利用GF-2卫星数据能够有效地识别地质灾害体的位置、范围、形态等空间分布特征;面向对象的自动提取方法对于煤矿区大面积的积水塌陷盆地、小规模的塌陷坑和线性的地裂缝都有很高的提取精度,识别精度达90% 以上;基于逐层剔除的思路构建的提取规则,为GF-2数据在地质灾害调查和大数据分析中的应用提供了很好的技术支持,也为其它地物目标的提取提供了参考,但在特征的选择和阈值的设定上需要具体分析。     

高分辨率遥感数据处理及其铀矿地质应用

高光谱和高空间分辨率遥感技术在铀矿地质勘查中具有重要作用,遥感数据挖掘与知识发现、新方法研究则是各种铀成矿要素光谱信息和空间特征识别的关键技术手段。本文基于曲波变换技术,开发了卫星高光谱数据（Hyperion）和高空间分辨率（SPOT5）的影像融合方法,融合影像在数据噪声消除、信息增强与信息提取方面应用效果显著;利用离散小波变换技术,高精度提取了主要铀成矿要素的光谱参数,建立了典型四价和六价铀矿物的光谱识别谱系。另外,通过钻孔岩心和探槽工程的高光谱编录、地质编录和物探编录,建立了典型蚀变带的物谱关系模型,重点分析了赤铁矿化蚀变（Fe3＋）光谱特征与铀含量之间的相关关系。上述遥感数据处理新技术新方法在桃山地区铀矿地质勘查中取得了理想效果。     

Analysis of social vulnerability of residential community to hazards in Tianjin,China

Flood management consists many aspects such as hazard assessment, vulnerability assessment, exposure assessment, risk assessment, early warning system, damage assessment as well as risk mitigation planning. Conventional flood management are depending on the ground based monitoring of rainfall and river discharge. Many parts of the world are not covered by these sensor networks in one hand and these ground based systems are costly. Most of the tropical countries have high flood risk and low financial and institutional capacity to afford ground based system. While conventional flood management is time and cost intensive, spaceborne remote sensing provides timely and low-cost data in comparison to field observation, and is the obvious choice for most developing countries affected by flooding. Many aspects of flood management are being aided with the advancement of remote sensing technology. More precise and near real time flood detection, lead time in flood early warning system, accurate and advance inputs of hydrological models are now blessed by space technology. Many methods and approaches have been developed to overcome the constrains in the application of spaceborne remote sensing in flood management. Application of satellite remote sensing in flood hazard assessment is well documented, however, the application of space technology in other aspects of the flood management is also promising. Therefore, this review paper focuses on the applicability of spaceborne remote sensing and in most of the aspects in flood management.

     

海洋遥感进展与展望

详尽介绍了海洋遥感技术的兴起、发展与航空摄影、陆地卫星、气象卫星在海洋上的应用,阐明了90年代海洋遥感发展趋势。     

航天技术在测绘、遥感和地理信息系统中的应用

简要叙述航天技术在测缓、遥感和地理信息系统中的应用现状与潜力，包括利用定位卫星的空间大地测量进行各种精度的定位测量，利用各种传感器的航天遥感进行多时相的对地观测和测图。在此基础上构成全球的、区域的和国家级的各种地理信息系统，以满足资源调查、环境保护、灾害防治和全球变化监测的需要。从四化建设和社会持续发展需要出发，对如何发展航天应用技术提出了建设性建议。测绘、遥感和地理信息系统是一个技术十分密集、服     

云相态的卫星遥感研究进展

云相态不仅是气象学和气候学研究的重要参量,也是卫星云参数反演的关键要素,其识别的准确性直接关系到光学厚度、有效粒子半径等光学和微物理参数的反演精度.卫星遥感技术的发展为云相态的识别提供了前所未有的技术手段.对能够提取云相态信息的主要星载遥感源进行了介绍,重点总结了近30年来国内外利用星载被动光学遥感资料、偏振辐射资料以及主动雷达资料进行云相态反演的基本原理、方法以及技术特点,最后针对目前云相态反演工作中存在的一些问题和发展趋势进行了探讨.     

光学遥感在识别花岗伟晶岩型锂矿床中的应用

花岗伟晶岩型锂矿是一种重要的锂矿资源,近年来,光学遥感技术在花岗伟晶岩型锂矿找矿应用中效果显著,开启了遥感找锂矿的研究热潮.本文基于对全球及国内花岗伟晶岩型锂矿空间分布特征、成矿地质特征的综合分析,归纳总结了目前伟晶岩型锂矿识别的光学遥感数据源及技术方法:ASTER、Landsat-8等中等分辨率影像具有较高的光谱分辨率,可利用锂矿独特的光谱特征,通过信息增强方法来识别锂矿;而WorldView-2、WorldView-3等高分辨率影像具有较高的空间分辨率,可以通过图像色彩增强方法提取到细小的伟晶岩型锂矿露头.提取技术方法包括RGB组合、波段比值、主成分分析、辐射增强等,RGB组合方法虽然能在锂矿提取中起到一定作用,但主观因素影响较大,且提取出的伟晶岩是否含有锂矿需要进一步研究;主成分变换以及波段比值主要依据锂矿的光谱特征信息,得出的结果具有客观性和科学性,但提取精度还需要提高;辐射增强通过改变影像的像元灰度值来突出花岗伟晶岩型锂矿信息,能够很好的解决花岗伟晶岩型锂矿和围岩光谱信息差异细微的技术瓶颈.最后,本文指出了多源遥感数据协同应用、自动化及智能化算法的引入等将是开展花岗伟晶岩型锂矿遥感找矿的发展趋势.     

2013年黑龙江大洪水遥感监测分析

2013年汛期,黑龙江流域发生自1984年以来最大洪水,下游发生超100年一遇特大洪水,干流萝北至同江河段多处堤防出现险情。利用多源卫星遥感数据,对2013年黑龙江大洪水汛情和灾情进行了持续动态监测和分析评估,准确、及时、全面地跟踪了整个流域洪水的演进过程及发展变化趋势,特别是解决了无观测资料情况下对洪灾的监测预测难题。     

河川径流遥感监测研究进展

河川径流参数是用于地表水资源评估、全球变化监测和生态环境保护的基础数据.现有的河川径流监测数据基于水文监测站点获取.近年来,受经济和政治原因的影响,全球水文监测站点在逐渐减少.随着全球变化研究对区域乃至全球水文监测数据需求的增加,监测站点有限及监测数据格式多样等问题逐渐凸显.过去15年,卫星遥感技术在河川径流监测领域的研究和应用实践,使上述问题的解决成为了可能.总结了河川径流遥感监测方法和技术研究进展,包括地基高低频雷达、航空航天雷达和多光谱卫星遥感监测3个方面;介绍了全球大型河川径流与湖泊水体动态监测重大应用成果及未来研究计划.指出在未来具有全天时、全天候,高时空分辨率,以及多水文要素探测能力遥感卫星发射之前,应充分利用遥感野外观测实验,完善河川径流监测技术方法,并综合应用已有高时空分辨率的多光谱和微波遥感数据,开展径流监测应用研究.