城市灾情的快速调查统计处理系统

在城市中，当某些灾害发生以后，如何迅速精确地将灾害损失情况进行定量统计和分级评估，是一个十分重要的问题。本文基于城市ＧＩＳ和航空视频录像技术提出了一种对灾情进行调查统计与评估的方法，即建立一套航空视频图像与自动调查相结合的图像处理系统，实现对灾害损失的及时调查统计与合理的评估分析，并可为现场救灾指挥决策、灾后重建、灾情研究和保险理赔等提供重要的依据。     

水淹没模型在水库规划建设中的应用

利用DEM生成等高线模拟静态水平面的方法,模拟水库和地震造成的堰塞湖水淹没模型,叠置二维和三维地理信息数据进行GIS综合分析,用于分析评估淹没损失、预测淹没区域及应急指挥调度。     

地震灾害损失评估数据库的设计与建立──以唐山地震为例

建立地震灾害损失评估数据库是以ＩＬＷＩＳ和ＰＣＡＲＣ／ＩＮＦＯＧＩＳ软件为工作平台。它能支持矢量格式的专题图件、栅格形成的遥感数据及关系表中的属性数据；它还可以实现矢量－栅格转换；而且数据库中的属性数据作为一个独立的关系表格存贮，并对应于其相关的空间单元。该数据库是以１９７６年唐山地震的航空遥感资料为基础，主要分３步进行。第一：建立地震区的基础地理数据库，包括：地理坐标、河流水系、县级行政区、公路、铁路和居民点；第二：应用航空遥感数据（航空影象）进行震区建筑物倒毁、生命线工程破坏及场地震害的分类分级，建立地震灾害数据库；第三：在ＧＩＳ支持下，生成高烈度区包络线，并进行地震灾害据失评估。     

基于GIS的流域洪涝数字模拟和灾情损失评估的研究

非工程防洪措施是减缓洪涝灾害损失的有效方法之一。地理信息系统和遥感技术使多学科综合性的非工程防洪措施成为现实。本文从流域数据库设计、洪水预警数字模拟、河道洪水演进数字模拟、洪泛区洪水演进数字模拟、灾民疏散模型和洪水灾情损失评估等６个方面，系统阐述了地理信息系统在流域洪涝数字模拟和灾情损失评估上的应用，为今后开展同类工作提供了参考。     

国标矢量数据格式转换几何精度评估模型比较

通过对国标矢量数据转换过程的分析,研究转换过程中几何精度损失的具体问题,提出了三种用于检验转换过程中几何精度损失的评估模型。实验结果表明,该评估模型在不同数据量和数据难度的情况下所产生的结果和模型的复杂度有较大关系。     

3维城市模型的可视化研究

本文在对已有的３维（３Ｄ）城市模型进行分析的基础上,着重探讨了建筑物模型的构造方法,提出了一种分层组合模型方法构造建筑 及在此模型基础上的动态显示、空间分析和交互操作等功能,并开发了一个应用系统（３ＤＴＯＯＬ）对３Ｄ城市模型中的地形和建筑物进行整体维动态显示和操作。最后利用约４ｋｍ＾２试验区对本文提出的模型和开发系统进行了全面的实验研究。     

使用ERS-1/2干涉测量SAR数据生成DEM

干涉合成孔径雷达（ＩＮＳＡＲ）数据已被证明能生产精确的数据高程模型（ＤＥＭ），我们已开发了从单视ＳＡＲ复影像数据自动生成数字高程模型的新软件，基于ＳＡＲ多视强度影像的最小二乘曩像匹配被用于复影像对的配准，达到很高的配准精度（０．０１～０．０５像元精度）。一种新的计算目标点３维坐标（Ｘ，Ｙ，Ｚ）的方程还被提出，卫星轨道，姿态和基线参数以及相位常数被纳入在方程中并被表示了时间的线性函数，利用至少６个地面控制点能够同时估算这些参数，本文还给出了意大利埃特地区ＥＲＳ－１／２ＳＡＲ数据处理结果。     

高精度干涉测量的物理模型:Ⅰ.大气时延模型的比较和选用

本文概述了中性大气层对ＶＬＢＩ时延观测值的影响，给出了计算这一影响的基本方法和各种映射函数模型并综合比较了它们的特性和适用范围，介绍了这些模型在ＶＬＢＩ大地测量数据处理软件ＸＰＶＳ中的实现。通过对实际观测数据处理所获各种模型结果的比较和分析，表明在与目前国标上标准ＶＬＢＩ解一致的条件下，最佳映射函数模型为ＣｆＡ２．２干气／Ｃｈａｏ湿汽模型；Ｉｆａｄ和ＭＴＴ大气模型的精度高于目前使用的ＣｆＡ２．２／     

基于ＧＡ－ＭＬＰ的东北地区Ｔｍ模型研究

针对常用的经验大气加权平均温度（Ｔｍ）模型在我国东北地区普遍精度较低等问题,利用遗传算法优化的多 层感知器模型,采用东北地区７个探空站２０１４—２０１７年的数据进行模型训练,建立适合我国东北地区的Ｔｍ 模型。依据２０１８年的数据进行预测分析,实验结果表明：首先,ＧＡ－ＭＬＰ的Ｔｍ模型的预测平均偏差为０．０４Ｋ、 均方误差为４．０６Ｋ和判定系数Ｒ２＝０．９２０,各项精度评估指标较常用的ＧＰＴ２ｗ、单／多因子线性、 非线性Ｔｍ和ＭＬＰ模型均为最优,模型性能更好,拟合度更高;其次,在ＧＰＳ反演大气可降水量中,较常用的单因子线性 和ＧＰＴ２ｗ模型,ＧＡＭＬＰ的Ｔｍ模型在长春站的反演精度最高,均方误差精度提升１．１％和４．９％,平均偏差精度 提升２．５％和１３．２％,证明ＧＡ－ＭＬＰ的Ｔｍ模型在东北地区反演ＰＷＶ的适用性。     

玉树地震灾情SAR遥感监测与信息服务系统

在玉树地震中,中国首套自主知识产权的机载多波段多极化干涉SAR测图系统,发挥全天时主动遥感的优势,成功服务于抗震救灾中。依据玉树地震灾情综合地理信息监测与评估工作,着重探讨SAR遥感影像用于地震灾情监测与评估中的处理方法和技术路线,研究制定了地震灾区灾情综合地理信息监测指标,通过快速几何处理、快速变化信息提取、快速目标判读和灾害空间危险性评估,实现了玉树地震震区灾情综合地理信息的解译、制图和统计评估。在此基础上,开发了玉树地震灾情综合地理信息服务系统,实现了灾情监测信息的综合管理、可视化查询和统计分析。     

基于被动微波遥感的青藏高原雪深反演及其结果评价

采用修正的张氏雪深反演算法，用ＳＳＭ／Ｉ３７ＧＨz和19GHz水平极化亮温值计算了青藏高原及其毗邻地区的积雪深度，对其精度进行了评价，并对误差来源进行了分析，结果显示，此算法能够较好地反映研究区的雪深分布，但局部地区误差较大，总体上雪深被高估，其误差主要来源于冻土，深霜层，植被以及雪层中液态水含量，雪粒的形状和粒径的变化带来的影响，SSM／I数据较低的分辨率和研究区复杂的地形使反演的雪深与观测的雪深缺少可比性，给精度的评价带来影响。     

近10年新疆积雪面积时空变化研究

区域尺度积雪信息的时空监测对确定雪灾的影响范围及灾情等级划分具有重要意义。本文利用近10年的MODIS积雪产品,按月最大面积的规则合成;分析了新疆积雪覆盖面积的时空变化特征,结果表明:时间上,新疆积雪面积有减少的趋势。空间上,近10年新疆积雪季节内永久性积雪覆盖区域主要分布在阿勒泰山脉、天山北麓及沿昆仑山脉西南部。其中天山及阿尔泰山之间的河谷及盆地的草原积雪面积波动主导了新疆整体积雪总面积的波动。     

基于MODIS影像的内蒙古草原积雪监测

光学遥感源MODIS具有高光谱分辨率、高时间分辨率、高空间分辨率、全球范围内免费接收等优势,被广泛应用于洪涝、干旱、森林草原火灾、雪灾等自然灾害的动态监测领域。MODIS数据用于内蒙古草原积雪监测,提取积雪信息在国内尚属空白。本文利用MODIS L1B 500m分辨率数据,经过几何校正、去"双眼皮"预处理,根据归一化差分积雪指数(NDSI)算法和综合阈值判别法对内蒙古自治区2008年1月下旬大范围降雪进行积雪信息提取,制作积雪覆盖图。利用内蒙古生态与农业气象中心发布的雪情遥感监测信息验证积雪覆盖图的准确度。验证结果表明,MODIS数据用于大范围积雪监测非常有效。     

中国灾害遥感研究进展

随着灾害系统理论的深化和遥感技术的快速发展,中国灾害遥感研究与应用服务取得了丰硕成果。本文以灾害系统理论为基础,从"天—空—地—现场"一体化灾害立体监测体系、灾害要素分类体系、灾害遥感服务体系和标准规范建设等方面,总结了灾害遥感理论研究进展。分析了洪涝、干旱、地震、地质灾害等主要灾害遥感监测评估方法,并对应用研究热点和存在的问题进行了讨论。分3个阶段阐述了中国灾害遥感系统的发展历程,基于业务应用需求介绍了灾害遥感业务系统的体系架构。按照灾害遥感日常监测业务、应急监测业务和特别重大自然灾害损失评估等3个方面介绍了业务应用模式,并从时效性、评估精度和业务流程等方面对业务应用进展水平进行了评述。分析了当前灾害遥感研究与应用工作面临的机遇与挑战,对今后发展提出了加强灾害遥感应用机理研究、加快防灾减灾空间基础设施建设、加强灾害监测评估方法研究、提升综合减灾空间信息服务能力和加强软环境建设等对策建议。     

SAR polarimetric change detection for flooded vegetation

Abstract

Due to spatial and temporal variability an effective monitoring system for water resources must consider the use of remote sensing to provide information. Synthetic Aperture Radar (SAR) is useful due to timely data acquisition and sensitivity to surface water and flooded vegetation. The ability to map flooded vegetation is attributed to the double bounce scattering mechanism, often dominant for this target. Dong Ting Lake in China is an ideal site for evaluating SAR data for this application due to annual flooding caused by mountain snow melt causing extensive changes in flooded vegetation. A curvelet-based approach for change detection in SAR imagery works well as it highlights the change and suppresses the speckle noise. This paper addresses the extension of this change detection technique to polarimetric SAR data for monitoring surface water and flooded vegetation. RADARSAT-2 images of Dong Ting Lake demonstrate this curvelet-based change detection technique applied to wetlands although it is applicable to other land covers and for post disaster impact assessment. These tools are important to Digital Earth for map updating and revision.     

MTSAT-2静止气象卫星中国区域雪盖监测

利用MTSAT-2静止气象卫星数据开展了中国区域的雪盖监测研究,结合MODIS雪盖产品及站点雪深观测数据对判识结果进行对比分析和验证。首先,根据MTSAT-2静止气象卫星数据特点,进行角度效应校正及多时相数据合成,以减少云对图像的影响;其次,根据多个雪盖判识因子建立中国区域雪盖判识算法;最后,对比分析2011年1月份MTSAT-2和MODIS雪盖判识结果,并使用站点观测数据进行精度验证。研究表明:(1)MTSAT-2雪盖判识受云影响比例约30%,MODIS雪盖产品受云影响比例约60%,MTSAT-2去云效果明显。(2)无云情况下,MTSAT-2雪盖判识和MODIS雪盖产品判识精度均高于92%;有云覆盖时,MTSAT-2判识精度约65%,优于MODIS雪盖产品35%的判识精度。(3)MTSAT-2静止气象卫星在保持高积雪判识精度的前提下,可以更有效减少云对雪盖判识影响,实时获取更多地表真实信息。该研究对中国区域雪盖信息准确监测、气候变化研究以及防灾减灾等具有重要意义。     

藏东南冰川地区250 m空间分辨率全天候地表温度生成

遥感全天候地表温度产品在多云雾地区意义重大,对冰川泥石流多发的藏东南地区极具应用价值,但遥感全天候地表温度空间分辨率不足限制了其在精细化灾害监测中的应用。以藏东南冰川地区为研究区,采用高程、坡度、坡向、地表覆盖类型、植被指数、地表反射率、积雪指数作为全天候地表温度的影响因子,结合移动窗口,进行多种地表温度降尺度方法的对比,进而使用最优的降尺度方法将现有的遥感全天候地表温度产品（TRIMS LST）的空间分辨率从1 km提升至250 m。利用地面站点实测数据的评价结果表明,基于梯度提升决策树（LightGBM）的降尺度方法得到的250 m空间分辨率全天候地表温度的均方根误差在白天/夜间为2.25 K/2.15 K,优于基于多元线性回归和随机森林的降尺度方法,且比原始1 km分辨率全天候地表温度的精度高0.25 K左右。基于Q指数与SIFI指数的图像质量评价结果表明,降尺度得到的250 m地表温度不仅在空间格局和幅值上与原始1 km遥感全天候地表温度一致,而且补充了大量的地表温度空间细节信息。生成得到的250 m分辨率的地表温度对于藏东南冰川地区的灾害分析具有积极的意义。     

基于中巴资源卫星数据的积雪监测研究

通过对积雪、云及其阴影等光谱特性的深入分析研究，结合国内外积雪监测研究动态，根据中巴资源卫星传感器的特性， 研究利用中巴资源卫星数据进行积雪监测的方法。在大量数据分析基础上，建立了一套精度较高的积雪识别方案。文章阐述了具体 的数据处理流程，并对可能的误差来源进行分析。利用西藏那曲地区班戈县内的试验场数据，对该积雪识别方案进行了验证。结果 表明，该方案的积雪监测效果比较理想，精度较高，为积雪监测业务化提供了可靠的理论依据。     

国产高分辨率卫星数据在黄河防凌监测中应用

自2002～2003年度首次启用遥感技术监测黄河凌情以来,到目前已连续进行了10个年度。10个年度的生产实践表明:国产高分辨率卫星遥感数据能够有效跟踪黄河凌情的发展过程,实现黄河凌情的日动态监测、重点时段的精细监测和突发凌汛灾害时的实时监测。黄河凌情尤其在封开河阶段,日变化非常显著,中巴资源卫星作为国产高分辨率可见光民用遥感卫星的代表,以其大视场、高空间、高时间分辨率的特点,动态监测凌情,基本做到每天实现一次全覆盖监测的能力,配合其他如中国遥感卫星等高分辨率可见光、雷达数据,初步实现了凌情发展预估、开河前的河道槽蓄水量计算、封开河期间冰凌险情监测以及发生凌汛灾害时灾情信息采集与评估,为黄河防凌调度、决策会商提供了有力的技术支持。