降雨监测与预报技术在防洪减灾中的应用进展

洪水灾害突发性强,成灾速度快,对人民生命和财产安全造成较大的威胁。降雨作为洪水灾害致灾因子,数据的精确度对防洪减灾具有重要意义。以降雨监测与预报技术为切入点,对雨量站点观测、天气雷达降雨估计及预报、降雨数值预报、卫星遥感反演的现状进行了总结,通过分析时空降尺度方法及多源数据融合技术在降雨监测与预报中的应用,揭示了其在提升降雨数据“量”与“型”准确度方面的效果。研究表明:降雨监测与预报技术在当前取得了显著进展,但在山丘区和城市环境空间的复杂地形方面仍面临分辨率受到限制及精确性、时效性不足的问题。多源数据融合能提高降雨数据精度、时空覆盖能力和预测准确性,优化算法模型、融合“空-天-地”多源数据形成高分辨率预报是未来的研究方向。

NOAA-AVHRR多通道卫星资料在辽东半岛地区大雾监测中的应用

基于NOAA-AVHRR多通道资料,统计分析了白天和夜间可见光通道、中红外通道及热红外通道下晴空地表、雾区、云区等地物的通道光谱特征,总结了白天和夜间雾区识别的一些指标,利用统计分析方法结合一定的图形处理方法对雾区进行自动识别。最后对2014年4月8日一次大雾天气过程进行了试验,雾区识别的结果与地面观测结果比较一致,表明该方法对识别雾区有一定作用,但对夜间的轻雾不能进行有效识别。

新疆草地生态健康智能监测网络体系构建

针对新疆天然草地面积广、类型多与监测评价复杂的特征,本研究重点阐述了构建新疆草地生态健康智能网络监测的紧迫性(超载过牧导致荒漠化及其灾害频发)、总体技术框架以及实施途径。新疆草地生态健康智能监测网络系统,由3个子系统(草地生态健康监测、评估与预警)和1个云数据库(“星-空-地-土”一体化云数据)组成。草地生态健康监测子系统(物联感知系统),由感知层、传输层和数据中心组成,能够获取草地生物特征指标、生物物理指标与生态系统指标;草地生态健康评估子系统,一套草地生态健康评价综合体系用于快速、准确地定量评估草地生态健康状况;草地生态健康预警子系统,一种高度耦合草地生态健康感知与评估的智能化预警系统,致力于短期草地非生物灾害(旱灾、雪灾与火灾)与生物(鼠害、虫害、毒草与害草)灾害的预警。“星-空-地-土”一体化云数据,由星基、空基与地基协同的立体监测网络及其相关硬件、软件组成,实现了草地生态健康的智慧监测与多源数据汇总。草地生态健康智能监测网络系统的有效运转,需要政府政策支持、行业部门引导和专业的人才队伍建设。这对新疆草地绿色发展与高质量生态建设,尤其新疆生态安全与社会经济发展具有重大意义。

EOS-MODIS数据在草地资源监测中的应用进展综述

简要介绍了美国对地观测系列卫星(Earth Observing Satellites,EOS)及其中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer,MODIS)数据在遥感方面的应用,总结了近年来MODIS数据在草地资源监测领域的研究成果,指出了利用MODIS数据进行监测与其他遥感卫星监测有不可比拟的优越性,着重介绍了MODIS数据在草地上进行植被动态、雪灾监测、火灾监测、病虫害监测等领域监测中应用的一般原理,并与应用甚高分辨率辐射仪(The Advanced Very High Resolution Radiometer,AVHRR)遥感监测进行对比。从理论上、技术上和实践上证明MODIS数据在各领域监测中的监测能力及可行性,目的在于为MODIS遥感监测工作提供一种有益的启示,以期为及时、准确监测预报提供借鉴和参考。

多源卫星遥感草原火灾动态监测分析

草原火灾突发性强、发展迅速。为了对扑火救灾工作提供快速、准确的空间信息支持,在分析卫星遥感火点监测、亚像元火点面积和过火区估算的基础上,以2012年4月7日内蒙古自治区锡林郭勒盟东乌旗草原火灾监测为例,综合利用气象卫星数据、环境减灾卫星数据和气象常规观测数据对火灾过程进行了动态监测分析。重点分析了烟雾、云和阴影影响的消除过程。最后给出了利用9个时次的多源卫星遥感资料对这次火灾过程的动态监测和分析结果。结果表明综合利用多源数据可以更加准确、全面、动态地监测分析草原火灾。提出的分析方法可供利用多源数据开展草原火灾近实时监测、快速评估工作参考。

高分三号卫星在洪涝和滑坡灾害应急监测中的应用

在介绍合成孔径雷达(SAR)在洪涝和滑坡灾害监测中应用方法的基础上,采用高分三号(GF-3)卫星SAR数据对2017年吉林永吉"7·13"特大洪水灾害和四川茂县的"6·24"特大山体滑坡灾害开展应急监测。监测结果显示:洪水淹没区主要集中在吉林市境内的温德河和鳌龙河附近,永吉县境内和吉林市市辖区淹没面积(均不包含城市淹没区)分别为19.82km2和8.70km2;滑坡体长度为2620m,最大滑坡宽度为1135m,滑坡体面积为1.76km2,与无人机航拍影像的监测结果基本一致。应用结果表明,GF-3卫星具有较好的灾害应急监测能力,能够为中国的防灾减灾领域提供有力的数据支撑和信息服务。

积雪遥感动态研究的现状及展望

简要讨论了积雪遥感研究的现状，主要包括常用传感器的物理参数及其可行性和局限性，云和雪的区分技术，雪盖面积和积雪深度的提取，雪水当量换算以及积雪遥感在融雪径流模拟、雪灾监测与评价、积雪对气候变化的影响研究等方面的应用。并对积雪遥感研究的发展趋势做了简要的分析与展望。

青海高寒草地春季火情的多源卫星遥感动态监测

多源卫星遥感数据源能为现场扑火指挥决策提供快速、准确的空间信息。根据火点在中红外波段辐射率和亮温急剧增大的特点,利用10个时次的国内外极轨气象卫星资料(包括首次利用了NPP卫星数据),针对2016年3月18—19日发生在青海省果洛藏族自治州久治县的草原火灾进行了实时动态监测,并采用高分数据提取了灾后过火面积。研究结果表明,气象卫星火点判识方法及阈值设定同样适用于青海高寒草地春季的火情监测;快速判识阈值的确定,可为日常火情实时监测业务提供快速、有效的技术支持。

基于GF-3卫星SAR数据的郑州及豫北地区“21·7”暴雨洪涝遥感监测

河南省受季风气候及地形影响,降水时空分布极不均匀,暴雨洪涝灾害频繁发生。卫星遥感技术具有时空分辨率高、扫描范围广等优点,能够及时获取地表水体信息,其中星基合成孔径雷达(SAR)是目前洪涝灾害水体监测的重要技术手段之一。2021年7月1722日,郑州遭遇了持续性强降雨,其中20日小时最大降水量为201.9 mm。为确定洪涝灾害的位置和范围,利用高分三号卫星SAR数据,对郑州及豫北地区“21·7”暴雨洪涝灾害进行应急监测。监测显示,郑州市及周边区域洪涝水体主要分布于贾鲁河流域,淹没面积约95 km^(2),其中淹没耕地面积约66 km^(2),淹没城乡、工矿和居民用地面积约28 km^(2);新乡市及其周边地区洪涝水体主要分布于卫河流域,淹没面积约121 km^(2),其中淹没耕地面积约112 km^(2),城乡、工矿和居民用地受灾面积约6 km^(2)。结果表明,利用高分三号卫星合成孔径雷达(SAR)数据能够全天候、全天时开展洪涝监测,迅速确定灾害发生的地理位置和淹没范围,具有较好的灾害应急监测能力,可有效提高洪涝灾害监测与评估的精度,为大城市洪涝灾害防灾减灾提供更科学准确的决策依据。

环境减灾卫星数据在黄河凌汛监测中的应用

应用国产环境与灾害监测预报小卫星星座CCD相机遥感影像数据对黄河2009—2010年度凌汛进行重点时间段和区域的监测,并利用实测数据对监测结果进行应用评价。结果表明环境减灾卫星数据在凌汛监测中具有很大的应用潜力。

地质灾害遥感调查与监测中高分二号卫星数据应用研究——以湖南新化示范区为例

高分二号成功发射,标志着我国已可进行1 m空间分辨率的遥感监测。为了使高分二号数据能更快地在地质灾害调查领域得到推广,本文针对地质灾害调查与监测中高分二号遥感数据的处理方法进行研究。试验表明,通过对示范区高分二号影像的处理,可获得满足1∶10 000比例尺的平面精度要求的正射影像图,且结果非常适合地质灾害遥感调查与监测。经过多次试验,采用Band1、Band4×0.25+Band2×0.75、Band3组合方法效果较佳,基于ENVI软件的Gram-Schmidt Spectral Sharpening算法进行融合效果较好。

应用NOAA卫星数据监测与评估内蒙古草原火灾的初步探讨

在介绍ＮＯＡＡ卫星数据资料在内蒙古草原火灾监测中的应用原理、方法及其监测效果的基础上，提出了今后火灾监测中尚待解决的一些问题，为我国大面积草原火灾监测从理论上进行了必要的探讨，提出了实际应用的有效方法。

草原火灾监测系统及其应用

系统地介绍了ＮＯＡＡ卫星概况，ＡＶＨＲＲ数据特征，气象卫星地面接收处理系统配置，软件主要功能以及ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ数据在草原火灾监测中应用的原理。