防灾减灾文献综述

防灾减灾遥感应用综述

引言

我国地域辽阔，天气变化万千，洪水、飓风、龙卷风、地震等不可抗性灾难频发，此次汶川特大地震给人民的生命和财产造成巨大的伤害。近50年来，我国每年由地震、地质、旱涝、海洋、疫病等自然灾害造成的直接经济损失约占国民生产总值的4%.自然灾害已经成为影响我国经济发展和社会安全的重要因素，依靠科技进步，提高我国防灾减灾的综合能力已成为当务之急。

我国目前已建立起了较为完善、广为覆盖的气象、海洋、地震、水文、森林火灾和病虫害等地面监测和观测网，建立了气象卫星、海洋卫星、陆地卫星系列，并正在建设减灾小卫星星座系统。在气象监测预报方面，建成了较先进的由地面气象观测站、太空站、各类天气雷达及气象卫星组成的大气探测系统，建立了气象卫星资料接收处理系统、现代化的气象通信系统和中期数值预报业务系统。

此外，还发射了“资源一号”、“资源二号”卫星，广泛应用于资源勘查、防灾减灾、地质灾害监测和科学试验等领域。

主题部分

洪涝灾害

3.1灾前背景数据库的建设与更新

洪涝灾害背景数据库的建立是进行洪灾预警预报、灾情

评估和救灾的基础，总的来说其内容主要包括自然数据和社

会经济方面的数据，用于洪涝灾害遥感监测评估的基础背景

数据库包括：①空间展布式社会经济数据库空间展布式社会经济数

据库是在按行政统计单元获取的社会经济数据的基础上，利

用空间展布模型展布到空间而形成的社会经济数据库，如人

口分布、产业布局、各行业的经济发展状况以及公共基础设

施的分布情况等社会经济数据库。展布到空间上的社会经济

指标考虑到了社会经济数据在行政单元内分布的不均匀问

题和洪灾时淹没范围与行政区域不匹配问题，对于灾情分析

和损失评估非常有利。

②本底水体数据库本底水体是在洪水发生之前的常水

位水体分布情况，在洪水发生时是判断洪水淹没的对比水体。洪灾的易发地区应该有详细的本底水体数据库，包括该地区的河流网络、湖泊等的分布情况及其相关的水文特征信息。本底水体数据库可以在洪水发生之前，通过对洪水可能的发生区域进行一次遥感影像监测，提取相关水体部分数据来建立，本底水体数据库的建立要注意季节和时序性。

③地形数据库地形数据是分析洪水淹没范围、水深等

最主要的基础背景数据，高精度的地形数据对分析洪水的水位、水深分布都是非常有效的。

④其它数据库其它数据库包括基础地理数据库、土地利

用数据库、历史汛情数据库、历史灾情数据库等，这些数据库也是进行分析的重要参考依据。

3.2灾前预警

洪灾预警从大的方面来讲包括暴雨预警、水情预警、地

质灾害预警、风暴潮预警、灾情预警等等，它是防洪减灾非工程措施的核心内容之一。气象卫星可实时监测各流域内的气团活动、云系，跟踪降雨带的移动，及时地预报暴雨、台风等恶劣天气以及降水量和强降水的中心区域，对流域可能发生的洪灾进行预警，方便各部门及时采取应对措施，如水库提前开闸放水，重要堤段的加固等。特别是对人员稀少和地面气象资料缺乏的地区，卫星资料能提供唯一的预报依据。

在地形复杂多变的山区和丘陵地区，由洪灾导致的滑

坡、泥石流等次生灾害也会对当地人民的生命和财产安全构

成严重威胁。高分辨率遥感图像经过辐射校正、图像增强、几

何校正、精细配准之后可用于地面的变形监测。通过高分辨

率陆地卫星的同轨或异轨立体成像技术可以构建研究区域

的数字地面模型（DTM），结合当地的降雨数据、植被覆盖信

息、地质构造信息、岩性土壤信息等综合分析后能够判断出

次生地质灾害的易发区，并对可能发生的地质灾害及时进行

预警。

3.3灾情监测

在防汛中，雨情、水情、工情和灾情是四项最基本的信

息。目前，遥感对于灾情的监测在技术上已经比较成熟和实

用化。

雨情监测：雨情的监测是时段降雨量的监测，其相应的

结果有雨强，也有累积降雨量。卫星测雨可以得到雨量在面

域上的分布，目前用来估算降水的气象卫星，既有地球静止

卫星，又有极轨卫星。用于降水量观测的谱带最常使用的是

红外和可见光图像，而微波图像也是非常重要的数据源。

水情监测：水情一般指流量和水位，根据流量过程可以

计算出某一时段的洪水总量。对于防洪来说，洪峰流量及洪

峰水位非常重要，尤其是洪峰水位。在对水情的遥感监测方

面，遥感具有多个方面的应用：利用陆地卫星对洪水进行监

测，可以将洪水期图像与本底水体图像叠合，确定显示淹没

范围及河道变化；利用极轨气象卫星资料调查洪水，利用机载合成孔径雷达图像监测洪水，利用近红外遥感调查河流行

洪障碍物的分布及堤防决口的位置和原因；将遥感与地理信

息系统(GIS)结合，实现对汛情的全天候、准实时的监测与查询，使防汛指挥部门可以快捷方便地看到汛情情况。

传统方式下工情信息的获取一般采用人工调查的方法，

对重点水利工程如水库、河道、城市积水区域、取水口、分水口可以采用仪器原位监测与摄像头图像监视，并将监测信

息通过网络实时传输到数据中心进行处理，但这种方式成

本较高。利用空间信息技术，获取高分辨率的遥感影像，如QuickBird、SPOT等，可以迅速提取绝大多数工情信息。另外，随着遥感技术的发展，时间分辨率的提高，遥感技术也可以

用来获取洪涝灾害发生期间的工程险情信息，进而对其未来

的发展趋势做出预测和预警。

3.4抢险救灾

抢险救灾是抗洪斗争中的核心，及时、高效的救灾行动

能将灾害造成的损失减少到最低，最大限度地挽救生命、挽

回国家和人民的财产损失。灾情信息是否详细、能否及时和

准确地发布对于抢险救灾的成果至关重要，遥感数据作为重

要的数据源，在灾情信息的获得以及救灾的指挥调度中发挥

着重要作用。

遥感能够在大的区域尺度上对洪灾地区进行监测，在第

一时间发回大量的灾情和险情信息，如淹没的大致区域、水

毁情况、群众受围困情况、重要工程（如交通动脉、大坝等）的运行情况等信息，使得指挥中心能够迅速响应，针对灾情采

取应对措施，集中人力物力进行抢险救灾。同时，遥感也能提