“臺風(fēng)-暴雨”洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測與評估研究
發(fā)布時間:2021-03-03 11:54
本文以“臺風(fēng)-暴雨-洪澇”災(zāi)害鏈為研究對象,研究了從臺風(fēng)路徑動態(tài)跟蹤、融合衛(wèi)星降雨產(chǎn)品生產(chǎn)、洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測范圍預(yù)測、洪澇信息提取和洪澇災(zāi)情快速評估的災(zāi)害全過程監(jiān)測方法,形成了基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的“臺風(fēng)-暴雨-洪澇”災(zāi)害全鏈路應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)。本研究對于提高災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)能力,滿足災(zāi)害監(jiān)測應(yīng)用需求和科學(xué)決策具有重要意義。本文主要研究內(nèi)容與成果如下所示:(1)開展了洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測范圍預(yù)測方法研究。本文從臺風(fēng)形成時就啟動基于氣象衛(wèi)星的動態(tài)監(jiān)測,在臺風(fēng)路徑即將登陸或登陸時,在其影響范圍內(nèi)通過暴雨災(zāi)害風(fēng)險性評價和基于DEM和水位數(shù)據(jù)的洪水淹沒模擬兩種方法得到洪水高發(fā)風(fēng)險區(qū),作為遙感監(jiān)測區(qū)域,收集監(jiān)測區(qū)域遙感數(shù)據(jù)和背景數(shù)據(jù)并對其預(yù)處理,使得后續(xù)災(zāi)害真正發(fā)生時,為洪澇災(zāi)害監(jiān)測和決策爭取更多時間,為災(zāi)情評估提供更多資料。(2)開展了基于超像素分割的SAR圖像水體信息提取方法研究。在雷達(dá)圖像常用水體提取方法中,人工閾值法需要人工的參與,自動化程度較低;Otsu閾值法為自動水體提取算法,但在水域面積占比較少時,Otsu閾值法的精度會迅速下降;區(qū)域增長算法雖然能夠較為完整的將水體區(qū)域分割出來,但存在種子點(diǎn)選擇困...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
000-2012年中國主要自然災(zāi)害在華發(fā)生次數(shù)比例[2]
第一章緒論5測等。2007年又發(fā)射了擁有更為強(qiáng)大成像功能的C波段雷達(dá)衛(wèi)星RardarSat-2,其具有全極化模式,最高空間分辨率為1m,具有更短的重訪周期,主要用于農(nóng)作物監(jiān)測、海洋監(jiān)測和陸地目標(biāo)識別等[20]。1992年,日本也成功研制和發(fā)射了載有L波段SAR的地球資源衛(wèi)星JERS-1,其目的為利用SAR傳感器生成全球數(shù)據(jù)集,建立綜合的地球觀測系統(tǒng)。2006年,又將JERS-1的后繼星ALOS發(fā)射升空,該衛(wèi)星采用先進(jìn)的陸地觀測技術(shù),載有三個傳感器:全色遙感立體測繪儀,先進(jìn)可見光和近紅外輻射計2,相控陣型L波段合成孔徑雷達(dá)。主要應(yīng)用為環(huán)境觀測、資源調(diào)查和災(zāi)害監(jiān)測等。2007年6月,德國宇航中心(DLR,DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt)和意大利航天局分別研發(fā)了軍民兩用衛(wèi)星TerraSAR-X和Cosmo-Skymed衛(wèi)星,擁有了屬于各自的雷達(dá)衛(wèi)星,它們都具有多極化,多入射角的特點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用到資源環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測、以及海洋污染治理方面[21]。圖1-2目前在軌SAR衛(wèi)星統(tǒng)計[21]我國也緊跟國際步伐,著力于SAR衛(wèi)星技術(shù)的研究,取得了一定的突破和成果。2011年,我國將載有自主研發(fā)了“海洋二號”雷達(dá)衛(wèi)星的“長征四號乙”從太原發(fā)射升空,該衛(wèi)星主要用于監(jiān)測和調(diào)查海洋環(huán)境,提升我國海洋監(jiān)管和維護(hù),提高科研能力,是對海洋進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)的重要監(jiān)測工具。環(huán)境一號衛(wèi)星(HJ-1)是我國第一顆專門用于環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報的衛(wèi)星星座,其主要包含3顆衛(wèi)星;在2012年發(fā)射了HJ-1C衛(wèi)星,成為了中國首顆S波段的合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星,其
第二章洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測范圍預(yù)測方法研究13關(guān)島和RAMMB,CIMSS發(fā)布的結(jié)果最不穩(wěn)定,日本氣象廳發(fā)布的結(jié)果因整體偏低而表現(xiàn)最差[45][46]。所以本文選擇的臺風(fēng)路徑跟蹤機(jī)構(gòu)為中央氣象臺。我國中央氣象臺的臺風(fēng)路徑和強(qiáng)度信息發(fā)布于中國氣象局面公眾提供氣象信息服務(wù)網(wǎng)站中國天氣網(wǎng)(http://typhoon.weather.com.cn/)。本文采用基于python爬蟲腳本技術(shù)抓取其臺風(fēng)路徑和強(qiáng)度信息,并獲取歷史臺風(fēng)路徑和強(qiáng)度數(shù)據(jù),同時搜集各臺風(fēng)的災(zāi)情背景數(shù)據(jù),構(gòu)建中國歷史臺風(fēng)數(shù)據(jù)庫。圖2-1臺風(fēng)歷史路徑數(shù)據(jù)庫圖2-2臺風(fēng)路徑生成及展示利用該腳本,可以實時獲取由中國氣象局發(fā)布的臺風(fēng)路徑監(jiān)測信息和預(yù)報信息,對于進(jìn)入我國48小時警戒線的臺風(fēng),中國氣象局將會向沿海地區(qū)和城市發(fā)布臺風(fēng)警報,此時需提醒臺風(fēng)監(jiān)測人員關(guān)注該臺風(fēng);當(dāng)進(jìn)入24小時警戒線時,中國氣象局會發(fā)布臺風(fēng)緊急警報,提醒沿海地區(qū)做好防護(hù)措施,并做好監(jiān)測準(zhǔn)備;如
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于GIS的圖們江流域洪水災(zāi)害危險性分析[J]. 鄒嘉琪,權(quán)赫春. 延邊大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]臺風(fēng)暴雨洪澇災(zāi)害全鏈路遙感動態(tài)監(jiān)測方法與示范[J]. 路京選,李小濤,李琳,曲偉,雷添杰. 衛(wèi)星應(yīng)用. 2019(11)
[3]Stable classi?cation with limited sample: transferring a 30-m resolution sample set collected in 2015 to mapping 10-m resolution global land cover in 2017[J]. Peng Gong,Han Liu,Meinan Zhang,Congcong Li,Jie Wang,Huabing Huang,Nicholas Clinton,Luyan Ji,Wenyu Li,Yuqi Bai,Bin Chen,Bing Xu,Zhiliang Zhu,Cui Yuan,Hoi Ping Suen,Jing Guo,Nan Xu,Weijia Li,Yuanyuan Zhao,Jun Yang,Chaoqing Yu,Xi Wang,Haohuan Fu,Le Yu,Iryna Dronova,Fengming Hui,Xiao Cheng,Xueli Shi,Fengjin Xiao,Qiufeng Liu,Lianchun Song. Science Bulletin. 2019(06)
[4]基于改進(jìn)的SLIC和OTSU的遙感影像水體提取[J]. 龔林松,李士進(jìn). 計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2019(01)
[5]基于Sentinel-1A SAR的湖南省寧鄉(xiāng)市洪水淹沒監(jiān)測[J]. 郭欣,趙銀娣. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(04)
[6]實時洪水風(fēng)險分析技術(shù)在防汛應(yīng)急中的應(yīng)用[J]. 丁志雄,李娜. 中國防汛抗旱. 2018(07)
[7]基于Sentinel-1A衛(wèi)星SAR數(shù)據(jù)的水體提取方法研究[J]. 李成繞,薛東劍,張露,蘇璐璐. 地理空間信息. 2018(01)
[8]Sentinel-1A SAR數(shù)據(jù)在緬甸伊洛瓦底江下游區(qū)洪水監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 孫亞勇,黃詩峰,李紀(jì)人,李小濤,馬建威,曲偉. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2017(02)
[9]東津河流域暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃[J]. 謝五三,吳蓉,田紅,盧燕宇. 氣象. 2017(03)
[10]高分三號衛(wèi)星總體設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張慶君. 測繪學(xué)報. 2017(03)
博士論文
[1]洪澇災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)影響與防災(zāi)減災(zāi)能力評估研究[D]. 曹瑋.湖南大學(xué) 2013
[2]基于國民財富損失控制的自然災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)研究[D]. 李宏.東北財經(jīng)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于改進(jìn)水平集和空間結(jié)構(gòu)特征的SAR圖像水體檢測[D]. 李娜.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于非局部相似模型的圖像恢復(fù)算法研究[D]. 李雪玉.長沙理工大學(xué) 2016
本文編號:3061219
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
000-2012年中國主要自然災(zāi)害在華發(fā)生次數(shù)比例[2]
第一章緒論5測等。2007年又發(fā)射了擁有更為強(qiáng)大成像功能的C波段雷達(dá)衛(wèi)星RardarSat-2,其具有全極化模式,最高空間分辨率為1m,具有更短的重訪周期,主要用于農(nóng)作物監(jiān)測、海洋監(jiān)測和陸地目標(biāo)識別等[20]。1992年,日本也成功研制和發(fā)射了載有L波段SAR的地球資源衛(wèi)星JERS-1,其目的為利用SAR傳感器生成全球數(shù)據(jù)集,建立綜合的地球觀測系統(tǒng)。2006年,又將JERS-1的后繼星ALOS發(fā)射升空,該衛(wèi)星采用先進(jìn)的陸地觀測技術(shù),載有三個傳感器:全色遙感立體測繪儀,先進(jìn)可見光和近紅外輻射計2,相控陣型L波段合成孔徑雷達(dá)。主要應(yīng)用為環(huán)境觀測、資源調(diào)查和災(zāi)害監(jiān)測等。2007年6月,德國宇航中心(DLR,DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt)和意大利航天局分別研發(fā)了軍民兩用衛(wèi)星TerraSAR-X和Cosmo-Skymed衛(wèi)星,擁有了屬于各自的雷達(dá)衛(wèi)星,它們都具有多極化,多入射角的特點(diǎn),被廣泛的應(yīng)用到資源環(huán)境監(jiān)測、災(zāi)害監(jiān)測、以及海洋污染治理方面[21]。圖1-2目前在軌SAR衛(wèi)星統(tǒng)計[21]我國也緊跟國際步伐,著力于SAR衛(wèi)星技術(shù)的研究,取得了一定的突破和成果。2011年,我國將載有自主研發(fā)了“海洋二號”雷達(dá)衛(wèi)星的“長征四號乙”從太原發(fā)射升空,該衛(wèi)星主要用于監(jiān)測和調(diào)查海洋環(huán)境,提升我國海洋監(jiān)管和維護(hù),提高科研能力,是對海洋進(jìn)行防災(zāi)減災(zāi)的重要監(jiān)測工具。環(huán)境一號衛(wèi)星(HJ-1)是我國第一顆專門用于環(huán)境和災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報的衛(wèi)星星座,其主要包含3顆衛(wèi)星;在2012年發(fā)射了HJ-1C衛(wèi)星,成為了中國首顆S波段的合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星,其
第二章洪澇災(zāi)害遙感監(jiān)測范圍預(yù)測方法研究13關(guān)島和RAMMB,CIMSS發(fā)布的結(jié)果最不穩(wěn)定,日本氣象廳發(fā)布的結(jié)果因整體偏低而表現(xiàn)最差[45][46]。所以本文選擇的臺風(fēng)路徑跟蹤機(jī)構(gòu)為中央氣象臺。我國中央氣象臺的臺風(fēng)路徑和強(qiáng)度信息發(fā)布于中國氣象局面公眾提供氣象信息服務(wù)網(wǎng)站中國天氣網(wǎng)(http://typhoon.weather.com.cn/)。本文采用基于python爬蟲腳本技術(shù)抓取其臺風(fēng)路徑和強(qiáng)度信息,并獲取歷史臺風(fēng)路徑和強(qiáng)度數(shù)據(jù),同時搜集各臺風(fēng)的災(zāi)情背景數(shù)據(jù),構(gòu)建中國歷史臺風(fēng)數(shù)據(jù)庫。圖2-1臺風(fēng)歷史路徑數(shù)據(jù)庫圖2-2臺風(fēng)路徑生成及展示利用該腳本,可以實時獲取由中國氣象局發(fā)布的臺風(fēng)路徑監(jiān)測信息和預(yù)報信息,對于進(jìn)入我國48小時警戒線的臺風(fēng),中國氣象局將會向沿海地區(qū)和城市發(fā)布臺風(fēng)警報,此時需提醒臺風(fēng)監(jiān)測人員關(guān)注該臺風(fēng);當(dāng)進(jìn)入24小時警戒線時,中國氣象局會發(fā)布臺風(fēng)緊急警報,提醒沿海地區(qū)做好防護(hù)措施,并做好監(jiān)測準(zhǔn)備;如
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于GIS的圖們江流域洪水災(zāi)害危險性分析[J]. 鄒嘉琪,權(quán)赫春. 延邊大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2019(04)
[2]臺風(fēng)暴雨洪澇災(zāi)害全鏈路遙感動態(tài)監(jiān)測方法與示范[J]. 路京選,李小濤,李琳,曲偉,雷添杰. 衛(wèi)星應(yīng)用. 2019(11)
[3]Stable classi?cation with limited sample: transferring a 30-m resolution sample set collected in 2015 to mapping 10-m resolution global land cover in 2017[J]. Peng Gong,Han Liu,Meinan Zhang,Congcong Li,Jie Wang,Huabing Huang,Nicholas Clinton,Luyan Ji,Wenyu Li,Yuqi Bai,Bin Chen,Bing Xu,Zhiliang Zhu,Cui Yuan,Hoi Ping Suen,Jing Guo,Nan Xu,Weijia Li,Yuanyuan Zhao,Jun Yang,Chaoqing Yu,Xi Wang,Haohuan Fu,Le Yu,Iryna Dronova,Fengming Hui,Xiao Cheng,Xueli Shi,Fengjin Xiao,Qiufeng Liu,Lianchun Song. Science Bulletin. 2019(06)
[4]基于改進(jìn)的SLIC和OTSU的遙感影像水體提取[J]. 龔林松,李士進(jìn). 計算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2019(01)
[5]基于Sentinel-1A SAR的湖南省寧鄉(xiāng)市洪水淹沒監(jiān)測[J]. 郭欣,趙銀娣. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2018(04)
[6]實時洪水風(fēng)險分析技術(shù)在防汛應(yīng)急中的應(yīng)用[J]. 丁志雄,李娜. 中國防汛抗旱. 2018(07)
[7]基于Sentinel-1A衛(wèi)星SAR數(shù)據(jù)的水體提取方法研究[J]. 李成繞,薛東劍,張露,蘇璐璐. 地理空間信息. 2018(01)
[8]Sentinel-1A SAR數(shù)據(jù)在緬甸伊洛瓦底江下游區(qū)洪水監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 孫亞勇,黃詩峰,李紀(jì)人,李小濤,馬建威,曲偉. 遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2017(02)
[9]東津河流域暴雨洪澇災(zāi)害風(fēng)險區(qū)劃[J]. 謝五三,吳蓉,田紅,盧燕宇. 氣象. 2017(03)
[10]高分三號衛(wèi)星總體設(shè)計與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 張慶君. 測繪學(xué)報. 2017(03)
博士論文
[1]洪澇災(zāi)害的經(jīng)濟(jì)影響與防災(zāi)減災(zāi)能力評估研究[D]. 曹瑋.湖南大學(xué) 2013
[2]基于國民財富損失控制的自然災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)研究[D]. 李宏.東北財經(jīng)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于改進(jìn)水平集和空間結(jié)構(gòu)特征的SAR圖像水體檢測[D]. 李娜.西安電子科技大學(xué) 2018
[2]基于非局部相似模型的圖像恢復(fù)算法研究[D]. 李雪玉.長沙理工大學(xué) 2016
本文編號:3061219
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