1、心得體會：遙感技術在防汛抗旱中的應用遙感技術作為現代地球空間信息的重要手段，在水利行業具有廣泛的應用前景，特別是能為防汛抗旱減災提供有效的空間信息與技術支持。與常規信息獲取手段相比，遙感具有監測范圍大、監測周期短、獲取資料及時、可全天候工作以及經濟、客觀等優勢。不受地域、災害和惡劣天氣限制的特點使其有能力進行連續不斷的動態監測。隨著航天技術和地球空間數據獲取手段的不斷發展，遙感技術正在進入一個全新的飛速發展階段，已具備全方位為防汛抗旱提供動態、快速、多平臺、多時相、高分辨率監測的平臺基礎和技術條件。遙感技術在防洪減災中的應用洪澇災害監測評估洪澇災害的監測在本質上是對水體面積的監測，災害發生時水

2、體面積與水體本底面積（正常狀態時的面積）之差就是受淹面積。水體提取是基于水體在可見光波段的反射率隨著波長的增大而急劇下降，在紅外波段反射率降到最低，在微波段則是由于水面鏡面反射導致后向反射少的電磁波響應特征，這是遙感影像提取水體的主要依據。本底水體主要用可見光影像提取，而災害發生時的水體主要依靠可全天候全天時監測的微波影像提取。目前，可供水體提取的遙感衛星數據有很多種，空間分辨率從幾百米到米級甚至亞米級，可視實際需要選用。航空遙感，尤其是無人機具有更高的自主性，是實時監測的重要手段。由于遙感數據，尤其是國產數據源的不斷豐富，實現洪澇災害全過程監測是可行和必要的，以利于防洪救災的決策。目前洪澇災

3、害評估的主要內容是各行政單元內受淹總面積和各類土地利用的面積，特別是耕地和居民地面積，重要工礦企業、大型商場、醫院、學校、受淹歷時、水深、影響人口、受淹鐵路和公路的長度。洪澇災害評估一個很重要的基礎是空間展布的社會經濟數據庫，受淹范圍與行政界線是不一致的，以行政單位統計的社會經濟數據必須展布到空間上。受淹范圍內的耕地、交通、重要工礦企業等一般比較明顯，可直接提取。但受淹房屋間數和受影響人口要通過受淹居民地面積估算。同樣的居民地面積上，居住的人口和房屋間數是不一樣的，因此首先要根據統計年鑒上的城鎮人口和農村人口分別分攤到城鎮和農村居民地面積上，各個地區農村的房屋結構和類型都有一定的特點，因此從居

4、民地面積估算戶籍人口和房屋間數從多個實驗點的計算結果來看是可行的。當然，當前人口的流動性非常大，戶籍人口和實際居住人口的差別非常大，但這也不是一般技術方法能夠解決的。我國洪澇災害遙感監測興起于20 世紀 80 年代，通過國家“六五”“七五”“八五”重點科技攻關項目，對洪澇災害遙感監測評估的業務化運行模式進行了長期不懈的探索，解決了軟件、數據、模型與方法的集成問題，建成了一些試點區的基礎背景數據庫、圖形庫和圖像庫，使洪澇災害的遙感監測評估水平提高了一大步，在國內外已有較大影響。水利工程安全監測遙感技術可用于水利工程的全生命周期管理，在規劃、設計、施工、運行各環節都能發揮作用，水利工程安全與防洪減

5、災關系密切。涉及安全監測的典型應用有以下 5 個方面：大壩安全監測，主要是通過側視合成孔徑雷達觀測壩體的水平和垂直方向的位移、變形；庫容曲線測量和修正，通過多時相的不同水位下的遙感影像提取出來的水面面積，配合實測水位就可以得到庫容曲線；庫區滑坡監測，可以根據多種因素分析確定的滑坡危險區的位移并發出預警，以便采取措施防止滑坡的發展與產生或確定應對方案；大壩和堤防潰決監測，提供視野更寬闊的動態和定量監測；強震對水利工程影響的監測，特別是對于邊遠地區的水利工程，遙感是一個迅速獲取裂縫、斷裂等具體信息的有效手段，在實際工作中的應用也得到了肯定。洪水預報預警洪水預報預警是防汛的重要非工程措施之一。隨著遙

6、感技術和洪水預報技術的發展，遙感技術能為洪水預報模型的建立、模型參數的率定提供越來越多的信息，例如：地形、土壤含水量、蒸散發、地表溫度、坡度、坡向、土壤類型、植被類型和密度、土地利用、小水庫和塘壩、不透水面積、基巖巖性等，有可能成為解決無資料或者少資料地區洪水預報的技術途徑之一。洪水風險圖洪水風險圖作為一種重要的非工程減災措施，已引起世界各國的高度重視，目前已廣泛應用于防洪減災之中，是我國近年來開展的一項重要工作。在洪水災害風險分析和評價中，很多信息都是通過遙感手段獲取的。這些信息主要包括兩大類：一是孕災環境信息；二是承災體信息。孕災環境信息包括地形、地貌、植被、水系和湖泊等水體分布信息等；承

7、災體信息包括土地利用、居民地、耕地、公路、鐵路等信息。防洪規劃制定防洪規劃需要很多資料，遙感技術提供的數據主要包括以下3 個方面：流域和保護區的自然地理概況；重點保護對象，即洪水可能造成重大經濟損失、毀滅性災害的地區，如重要城市、工礦企業、交通干線、文物古跡或大面積農田等；歷史大洪水發生時受淹范圍的遙感影像，能提供最直觀、最客觀和最綜合的規劃依據。遙感技術在旱情監測評估中的應用我國水資源總量上的不豐富與時空分布上的不均勻決定了我國大范圍干旱的頻繁發生。干旱一直是農業發展最主要的制約因素之一，旱災也一直是我國造成經濟損失最大的自然災害之一。干旱至今還沒有一個統一的定義，出于不同的關注對象有不同的

8、衡量指標，如氣象干旱是指降水和蒸發不平衡造成的水分短缺，常用降水量、氣溫、蒸散發量等指標反映；農業干旱是指作物體內水分虧缺已影響作物正常生長發育，常以土壤含水量和農作物生長狀態等指標反映；水文干旱是降水與地表水、土壤水及地下水收支不平衡造成的水分短缺，常用徑流量、蓄水量、土壤含水量、河道水位、地下水位等指標反映。另外，生態干旱、社會經濟干旱的概念也提出了一段時間，其衡量指標相對比較復雜，反映指標的確定也在不斷完善中。干旱在空間分布上是以片為主要特征的，范圍比較大，其發生也不是突發性的，有個發展過程。常用的墑情觀測系統一是其空間代表性不足，不能反映面上的情況；二是建設和維護成本較高。用遙感監測干

9、旱則符合其監測的格局要求，可以充分發揮其優勢。干旱監測遙感技術可以提供的信息包括土壤含水量、能反映植物生長形態的植被指數、湖庫等水源地的面積、地表溫度、蒸散發、大宗農作物種植的空間分布。土壤含水量是多種干旱要考慮的指標，不但與干旱有關，與洪水預警預報也有關系。此外，植物生長形態也是普遍關注的指標，本文主要介紹這兩方面信息的遙感提取模型和方法。目前，模型中的參數通常用具有較好代表性的地面墑情站的實測數據率定，陸面過程模型是目前發展迅速的更為有效的方法。微波遙感具有全天時和全天候的優勢，是目前提取地表05 厘米土壤含水量的精度最高的技術途徑，有的反演模型能達到與實測值相關系數高達0.95 的精度。

10、微波遙感可分為被動微波遙感和主動微波遙感兩種，兩者結合可在空間和時間分辨率上互補。地表粗糙度和植被是影響其精度的主要因素。另外，其局限性是只能反演表層的濕度，而真正需要的整個包氣帶或作物根系層的土壤含水量無法反演。土壤含水量與土壤的介電參數有較敏感的關系，土壤從干到濕介電參數有從0 到 40 的變化，而介電參數與土壤的熱慣量有密切的關系。通過遙感數據獲取的地表溫度的變化可以反演土壤的熱慣量，從而實現監測土壤含水量的目的。此法把土壤和地表的植被作為一個整體來考慮，因此只適合裸土，為此后來又加入了植被指數以考慮地表植被的影響。植物生長形態植物生長形態是指植物的長勢，對農業來說是農作物，對生態來說是

11、植物。植物葉片在紅波段有強吸收，在近紅外波段有高反射，通過有意擴大其差別的模型結構可定量描述反映植被的生長狀況乃至覆蓋度、密度等要素。干旱監測的模型很多，但必須考慮區域的適用性。微波遙感具有全天時和全天候的優勢，而可見光則受云的影響。在南方很多地區，整個區域內都無云的可能性很小，即使要在一旬內拼出一幅全區域無云的影像也不容易，因此必須考慮反演模型的適用性。旱情評估水分短缺，即干旱不一定直接造成不利影響和損失。旱情以干旱監測為基礎，是側重考慮水分短缺對經濟社會相關領域造成的影響情況，從無影響直到嚴重影響，可以有多個等級，旱情嚴重到一定程度就會發生旱災。不同定義的干旱，其反映因素不同，評估指標自然

12、不同。而水分短缺也不一定就是旱情嚴重。以農業干旱為例，農作物在不同的生長階段其需水量是不同的，如在干旱發生時，農作物需水量不多，則旱情并不嚴重；此外，不同的農作物需水量不同，同樣的干旱情況下，有的可能缺水有的則不缺水。我國幅員遼闊，南北跨多個氣候帶，同樣的農作物和同樣的干旱情況下，可能南方缺水而北方不缺水。因此，相對于監測而言，旱情評估更為復雜，要考慮到評估對象和時空的差異性。從旱情遙感監測評估干旱的結果來說，大部分人對其總的態勢在定性上是認可的。從應用角度上看是有余地發揮作用的，定量和指標分級以及區域的模型適用性及參數等問題可以在應用中逐步解決。旱情遙感監測評估系統納入了國家防汛抗旱指揮系統二期，應該說是旱情遙感發展的極好的機遇和挑戰，且目前已經建成了水利部旱情遙感監測系統，能夠實現全國和重點區域的旱情監測。