水旱灾害遥感监测评判技术标准征求意见稿国家防汛抗旱总指挥部.docx
- 文档编号:30599443
- 上传时间:2023-08-18
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:227.90KB
水旱灾害遥感监测评判技术标准征求意见稿国家防汛抗旱总指挥部.docx
《水旱灾害遥感监测评判技术标准征求意见稿国家防汛抗旱总指挥部.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《水旱灾害遥感监测评判技术标准征求意见稿国家防汛抗旱总指挥部.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
水旱灾害遥感监测评判技术标准征求意见稿国家防汛抗旱总指挥部
水旱灾害遥感监测评估技术规范
Technicalcodeforremotesensingmonitoringandassessmentof
floodanddroughtdisasters
请将你们发现的有关专利的内容和支持性文件随意见一并返回
目次
1前言
依照水利部水利行业标准制修订打算安排,依照GB/T—2020《标准化工作导那么第1部份:
标准的结构和编写》的要求,编制本标准。
本标准共5章和2个附录,要紧包括以下内容:
——术语和概念;
——洪涝灾害遥感监测评估;
——旱情遥感监测评估;
本标准为全文推荐。
本标准批准部门:
中华人民共和国水利部
本标准主持机构:
国家防汛抗旱总指挥部办公室
本标准说明单位:
国家防汛抗旱总指挥部办公室
本标准主编单位:
中国水利水电科学研究院
本标准出版、发行单位:
中国水利水电出版社
本标准要紧起草人:
路京选、孙涛、付俊娥、李琳、庞治国、曲伟、宋文龙、李建国、张晔萍、姚艳敏、韩琳、喻丰华、吴冬平
本标准技术审查负责人:
本标准体例格式审查人:
水旱灾害遥感监测评估技术标准
11 范围
本标准规定了水旱灾害遥感监测的指标、模型方式、技术流程及功效要求等内容。
本标准适用于利用遥感手腕开展水旱灾害监测评估工作。
12 标准引用文件
以下文件关于本标准的应用是必不可少的。
凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本标准。
凡是不注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
GB/T15968遥感影像平面图制作标准
GB/T自然灾害遥感专题图产品制作要求第1部份:
分类、编码与制图
SL—2021防汛抗旱用图图式
SL364土壤墒情监测标准
SL424旱情品级标准
SL579—2021洪涝灾情评估标准
SL592水土维持遥感监测技术标准
13 术语和概念
以下术语和概念适用于本标准。
洪涝灾害flooddisaster
因降水、融雪、冰凌、溃坝(堤闸)、风暴潮、热带气旋等造成的江河洪水、渍涝、山洪等,和由此引发的次生灾害。
注:
依照SL579—2021中的“洪涝灾害”改写。
洪涝灾害遥感监测remotesensingmonitoringofflooddisaster
利用遥感影像等数据对洪涝灾害的淹没范围及淹没范围内水库、堤防、河道、道路、铁路、村镇等对象进行监测。
洪涝灾害遥感评估remotesensingassessmentofflooddisaster
依照遥感监测结果,对受淹耕地、受淹居民地等典型指标进行评估。
旱情遥感监测droughtremotesensingmonitoring
利用遥感影像等数据对干旱的阻碍范围、受旱程度等进行监测。
旱情遥感评估remotesensingassessmentofdroughtdisaster
利用旱情遥感监测的结果,对监测范围内的受旱面积、受旱程度、受灾面积等指标进行评估。
遥感影像空间分辨率spatialresolutionofremotesensingimage
遥感仪器所能分辨的最小目标的大小。
分为低、中、高三类,分辨率低于100m为低空间分辨率,100m~10m为中空间分辨率,分辨率高于10m为高空间分辨率。
14 洪涝灾害遥感监测评估
.1 数据要求
数据类型
包括监测遥感影像、灾前遥感影像和基础背景数据。
经常使用卫星通道参数参见附录A。
监测遥感影像
影像的选择应综合考虑空间分辨率、时刻分辨率、传感器类型、影像幅宽范围和最快获取时刻等因素。
具体要求如下:
a)晴好天气优先选择光学影像数据,多云多雨天气优先选择雷达影像数据;
b)关于大江大河与较大范围洪水,宜采纳中分辨率影像数据,局部地域利用高分辨率数据作为补充;
c)应选取已经完成大气辐射校正及几何粗校正的影像产品。
灾前遥感影像
具体要求如下:
a)选取成像条件较好且成像时刻较新的灾前背景影像;
b)灾前背景影像一样优先选择光学影像数据,必要时以雷达影像作为替代或补充;
c)灾前背景影像空间分辨率宜与实时遥感影像分辨率维持一致。
基础背景数据
行政区划、土地利用和水利工程散布等矢量图层。
.2 遥感影像处置
遥感影像处置要紧环节包括几何校正、投影合格式转换、拼接和裁剪、图像融合与增强等。
具体要求如下:
a)几何校正:
——在影像上选取明显清楚和比较固定的点位标志作为操纵点,如道路交叉点、桥梁、河流交叉点等;
——操纵点在影像上尽可能均匀散布,山区应适当增加操纵点;
——可采纳二次多项式方式对影像进行几何精校正,利用较正后的影像对其他影像进行配准;
b)投影合格式转换:
——建议采纳1984年世界大地坐标系(WordGeodeticSystem1984的影像对其他影像;
——建议采纳通用横轴墨卡托投影(UTM,UniversalTransverseMercator);
c)拼接和裁剪
依照监测范围、影像情形及功效要求进行必要的拼接和裁剪。
d)影像增强
可通过空域增强、频域增强、色彩增强等方式突出监测目标。
.3 监测指标与方式
监测指标要求如下:
a)大体指标:
淹没范围;
b)扩展指标:
淹没范围内水库、堤防、河道、道路、铁路、村镇等对象。
监测方式要求如下:
a)在监测遥感影像上提取水体范围,通过与灾前影像上水体范围的比较,提取洪水淹没范围。
在淹没范围内可进一步识别水库、堤防、河道、道路、铁路、村镇等对象;
b)水体范围的提取能够采取自动和人工解译两种方式;
c)自动提取方式:
——推荐利用单波段阈值法和谱间关系法;
——单波段阈值法优先选取对水体灵敏的波段。
确信水体和非水体阈值时,尽可能选取典型的操纵点(水库、河流等);
——谱间关系法推荐利用归一化不同水体指数NormalizedDifferentialWaterIndex(NDWI),按公式
(1)进行计算:
(1)
式中:
G、NIR——别离代表遥感影像的绿光波段和近红外波段的表观反射率或地表反射率。
NDWI取值范围为[-1,1]。
d)人工解译方式:
——新建矢量图层,保留提取的水体范围;
——依照专业体会在影像上勾绘水体边界。
e)监测方式选取:
——雷达影像水体范围自动提取宜采纳单波段阈值法;
——自动提取的水体范围宜通过人工解译方式进行修正。
.4 评估指标与方式
评估指标包括受淹面积、受淹耕地面积、受淹居民地面积等。
评估方式要求如下:
a)受淹面积:
统计遥感监测取得的淹没总面积;
b)受淹耕地面积:
将淹没范围与土地利用等矢量数据进行空间叠加分析,统计受淹耕地总面积;
c)受淹居民地面积:
将淹没范围与土地利用等矢量数据进行空间叠加分析,统计受淹居民地总面积。
.5 监测评估技术流程
包括数据获取、遥感影像处置、淹没范围提取和洪涝灾情评估4个环节,技术流程见图1。
图1洪涝灾害遥感监测评估技术流程图
.6 监测评估功效
功效包括洪涝灾害遥感影像图、洪涝灾害遥感监测专题图、洪涝灾情统计表和洪涝灾情评估报告。
洪涝灾害遥感影像图及遥感监测专题图应包括图名、图例、文字标识、比例尺、监测时刻、完成单位等。
洪涝灾害遥感影像图及专题图上宜叠加行政界限、居民地名称、河流水系、水库等图层信息。
符号图式及注记依照—2021中~执行。
洪涝灾情统计表列出依照行政区域统计的受淹面积等信息。
表样参见附录B。
监测评估报告包括背景情形、数据与方式、结果分析、结论和附件(必要的图、表格及影像资料)。
.7 质量操纵
在进行遥感数据预处置前应先对原始数据的质量进行检查,剔除无效数据。
遥感影像的几何配准精度应在2个像元内。
关于一次监测进程,知足防汛主管部门对单项监测评估指标的中意度大于90%,关于一个汛期内多次监测评估的整体中意度大于80%。
15 旱情遥感监测评估
数据要求
数据类型
包括遥感影像、基础背景数据和地面观测数据:
a)遥感影像包括监测遥感影像和历史遥感影像,经常使用卫星通道参数参见附录A;
b)基础背景数据包括行政区划、河流水系、土地利用等;
c)地面观测数据包括土壤墒情、降水量等资料。
数据选取
遥感影像的选取应综合考虑空间分辨率、时刻分辨率、传感器类型、影像幅宽范围和最快获取时刻等因素。
具体要求如下:
a)应依照监测范围要求,选择适宜空间分辨率的遥感影像。
关于全国尺度大范围的旱情监测,宜选择低空间分辨率遥感影像。
关于典型易旱区的旱情监测,宜在保证时刻监测频度的基础上,进一步选择较高分辨率的遥感影像;
b)应依照监测频次(日、旬、月等)要求,选择时相适宜的遥感影像;
c)应选取已经完成辐射校正、几何粗校正、大气校正后的影像产品。
遥感影像处置
遥感影像应通过投影转换、几何校正、影像拼接与裁剪和云和阴影识别等预处置。
具体要求如下:
——遥感影像的预处置及质量要求参照GB/T15968和SL592执行;
——应将遥感影像统一到同一投影、同一空间分辨率;
——遥感影像存在云或阴影时,建议采纳多波段阈值法识别,阈值宜利用人机交互方式确信。
云和阴影区不参与旱情监测评估量算。
监测指标与方式
监测指标
推荐采纳土壤相对湿度、植被指数和降水距平百分率。
监测方式
土壤相对湿度指标具体要求如下:
a)推荐采纳热惯量法、特点空间法或最大温度植被条件指数法,获取0~20厘米深度的土壤相对湿度,适用于水浇地、雨养农业区和草原牧区的旱情监测,具体原理和方式见附录C。
b)每种方式在利用前,应利用地面实测数据对模型参数进行率定。
具体要求如下:
——实测数据预备:
从监测范围内现有的土壤墒情监测站网,或自行布设野外地面抽样点,样点布设参照SL364执行。
获取0~20厘米深度的土壤相对湿度实测数据;
——旱情信息遥感提取:
利用选定的遥感监测方式计算相应的遥感信息,如温度植被干旱指数;
——参数率定:
分析遥感信息与地面实测土壤相对湿度之间的相关关系,确信适宜的模型及参数。
c)土壤相对湿度旱情品级划分应参照SL424执行。
利用者可依照本地土壤性质、作物种类和作物不同生长时期,对品级划分范围作适当调整。
植被指数指标具体要求如下:
a)推荐采纳植被状态指数法、植被健康指数法、距平植被指数法等获取植被指数指标,具体计算原理和方式见附录C。
植被指数指标适用于中高植被覆盖区(覆盖度>30%)。
b)植被指数旱情品级划分见表1。
表1植被指数旱情品级划分表
单位为%
旱情等级
正常
轻度干旱
中度干旱
严重干旱
特大干旱
植被状态指数VCI
40<VCI
30<VCI≤40
20<VCI≤30
10<VCI≤20
0<VCI≤10
植被健康指数VHI
40<VHI
30<VHI≤40
20<VHI≤30
10<VHI≤20
0<VHI≤10
距平植被指数
AVI
<AVI≤
<AVI≤
<AVI≤
<AVI≤
AVI≤
降水量距平百分率指标具体要求如下:
a)降水量距平百分率指标计算参照SL424执行,降水量采纳遥感反演的降水数据。
降水量距平百分率指标适用于雨养农业区的旱情监测。
b)降水量距平百分率旱情品级划分应参照SL424执行。
评估指标与方式
评估指标
大体指标包括受旱程度、受旱面积、受灾面积。
扩展指标依照受旱耕地面积和受灾耕地面积等因素确信。
评估方式要求如下:
a)以旱情品级表示受旱程度;
b)受旱面积按公式
(2)计算:
(2)
式中:
Adr——受旱面积(ha2);
i——旱情品级(i=一、二、3、4依次代表轻度干旱、中度干旱、严峻干旱和特大干旱);
Ai——某一旱情品级的面积。
c)受灾面积按公式(3)计算:
(3)
式中:
Adi——受灾面积(ha2);
i——旱情品级(i=一、2别离代表严峻干旱和特大干旱);
Ai——某一旱情品级的面积。
d)扩展指标计算:
基于旱情遥感监测品级图,与土地利用等矢量数据进行空间叠加分析,统计受旱耕地总面积和受灾耕地总面积等。
监测评估技术流程
包括数据获取、遥感影像处置、旱情遥感监测和旱情评估四个环节。
技术流程见图2。
图2旱情遥感监测评估技术流程图
监测评估功效
功效包括旱情遥感监测专题图、旱情评估统计表和旱情监测评估报告。
旱情遥感监测专题图的旱情品级颜色应执行SL—2021中条规定,不旱和无效数据区域用透明色表示。
旱情遥感监测专题图上可叠加行政区域界限、居民点散布数据和河流、湖泊、水库等地理要素图层及注记,符号图式及注记执行SL—2021中~。
专题图的制图标准可参照GB/T执行。
旱情遥感监测专题图应包括图名、图例、文字标识、比例尺、监测时刻、完成单位等。
旱情评估统计表列出依照行政区域统计的受旱(灾)面积等信息。
表样参见附录D。
监测评估报告包括背景情形、数据与方式、结果分析、结论和附件(必要的图、表格及影像资料)。
质量操纵
在进行遥感数据预处置前应先对原始数据的质量进行检查,剔除无效数据。
遥感影像的几何配准精度应在2个像元内。
采纳实测数据对监测结果验证时,要求旱情品级误差不大于一个级别。
附录A
(资料性附录)
经常使用卫星通道参数表
表经常使用光学卫星通道参数表
卫星
通道
波长/μm
波段
星下点分辨率/m
幅宽/km
EOS/MODIS中分辨率成像光谱仪
1
~
可见光(Visible)
250
2330
2
~
近红外(Nearinfrared)
250
2330
3
~
可见光(Visible)
500
2330
4
~
可见光(Visible)
500
2330
5
~
近红外(Nearinfrared)
500
2330
6
~
短波红外(Shortinfrared)
500
2330
7
~
短波红外(Shortinfrared)
500
2330
8
~
可见光(Visible)
1000
2330
9
~
可见光(Visible)
1000
2330
10
~
可见光(Visible)
1000
2330
11
~
可见光(Visible)
1000
2330
12
~
可见光(Visible)
1000
2330
13
~
可见光(Visible)
1000
2330
14
~
可见光(Visible)
1000
2330
15
~
可见光(Visible)
1000
2330
16
~
近红外(Nearinfrared)
1000
2330
17
~
近红外(Nearinfrared)
1000
2330
18
~
近红外(Nearinfrared)
1000
2330
19
~
近红外(Nearinfrared)
1000
2330
20
~
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
21
~
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
22
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
23
~
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
24
~
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
25
~
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
26
~
短波红外(Shortinfrared)
1000
2330
27
~
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
28
~
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
29
~
中波红外(Middleinfrared)
1000
2330
30
~
远红外(Farinfrared)
1000
2330
31
~
远红外(Farinfrared)
1000
2330
32
~
远红外(Farinfrared)
1000
2330
33
~
远红外(Farinfrared)
1000
2330
34
~
远红外(Farinfrared)
1000
2330
35
~
远红外(Farinfrared)
1000
2330
36
~
远红外(Farinfrared)
1000
2330
表经常使用光学卫星通道参数表(续)
卫星
通道
波长/μm
波段
星下点分辨率/m
幅宽/km
FY-3极轨气象卫星VIRR可见光、红外扫描辐射计
1
~
可见光(Visible)
1100
2900
2
~
近红外(Nearinfrared)
1100
2900
3
~
中波红外(Middleinfrared)
1100
2900
4
~
远红外(Farinfrared)
1100
2900
5
~
远红外(Farinfrared)
1100
2900
6
~
短波红外(Shortinfrared)
1100
2900
7
~
可见光(Visible)
1100
2900
8
~
可见光(Visible)
1100
2900
9
~
可见光(Visible)
1100
2900
10
~
近红外(Nearinfrared)
1100
2900
HJ-1A卫星CCD相机
1
~
可见光(Visible)
30
720
2
~
可见光(Visible)
30
720
3
~
可见光(Visible)
30
720
4
~
可见光(Visible)
30
720
HJ-1B卫星CCD相机、红外多光谱相机
1
~
可见光(Visible)
30
720
2
~
可见光(Visible)
30
720
3
~
可见光(Visible)
30
720
4
~
可见光(Visible)
30
720
5
~
近红外(Nearinfrared)
150
720
6
~
近红外(Nearinfrared)
150
720
7
~
近红外(Nearinfrared)
150
720
8
~
远红外(Farinfrared)
300
720
Landsat8卫星OLI陆地成像仪
1
–
可见光(Visible)
30
185
2
–
可见光(Visible)
30
185
3
–
可见光(Visible)
30
185
4
–
可见光(Visible)
30
185
5
–
近红外(Nearinfrared)
30
185
6
–
短波红外(Shortinfrared)
30
185
7
–
中波红外(Middleinfrared)
30
185
8
–
全色
15
185
9
–
短波红外(Shortinfrared)
30
185
高分一号分辨率多光谱相机
1
—
全色
2
60
2
—
可见光(Visible)
8
60
3
—
可见光(Visible)
8
60
4
—
可见光(Visible)
8
60
5
—
近红外(Nearinfrared)
8
60
高分一号分辨率多光谱相机
1
—
可见光(Visible)
16
800
2
—
可见光(Visible)
16
800
3
—
可见光(Visible)
16
800
4
—
近红外(Nearinfrared)
16
800
表经常使用光学卫星通道参数表(续)
卫星
通道
波长/μm
波段
星下点分辨率/m
幅宽/km
高分二号卫星
1
—
全色
1
45
2
—
可见光(Visible)
4
45
3
—
可见光(Visible)
4
45
4
—
可见光(Visible)
4
45
5
—
近红外(Nearinfrared)
4
45
资源3号正视相机
1
—
全色
51
资源3号多光谱相机
1
—
可见光蓝波段
5
51
2
—
可见光绿波段
6
51
3
—
可见光红波段
6
51
4
—
近红外
6
51
GeoEye-1
–
全色
2
–
可见光(Visible)
3
–
可见光(Visible)
4
–
可见光(Visible)
5
–
近红外(Nearinfrared)
SPOT5
1
–
全色
或5
60
2
–
可见光(Visible)
10
60
3
–
可见光(Visible)
10
60
4
–
近红外(Nearinfrared)
10
60
5
–
短波红外(Shortinfrared)
20
60
QUICKBIRD
1
–
全色
2
–
可见光(Visible)
3
–
可见光(Visible)
4
–
可见光(Visible)
5
–
近红外(Nearinfrared)
IKONOS
1
–
全色
11
2
–
可见光(Visible)
4
11
3
–
可见光(Visible)
4
11
4
–
可见光(Visible)
4
11
5
–
近红外(Nearinfrared)
4
11
IRS-P6
LISS-4
2
可见光(Visible)
3
可见光(Visible)
4
近红外(Nearinfrared)
IRS-P6
LISS-3
1
可见光(Visible)
141
2
可见光(Visible)
141
3
近红外(Nearinfrared)
141
4
短波红外(Shortinfrared)
141
本标准仅给出了水旱灾害遥感监测中常用的几种卫星遥感数据。
表经常使用雷达卫星相关参数表
卫星
工作波数
极化方式
入射角/º
空间分辨率/m
成像范围/km
ERS-l
(C)
VV
23
30
l00
ERS-2
(C)
HH
24
25
100
Radarsat-1
(C)
HH/VV
10-59
10-
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 水旱灾害 遥感 监测 评判 技术标准 征求意见 国家 防汛 抗旱 总指挥部
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)