遥感技术在防灾减灾中的应用
遥感技术在防灾减灾中的应用范文第1篇
――编者按
在汶川地震中，国内外遥感卫星在第一时间内，提供了最新的观测数据，显示出科技抗震的威力，成为此次抢险救灾的一大亮点。
太空“千里眼”抗震“及时雨”
据国家减灾委提供的数据，在地震灾害发生最初的半个月里，国家减灾委就获取了国内资源一号02星等5颗卫星728景数据，其中，灾前419景，灾后309景；同时，美国陆地-7卫星、欧空局资源卫星、法国斯波特一5资源卫星、加拿大雷达卫星、日本艾罗斯雷达卫星、印度测绘卫星、意大利雷达卫星等都提供了灾区的图像数据。同时，在最初的抢险救灾工作过去后，我国还继续与各国航天机构以及多边组织积极协调，争取获得更多空间信息，为抗震救灾和灾后重建提供数据支持。
在这些卫星中，特别值得一提的是资源一号卫星。自汶川地震灾害发生后，中国资源卫星应用中心就立即启动了重大自然灾害监测预报，安排资源卫星02/02B星CCD相机对地震灾区共进行持续跟踪侧摆观测，密切关注灾情的发展。基本上做到了每天有一颗资源卫星经过震区并成像，获取的CCD遥感影像数据覆盖了地震灾区，并获取了覆盖四川省北川县、平武县、青川县、江油市和甘肃省文县等地震灾区的HR遥感影像。从5月13日到6月中旬，中心接收了覆盖地震灾区的资源一号02星数据23轨，共计186景数据，包括120景CCD影像、66景HR影像，其中CCD数据72景被云覆盖，48景未被或部分被云覆盖；HR数据35景被云覆盖，31景未被或部分被云覆盖。图像中可以清晰的看到地震中灾区房屋及公路桥梁损毁、山体滑坡和居民安置的情况。中心技术人员对获取的遥感影像进行对比分析，解译出大量灾区灾情信息。
通过对灾区震前震后资源一号02星和02B星卫星获取的遥感图像进行分析解译后，从遥感图像上发现，在地震灾区共发现56处滑坡、8处堰塞湖和1处桥梁断开。影像上能清晰地看到北川县、平武县和文县等地震灾区房屋及公路桥梁损毁、山体滑坡和居民安置的情况。
中国资源卫星应用中心同时于5月15日、5月16日、5月18日、5月22日和5月23日分别获取了日本艾罗斯卫星空间分辨率为10米和2.5米高分辨率卫星数据。
中国资源卫星应用中心技术人员对艾罗斯图像进行分析解译后，在地震灾区共发现40处滑坡和7处堰塞湖。其中发现汶川县北部发生4处滑坡，总面积约83.53平方千米，灾情严重，对汶川县城具有很大威胁；在北川县境内发现通口河漩坪乡段有1处因滑坡引起的堰塞湖，另有8处滑坡；茂县共发现4处滑坡；青川县和平武县境内分别解译出11处滑坡；文县境内解译出2处滑坡……
遥感卫星提供的数据图像，为党中央、国务院正确决策、科学组织抗震救灾和灾后重建提供了科学的依据；抗震救灾人员拿着地图穿梭在灾区，救灾民于水火之中，遥感卫星在抗震救灾中，又一次展现了航天高科技的风采。
大震告诉我们什么?
尽管遥感技术在抗震救灾中发挥了重要的作用，但暴露出的差距和不足值得关注，对加快我国卫星遥感技术的发展，建立健全我国防灾减灾体系提出了要求，大震给我国发展卫星遥感技术的启示是多方面的。
第一时间(几小时内)获取准确信息，对于了解灾害、正确决策具有重要意义。虽然我国的遥感卫星在灾害发生后，很快获取了灾区的信息，但是目前，我国在轨运行的遥感卫星数量还远远不够，多颗卫星组网的联合立体观测尚未实现，还达不到在任何时间、对任何地点、任何目标实施全天时、全天候的立体监测。在突发的灾害面前，很难对灾区实施快速覆盖，很难保证及时为抗震救灾提供大量的卫星影像。同时，我国现有的遥感卫星的综合利用也需要大大加强。因此，加强我国地球观测空间基础设施建设，多种卫星、多种手段一起应用，以保证应急期间在第一时间快速获取卫星数据，是应急监测中需要着力解决的问题。
中国资源卫星应用中心在应用资源一号卫星实践中就感到，虽然卫星提供了大量的图像资料，但是，也暴露出许多不足。
高分辨率数据有限。地震发生时，资源一号02B星不在震中上空，02B星HR相机即便采用大角度侧摆也难以及时对灾区成像，因此灾害监测主要是采用CCD、WFI影像数据进行的。CCD、WFI相机的幅宽对于开展宏观的灾害监测具有一定的优势，但其分辨率相对较低，对于城市细节，如房屋倒塌、道路桥梁损坏等信息的监测还有一定的困难。
卫星遥感数据时效性不足。灾害监测的一个重要特点就是快速反应，在灾害发生后要尽快获得灾区的影像数据，而且对灾区的监测要具有连续性，能够及时掌握灾情的动态发展。因此，时间分辨率就显得尤为重要，资源卫星虽然有侧摆功能，但轨道是固定的，CCD相机的重访周期为26天，HR相机的重访周期为104天，不像有些小卫星那么灵活，可以编程快速获取指定地区的卫星图像数据。
数据传输不能满足灾害监测应急反应需求。在灾害监测过程中，密云地面站接收数据后通过光纤传至地面站总部，再从地面站传至中心总计需要约2个半小时时间，严重影响了灾害监测应急反应速度。
图像的几何定位精度和辐度有待提高。几何定位精度如果很高，那么不需要进行精确的几何校正就可以进行灾情信息提取，可以节省很多时间进行灾情快速评估，提高应急灾害监测的快速反应能力；同时如果相对定标和绝对定标精度高就可以进行生物物理量的估算，精确地对各种信息进行分类提取，定量评估灾情。在这方面，我们的资源卫星与国外的同类卫星比还有待于进一步提高。
卫星的幅宽还有待提高。通常情况下，高分辨率卫星的幅宽较小，如资源卫星的HR相机只有27千米，但国外的卫星可用两台相机同时成像，有效地扩大了幅宽，如斯波特-5的2.5米分辨率图像幅宽达到60千米。
卫星数据辐射量化水平有待提高。我国的资源卫星数据辐射量化与国外差距比较大，辐射量化越高图像上地物的细微差别越能够体现，对灾情的监测就能更精确、更全面。因此，在图像动态范围上，国内的资源卫星数据需要进一步提高。在图像细节信息方面，与国外
也有差距，图像的细节决定地震灾害覆盖范围提取的准确度。
卫星数据和基础地理信息数据的共享有待加强。目前国内发射数颗遥感卫星，还有一些公司国外的卫星数据，但这些数据大多数分散在具体的各个部门。未能实现共享……
在抗震救灾中，仅仅能为灾区提供能判别出较大的山体塌方、堰塞湖等信息是远远不够的，提供的图像既要具有很高的空间分辨率，也需要可见光图像和微波遥感图像相互补充，这样才能提供丰富可用的信息。如何进一步提高遥感卫星图像分辨率，在加快可见光遥感卫星技术发展的同时，加快雷达卫星的发展，充分发挥微波遥感的威力，多种遥感手段相互配合，以及时获取更多的全天候、精细化、高精度、定量化、信息丰富的灾区图像，是一个需要引起高度关注的问题……
防灾减灾体系需要加强。由于缺乏统一的体系组织和管理协调，国内外可接收的在轨卫星数据没有得到有效的综合利用，其潜能没有得到充分发挥，资料利用率较低；国内现有卫星如何开展综合利用缺乏政策指导，也没有具体的有效措施，在应急时很难做到统一部署和相互配合。
明天的安宁要从今天起步
大震之后，如何发挥航天高科技手段，提高我国减灾防灾水平，航天专家在思考，有关部门在思考。
专家认为，我国是一个自然灾害频发的国家，每一次重大自然灾害都会考验着电力、通信、交通等重要基础设施，危及着人民群众的生命安全，而只有通过对表现在自然环境发生的异常或激烈变化进行全面长期有效和连续不间断的监测，才能确定成灾预兆，测量变异参数，并对灾情进行监视和评估，而天基信息保障系统的建立具有其它地面手段所不可替代的作用，作为空间基础设施，需要早规划、早实施，尽快投入运行，加强国家减灾防灾天基信息保障体系建设势在必行。
遥感技术在防灾减灾中的应用范文第2篇
关键词 遥感技术；春旱监测；应用；土壤湿度；吉林省西部；2014年
中图分类号 S127；P423 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）17-0273-01
2014年春季，吉林省西部发生严重干旱，由于2013年秋季过后西部封冻前期降水偏少，2014年4月气温偏高，降水偏少，光照充足，风力较大，综合气象因素对春季播种产生严重不利影响。通过人工取土烘干法和自动土壤水分观测站可以监测大田土壤水分状况[1-2]。但由于观测点较少，以点代面，有一定局限性，并且耗时费力，无法进行大面积的土壤干旱监测[3]。通过遥感技术可以迅速准确地计算出干旱面积，为春播抗旱提供必要的数据及理论支持。
1 遥感技术在干旱监测中的应用发展
在对人类造成严重威胁的多种自然灾害中，干旱灾害是发生最频繁、危害最广泛的灾害之一。现代遥感技术的发展和应用，为人类准确有效地监测干旱灾害的发生和发展并评估其影响提供了强有力的手段[4]。国外利用遥感技术监测土壤水分始于20世纪60年代末，与国外相比，我国对土壤水分遥感反演技术的研究起步相对较晚。从20世纪80年代中期开始，国内有学者首先从土壤水分对土壤反射光谱的影响开始进行了土壤水分遥感研究的前期工作。90年代以后，我国土壤水分遥感反演的理论和应用迅速发展，建立了众多的土壤水分遥感反演模型。干旱遥感监测的本质是监测土壤水分含量，通过土壤含水量的多少和分布来反映干旱的程度和分布范围，对农业生产具有直接的指导作用。
2 吉林省西部干旱状况
吉林省西部包括白城市、松原市的10个县（区），占吉林省总面积的25.4%，是吉林省干旱最严重的地区。据吉林省统计年鉴表明该区历年干旱灾害均占全省的55%以上，旱灾频次达100%，旱灾级别为全省之最，素有“十年九旱”的说法，据统计区域内多年平均受旱耕地面积近26.67万hm2，约占全省易旱耕地的80%以上[5-6]。
为减少干旱灾害对吉林省西部农业生产的影响，确保西部的粮食安全生产，需要对吉林省西部干旱灾害进行科学的监测和预报，从而做到有的放矢、措施到位，避免人力和物力资源的浪费。
3 遥感技术在吉林省西部春旱监测中的应用
4 遥感监测与人工监测土壤湿度的对比
2014年4月20日和4月30日吉林省西部人工取土观测土壤墒情分别见图3、图4。4月30日与4月20日相比，吉林省西部土壤墒情明显下降，其中白城市旱田10 cm平均土壤相对湿度下降7.8%，松原市旱田10 cm平均土壤相对湿度下降8.2%，白城市和松原市土壤相对湿度下降幅度分别为19.4%和13.6%。由于4月20日时白城市已经出现明显旱情，全市土壤湿度偏低，由于地形加上高温影响，吉林省西部自东向西，旱情呈逐渐加重分布[7]。
由于人工取土测墒点有限，而每个县（市）土壤类型众多，地势分布不同。以点代面，具有较大的局限性。严格来说，在某点监测中，人工取土测墒相对精确度较高，但人工取土耗时费力，且不能完全代表当地所有的土壤湿度。通过样条插值法得出干旱分布图，无法精准地计算面积。相比而言，利用遥感技术计算干旱面积更具有优越性和准确性。
5 结语
干旱现象非常复杂，涉及水文、气象生物生理、水资源管理以及经济社会等多方面影响因素，需要综合考虑多种指标。为了使遥感技术在西部干旱监测及预报方面进一步发挥其优势作用，需要不断提高遥感技术应用研究的水平。通过利用遥感技术对吉林省西部干旱进行研究和监测，可以最大程度地掌握干旱发生、发展情况，通过未来天气预报及干旱发展时间预报干旱趋势，通过建立遥感技术对于吉林省西部干旱的监测预报模型，尽可能减轻和防御吉林省西部地区干旱灾害的危害，有效降低干旱灾害风险，减少干旱灾害造成的损失，为吉林省西部地区商品粮生产基地的科学防旱减灾提供有力的科技支撑。
6 参考文献
[1] 田国良.土壤水分的遥感监测方法[J].环境遥感，1991，6（2）：89-99.
[2] 隋洪智，田国良，李付琴.农田蒸散双层模型及其在干旱遥感监测中的应用[J].遥感学报，1997，1（3）：220-224.
[3] 齐述华，李贵才.利用MODIS数据产品进行全国干旱监测的研究[J].水科学进展，2005，16（1）：56-61.
[4] 陈晓华.新中国农业60年统计资料[M].北京：中国农业出版社，2009.
[5] 兰盈盈，肖长来，梁秀娟.吉林省西部主要生态环境地质问题及对策[J].吉林水利2004，4（260）：1-4.
遥感技术在防灾减灾中的应用范文第3篇
关键词：遥感 洪涝灾害 地理信息系统
我国是自然灾害频繁发生的国家，也是世界上灾害最严重、受灾历史最早、成灾种类最多的少数国家之一。每年由于自然灾害和人为活动诱发的灾害造成严重的人员伤亡和五六百亿元计的直接经济损失［1］。在各种各样的自然灾害中，洪涝灾害是威胁我国国民经济和人民生命财产安全的主要灾害之一。
洪涝灾害的发生一般具有突发性特点，要进行洪涝灾害的预警预报、救灾和安排灾后的重建需要对洪涝灾害相关信息进行及时、准确、可靠的采集和反馈［2］。而传统基于人工为主的信息采集手段、过程与水平已经很难满足防洪抗涝的需要。20世纪60年展起来的遥感技术因其具有观测范围大、获取信息量大、速度快、实时性好、动态性强等优点，在洪涝等自然灾害的研究中得到越来越多的应用。遥感技术在自然灾害防治中的应用在我国可以分为四个阶段，即20世纪70年代的起步阶段，80年代的初步发展阶段，90年代上半叶的快速发展阶段和90年代以后的实际应用阶段［3］。经过三四十年的探索应用和实践，逐渐形成了贯穿灾前、灾中和灾后全过程的遥感应用领域和方法。本文将对遥感技术在洪涝灾害中的作用，特别是在我国的研究现状进行评述，并对存在的问题和未来的发展进行探讨。
1 洪涝灾害背景数据库的建设和更新
洪涝灾害背景数据的建立是洪涝灾害预警预报、损失评估和救灾的基础。背景数据库的内容主要包括两个方面。一是自然数据，包括地形图、气象条件、大气环境、坡度、土壤、地表物质组成、河流网络和湖泊的分布及其特性；再是社会经济方面的数据，包括人口分布，产业布局、经济发展状况等。由于遥感图像是自然环境综合体的信息模型，通过对遥感数据的人工解译分析或者计算机自动分类，能够直接得到的主要是自然方面的数据。
洪涝灾害背景数据的建设与更新一般在灾前进行，强调的是数据的准确性和可靠性，因此对于遥感数据的空间分辨率和光谱分辨率要求高，而对于时间分辨率的要求相对灾中的灾情监测要低一些。常用的遥感数据包括美国的LANDSAT-TM、法国的SPOT-HRV、中国国土资源卫星数据、美国气象卫星NOAA-AVHRR和中国的风云气象卫星，以及目前正在成为遥感热点的合成孔径雷达数据和成像光谱仪数据。
NOAA-AVHRR数据的时间分辨率高达6小时，但其空间分辨率较低（星下点为1.1 km），主要应用于大面积的洪涝灾害过程监测。而在灾前背景数据库的建设过程中主要应用于气象条件的研究，包括云量的估算［4］、云性质的分析［5］、太阳辐射量的监测等。洪水的形成原因主要有降雨洪水，融水性洪水，工程失事型三种。利用NOAA卫星数据和地形数据的复合提取积雪信息方法，结合监督分类方法在地形复杂地区也取得理想的分类结果，并利用GIS进行了积雪遥感的高效实用的制图［6］，及根据理论技术和数学模型，在引进温度、消融量、风速和地貌等修正系数后进行积雪量的估算，已经取得满意的结果［7］。以气象卫星和多谱勒雷达数据在降雨定量预报和测定方面的研究也取得了新的进展，已经接近实用化的水平［8］。这些遥感手段可以将传统的点雨量监测转变为面雨量监测，充分反映了降雨量在空间分布上的不均匀性，弥补了雨量监测站稀少或者没有的缺陷，为分布式水文模型提供了输入参数。
LANDSAT-TM数据由于具有30 m的空间分辨率、7个光谱波段和16天的时间分辨率，适合于进行1∶50000～1∶200000比例尺的洪涝灾害背景数据采集和更新。其中对于土地利用和土地覆盖的研究尤为普遍，虽然遥感土地利用研究的目的并不针对建立洪水灾害背景数据库。另外，通过TM数据也可进行河流系统和湖泊分布的解译、甚至进行湖泊和水库的库容测定［8］。我国的TM数据最早起于1986年，在此以前，应用较多的是具有??79 m空间分辨率的多波段MSS数据。
SPOT-HRV数据的空间分辨率高达10 m（多波段为20 m），而且具有立体观测能力，可以应用于更详细的地面资料的采集和更新。一般对应专题地图的比例尺可为1∶25000～1∶50000。通过对其立体像对图像进行立体重建，能够得到研究区域的数字地形模型（DTM），在灾前的枯水期可用于进行河道、河势、河中滩岛和植被的分布等影响洪水演进的因素进行研究。目前商用遥感数据的空间分辨率越来越高，如美国空间图像公司（Space Imaging）的IKONOS卫星数据和以色列的EROS数据为1 m、俄罗斯的SPIN-2为2 m、印度的BhasKara-2为2.5 m等等［9］。这些高分辨率的遥感数据为采集更加详细和准确的洪涝灾害背景数据提供了可能。
例如，利用高分辨率数据调查蓄滞洪区的土地利用现状。另一方面，航空遥感由于分辨率高，灵活性高、不受时间限制的优点，也是建设和更新洪涝灾害背景数据库的一个重要途径。 2 洪涝灾害承灾体的识别和信息提取
在洪涝灾害的发生过程中，灾害承灾体的信息提取是进行灾害损失动态评估和安排救灾、减灾方案的前提。洪涝灾害承灾体主要是指淹没区域内的各种地物及其属性，例如农田、工矿、居民地、道路以及人口状况等。承灾体的提取以前主要依靠利用专题地图和现场调查。而专题地图数据往往不具有较好的现势性，现场调查的方法费时费工，加之在灾中也无法及时进行实地的现场调查。如果洪涝灾害背景数据库中的数据现势性好、内容齐备的情况下，从灾中的遥感数据中得到洪涝灾害的淹没范围以后，在GIS系统进行多个数据层的空间叠加操作（OVERLAY）即可进行承灾体的快速提取。例如在1998年全国洪水肆虐期间，中国科学院利用时间序列的遥感数据快速识别洪水及其动态信息，完成遥感监测图象、图形70余幅，灾情分析报告和简报50余份，并快速传递到国务院和有关部委，有力地支持了抗洪救灾工作［10］。
淹没范围一般利用多波段卫星数据进行图像分类，提取水体信息和水体淹没信息，除了常见的计算机图像分类方法(如各种监督分类和非监督分类方法)以外，现已发展了一些简单易行的新方法，如遥感波段谱间关系方法［11］和水体判别函数法［12］等。
由于在洪涝灾害发生期间，得到的遥感影像一般会受到云量的影响，因此单纯依靠水体的光谱特征还不能进行有效的水体信息的计算机自动提取。根据NOAA卫星的可见光波段和热红外波段，进行自动判别云，利用周期相近的图像资料相对变化率来反演替代云区的灰度值，可以保证淹没的范围连续性和客观性［4］。
排除云量干扰的另一个途径是采用雷达数据。雷达图像由于具有全天候、全天时的特点，对于洪涝灾害的监测更具有优势。我国利用机载SAR数据进行洪水监测进行了大量的研究和实践，在实时传输中等方面取得了新的进展［8］。利用雷达数据提取洪涝灾害淹没范围也得到了实际应用［13］。
配合淹没范围内的数字地形模型，可以得到洪涝灾害淹没区域的3维信息。这种方法在江汉平原的洪涝灾害监测中已经得以应用［14］，取得了较好的效果。
在洪涝灾害背景数据库建设不完善的情况下，直接对遥感数据进行分析是识别和提取洪涝受灾体空间分布信息的有效途径。对遥感数据进行目视解译来提取洪涝灾害承灾体时，需要专家经验和较长的时间，虽然不能进行日常性的灾中灾害承灾体的快速识别，但由于识别的精度较高，过去是、现在仍是一个行之有效的方法［15］。承灾体的识别和提取一般采用遥感图像分类的做法，其中应用最为普遍的是最大似然法。这种方法具体实施时需要各种承灾体的训练样本和先验概率且认为数据符合正态分布的假设。为了克服最大似然法的缺陷，近年来发展了许多新的承灾体提取方法，例如人工神经网络方法［16，17］、证据推理方法［18］等。其中人工神经网络方法具有解决线性问题和非线性问题的包容性，不要求数据符合正态分布的统计假设，是一种非参数方法，已被应用于灾中承灾体的快速识别和提取［19］。人工神经网络方法以遥感各波段数据作为神经网络的输入，应提取灾害类型作为神经网络的输出，类型个数与输出层的神经元个数一致，选择样本训练网络结构以后，使用训练好的网络来提取承灾体的信息。另外，随着GIS应用的日渐普遍，GIS空间数据库存储的数据也将日渐丰富，从数据库发掘知识并应用于提高遥感专题分类精度的方法也逐渐得以应用［20，21］。
灾中灾害信息的提取对遥感数据的时间分辨率要求很高，目前广泛采用具有6小时的NOAA-AVHRR数据［22］，例如在1998年吉林省西部的洪水监测中，通过使用NOAA-AVHRR数据进行了洪水动态的监测，并完成了以农田损失为主的灾情评估［23］。此外灵活性高的航空遥感数据也经常应用于受灾体的调查中。这样即可在数小时之内得到洪涝灾害的灾情状况，实现对洪涝灾害的快速监测。
3 洪涝灾害相关模型计算
灾害现象主要是相对于人类来说的，因此灾害的危险程度评价不仅取决于自然灾害本身的严重程度，而且还取决于受灾区域内人类活动的程度和社会经济发展水平。在利用遥感和GIS进行灾害损失评估中，一方面需要准确了解灾害本身的信息和灾害承受体的信息，另一方面掌握灾害发生前的背景数据作为对比。当然数据的精度越高，得到的灾害评估结果也就越详细和可靠。洪涝灾害具有时效短的特点，因此需要在精度和速度两个方面进行权衡利弊。遥感数据、往往是具有较高时间分辨率的遥感数据作为一个快速提取灾害信息和承灾体信息的数据源，结合洪涝灾害的背景数据库，利用洪涝灾害本身的专业模型［24］，例如洪涝灾害预报模型、洪水演进模型、危险度评价模型、洪水淹没范围计算模型、洪涝灾害淹没损失评价模型等等。在GIS系统中进行实时的计算，以期快速得到各种评价结果，为安排灾中救灾和灾后重建工作提供科学的决策支持。遥感数据在于获取信息的速度快，是这些模型计算的主要驱动数据之一；而GIS为模型计算中其它数据的快速获取提供了保证，GIS强大的空间分析方法也大大缩短了以往手工信息处理的时间，GIS丰富的数据表达能力有助于以直观形象的形式表达数据和预测结果。遥感和GIS一体化的洪涝灾害灾情快速评估系统在我国几次特大洪水灾害中得到了应用，2天内提供灾情的初步分析报告，大大提高了对洪涝灾害应急反应的技术能力［2］。例如在1998年全国特大洪涝灾害监测中，建立在遥感、GIS和分析模型基础之上的洪水速报系统，能够快速地进行洪水地动态监测、农作物损失地评估、防洪工程的有效性分析、长江洪水蓄洪分洪的必要性分析、防洪减灾的决策建议以及灾后的重建规划等等［10］。
需要指出的是，应用模型是关键，要提高遥感洪涝灾害模型计算中的精度和可靠性，一方面需要进一步探索洪涝灾害中的各种应用模型。另外，从实际应用的角度出发，还需要建立遥感洪涝灾害模型计算的技术规范，继承已有研究成果，促进不同评价单位之间的协同工作。
4 洪涝灾害救灾减灾应急系统
要了解洪涝灾害发生发展过程、进行灾害损失和灾害的预测，并为进一步的救灾和减灾决策提供科学依据，必须将遥感技术和GIS结合起来，将遥感作为快速获取灾害背景数据、孕灾环境数据、致灾因子和灾害承受体信息的一个重要手段，实现效率和效益并重的目的，将信息接收、传输、处理和分析全过程压缩到动态中，实现对洪涝灾害实时、准确的监测［2，23，25］。我国对于这方面的建设比较重视，目前已经建成了洪涝灾情遥感速报系统［10］并在1998年的洪水中发挥了显著作用。针对黄河流域洪涝灾害的卫星遥感灾害监测与评估系统也于2000年进入试运行的阶段［26］。基于GIS和遥感的灾害应急反应系统虽然各个地方的软硬件环境有所不同，数据结构设计也会有所差别，但系统的逻辑结构一般都可以用图1简要表达［27］。GIS的空间分析工具可以帮助制定出优化的减灾和救灾方案，例如是否启用分洪区、分洪区的选择、灾民疏散的最佳路径、灾后重建的功能分区等等。
5 结论和讨论
遥感技术在洪涝灾害的灾前预警预报、灾中的灾情监测和损失评估和安排救灾、灾后减灾与重建中都具有很大的应用潜力。遥感尤其和GIS结合后将有助于解决洪涝灾害减灾的两个核心问题，即快速而准确地预报致灾事件，对灾害事件造成灾害的地点、范围和强度的快速评估。预报的改进取决于对灾害事件及其机制的更加确切的了解，而灾害的监测评价基于地球观测系统的完善，必须使信息的获取既迅速又准确。只有在上面两个方面进行不断地探索并取得有效的成果，才能更好地为防灾、救灾和减灾提供决策支持。目前，以遥感、GIS和全球定位系统（GPS）组合的3S对地观测系统发展迅速，正在形成全天候、全方位、多平台、多高度、多角度、多时相的立体综合系统［2］，而对于洪涝灾害本身的成灾机理、预测预警模型的研究相对滞后，在一定程度上影响了3S技术应用的潜力。 参考文献：
［1］ 施雅风. 地学部“中国自然灾害灾情分析和减灾研讨会”开幕词［A］. 见: 中国科学院地学部 编. 中国自然灾害灾情分析和减灾研讨会［C］. 武汉: 湖北科学出版社， 1992. 3-4.
［2］ 徐冠华， 田国良， 王超 等. 遥感信息科学的进展和展望［J］. 地理学报， 1996， 51（5）: 397-406.
［3］ 黄铁青， 张琦娟. 自然灾害遥感监测与评估的研究与应用［J］. 遥感技术与应用， 1998， 13（3）: 66-70.
［4］ 周红妹， 杨星卫， 陆贤. NOAA气象卫星云检测方法研究［J］. 遥感学报， 1995， 10（2）: 137-142.
［5］ 刘健， 许建民， 方宗义. 利用NOAA卫星AVHRR资料分析云的性质［J］. 应用气象学报， 1998， 9（4）: 449-455.
［6］ 马虹， 姜小光. 利用NOAA-AVHRR数据进行积雪监测与制图的方法研究［J］. 干旱区地理， 1998， 21（3）: 73-80.
［7］ 王世杰. 利用NOAA/AVHRR影像资料估算积雪量的方法探讨［J］. 冰川冻土， 1998， 20（1）: 68-73.
［8］ 李纪人. 遥感与水问题［J］. 国土资源遥感， 1999， 41: 1-7.
［9］ 李志中， 王永江， 徐少瑜. 微小卫星对地观测及其应用前景［J］. 国土资源遥感， 2000， 46: 1-4.
［10］ 魏成阶， 王世新， 阎守邕 等. 1998年全国洪涝灾害遥感监测评估的主要成果——基于网格的洪涝灾害遥感速报系统的应用［J］. 自然灾害学报， 2000， 9（2）: 16-25.
［11］ 周成虎， 杜云艳， 骆剑承. 基于知识的AVHRR影象的水体自动识别方法与模型研究: 遥感在中国［M］. 北京: 测绘出版社， 1996. 221-232.
［12］ 裴志远， 杨邦杰. 应用NOAA图像进行大范围的洪涝灾害遥感监测的研究［J］. 农业工程学报， 1999， 15（4）: 203-206.
［13］ 黄韦艮， 傅斌， 周长宝 等. 星载SAR水下地形和水深遥感的最佳雷达系统参数模拟［J］. 遥感学报， 1999， 4（3）: 172-177.
［14］ 邹尚辉. 江汉平原洪涝灾害遥感监测方法［J］. 华中师范大学学报， 1996，30（1）: 96-100.
［15］ Cihlar J et al. Classification by progressive generalization: A new authomated methodology for remote sensing multichannel data［J］. ??Int.J.Remote Sensing，1998， 19(14): 2685-2704.
［16］ 王野桥. 遥感与多源地理数据分类中人工神经网络模型［J］. 地理科学， 1997， 17(2): 105-112.
［17］ Bernard A C， Wilkinson G G，Kanellopoulos I. Training Strategies for Neural Network Soft Classification of ??Remotely Sensed Imagery［J］. INT.J.RS， 1997， 18 (8): 1851-1856.
［18］ Winlinson G G， Megier J. Evidential Reasoning in Pixel Image Classification Hierarchy——A Potential Method for Integrating Image Classifiers and Expert System Rules Based on Geographical Context［J］. ??INT J RS??， 1990， 11(10): 1963-1968.
［19］ 杨存建， 魏一鸣， 陈德清 等. 基于遥感的洪水灾害承灾体神经网络的提取方法探讨［J］. 灾害学， 1998， 13（4）: 1-6.
［20］ Li Tianhong， Ma Ainai. A Case Study on Rule-based Multiple Source Data Classification Supported by GIS［J］. ??International Journal of Sediment Research， 14(2): 161-167.
［21］ 徐冠华 主编. 三北防护林地区再生资源遥感的理论及其技术应用［C］. 北京: 中国农业出版社， 1994. 64-68.
［22］ Barton I J et al. Monitoring floods with AVHRR［J］. ??Photogrammetric Engineering and Remote Sensing??， 1989， 30(1): 89-94.
［23］ 刘志明， 晏明， 逢格江. 1998年吉林省西部洪水遥感监测与灾情评估［J］. 自然灾害学报， 2001， 10（3）: 98-102.
［24］ 刘若梅， 蒋景瞳. 地理信息系统在自然灾害研究中应用［A］. 见: 何建邦， 田国良， 王劲峰 主编. 重大自然灾害遥感监测与评估研究进展［C］. 北京:中国科学技术出版社， 1993， 28-34.
［25］ 魏文秋， 张继群. 遥感与地理信息系统在灾害研究中的应用［J］. 灾害学， 1995， 10（20）: 1-5.
遥感技术在防灾减灾中的应用范文第4篇
关键词 防洪减灾；传统方法；高新技木
随着社会经济的不断发展，人口与资产不断增加，即使发生同等规模的洪水，所造成的财产损失也会不断增加。因此，减轻洪涝灾害所造成的经济损失应是防洪减灾的主要目标。自从工业化以来，治河手段迅速提高，对洪水的调控能力显著增长，曾一度助长人们战胜一切洪水“人定胜天”的信心。但是当美国所兴建的水库库容相当于多年平均年迳流总量的60％的时候，水灾损失却依旧在不断增长。反思之后人们开始认识到“人类必须努力适应自然，因为人类已经认识到，自己不能也不需要控制所有的洪水，但可以采取控制措施，也可通过调整自己的行为使损失减少到最低限度”。如今这一认识又转而成为世界治水的主流派，被各国普遍接受。当然各国之间自然地理条件不同，社会状况也差异较大，在具体实施方面，又有各不相同的办法。
一 社会化防洪减灾体系之构想
1、提高工程防洪标准
(1)尽先安排经过论证的重要控制性水库建设和病险库除险加固。大中型水库对削减洪峰有不可替代的作用。可以设想，在今后50年内全国水库总库容增加到1万亿立方米，达到可调蓄50％径流总量的目标是需要的。水库除调洪外，还有发电、灌溉、供水等多种效益，在水库上投资可谓一举多得。
(2)加固加高现有堤防。我国江河堤防绝大多数是土堤，是精华地区的防洪安全屏障，是防洪的重点工程手段。
(3)蓄滞洪区的运用和管理。垒国防洪规划确定100座蓄滞洪区，颁发了蓄滞洪区管理条例。但地方从发展经济出发，并未强调对蓄滞洪区的人口和经济实施必要的控制，以致有蓄滞洪区而难以启用。蓄滞洪区削减洪峰比临时决口的功效成倍增加，损失成倍减少，甚至在发达国家都是必不可少的防洪手段，因此，必须在强化管理和研究适当的开发方式方面下功夫。由于我国的江河洪水变幅较大，因此，蓄滞洪区在防洪工程系统中有不可替代的作用。
(4)防汛抢险实用技术现代化研究‘98洪水显示出部队在抢险中的重大作用。而对于一般汛情，地方抢险突击队的组织和培训是必要的。但是堤防战线长，现场交通、电力条件差，普遍应用高新技术设备困难，‘98抢险主要还是应用传统技术。因此，总结传统技术，同时应用现代设备、材料、工艺加以改进和完善是捷径之一。
(5)城市防洪中的雨洪排泄和利用。随着城市人口的聚集和政治、经济、文化地位的提高，不透水地面使水灾损失急剧增加。为改善城市防洪排水条件并结合水资源利用，应将水资源的合理调配，水灾害防御与水环境治理一起纳入城市规划与管理。将城市绿地高程降至下水道进水口以下，对于排洪和储蓄地下水有显著的效果。
2、调整社会以适应自然的减灾措施
这是针对洪水灾害社会属性的减灾对策，是社会可持续发展战略的重要组成部分。
(1)加强环境建设发展与增长不能以透支生态环境为代价。加强水土保持和植树造林不单是防洪的需要，也是增加可利用水资源的有效途径。是改善中国大陆生态环境的必由之路，是实现东、中、西经济发展战略布局的基本保障。
(2)预留洪水的容身之地，退田还湖，湿地保护。实施的关键在于居民的妥善安置，因此必须科学地论证，细致地安排。适度退田应有标准，例如：以农田丰歉为准，近10年中有一半以上年份遭灾者还湖；以综合效益为准；以是否妨碍行洪为准；以湖泊淤积趋势为准等。但最重要的问题是，地方政府必须以全局利益为重，局部利益服从全局利益。
(3)加强法制建设以规范垒社会共同承担防洪义务。由于洪水灾害影响巨大，牵涉不同地区的安全和利益，有些防碍和削弱防洪运用的因素是水利建设本身所无法解决的，需要部门之间的配合，地区间的协调以及经济发展与环境之间的相互适应。因此尤其需要以法来统一协调各方权益和维护整体利益。在减灾社会化的推行中，需要依法办事。
(4)改进科学决策历史表明，治水方略的得失与资金投入和科学技术水平有关。而决策的科学化对治水成败更有广泛的直接的影响，因此需要进行方针、政策和法规方面系统的宏观研究。事实上，作为科学决策基础的宏观方针政策研究在我国尚未得到应有的重视。
二 防洪减灾高新技术的开发与应用
在我国目前的经济条件下，防洪工程标准还不能一时达到较高标准，因此通过非工程措施达到减轻洪涝灾害的损失更属必要。随着现代通讯、计算机、风险管理等新技术，新理论的出现，在防洪减灾中也出现了全新的技术方法。在这一领域我国尚处于较落后的局面。因此，通过该项目的研究和实施，可大大提高我国防洪减灾的能力和水平，投资少而效益大。
1、洪涝灾害动态实时监测技术研究
应用3 s技术对洪涝灾害发生后的动态进行实时监测，利用遥感监测淹没范围的变化过程，利用地面灾区淹没水深测量及卫星定位系统辅助遥感监测，再利用gis技术对大范围洪涝灾害实现用多媒体技术生动表现，提供洪涝灾害信息服务。
2、农业地区洪涝灾害减产幅度遥感评估技术
随着人口的增加，土地资源的减少，我国粮食产量的波动将成为十分敏感的问题。通过对遥感信息的多层次分析，在对洪涝灾害进行动态监测的同时，判断灾后灾区粮食减产的幅度以利正确制定全国粮食供应计划。
3、洪涝灾害信息社会服务技术
洪涝灾害信息及其空间分布用gis及多媒体技术可为社会交通、旅游、商业、企业等各部门提供通俗、生动、直观的信息服务。有关水情，灾情、预报、预警等各种信息按不同行业的需求，以不同的方式提供服务。由信息中心统一加工后，通过网络系统供用户使用。通过及时、完善的社会信息服务，有利于各部门及时采取主动减灾行动，减少社会洪涝灾害损失。
4、流域产汇流人工神经网络模型开发
目前流域的产汇流模型种类繁多，多有其限定的适用范围，如选用不当，则造成洪水预报的重大误差。建立人工神经网络模型，输入流域代表单元的降雨信息，可直接预测出口断面的流量过程，对有较长系列观测资料的流域，可实现较高的精度。
5、复杂河道人工神经网络模型开发
对复杂的河道，如网状河道、多沙河流、或改修河道，用一般水文预报方法难以准确，而人工神经网络模型适应新环境较快，经3—5年试用调整即可得到满意的结果。
遥感技术在防灾减灾中的应用范文第5篇
记者在现场了解到，快眼应急空间信息服务中心（以下简称服务中心）是中国第一个面向全国的商用应急空间信息服务中心，服务可覆盖全国各省市。该中心投入运营后，不仅能够为客户提供7×24小时紧急呼叫响应服务，还可以提供最短1小时的应急无人机遥感服务。应急空间信息服务中心带动的整个服务链涉及到遥感图像处理系统、可视化遥感影像库，以及数据存储解决方案。
我国是世界上自然灾害最严重的国家之一，灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重。我国有70%以上的城市、50%以上的人口分布在气象、地震、地质和海洋等自然灾害严重的地区。无人机遥感技术非常适合无人区和高危区空间信息采集任务，这对许多突发事件的处理尤其是灾害监测、灾后救助有很大的帮助。无人机能够快速灵活地获取精度达0.1~0.4m的高分辨率影像，并实现数据的实时获取与传输，在汶川大地震中，就是利用无人机遥感系统，快速获取了道路运输网络的图像，为人员搜救提供了第一手资料。这也是促成民政部减灾中心联合中国科学院遥感应用研究所推进此项工作的重要前提。“在沿河流、道路、管道的飞行中，无人机有其独特优势，比大飞机灵活，往往大飞机必须飞行一个覆盖河流的矩形区域才能获得全部影像，而无人机则能随弯曲路线便捷调整航线。” 中国科学院遥感应用研究所副所长赵忠明介绍。除此之外，它还具备隐蔽性好、造价低、事故率低、耐低温恶劣环境等优点。
服务中心并非民政部减灾中心专用，地方政府和企业同样可以享受其应急响应服务，其目标行业包括国土、测绘、林业，甚至媒体（重要赛事的拍摄）等。由于应急响应服务在响应时间、软硬件设备及专业人员储备上有着严格的要求，且需要长期储备资源，基于这种特殊性，用户在享受中心应急响应服务之前，需要缴纳相应的年费，成为快眼应急空间信息服务中心的会员。据了解，其会员等级分为红色、橙色和蓝色，对于红色会员，1~6小时之内可以提供服务；蓝色会员则在12~48小时之内能得到服务，最低会费为每年15万元。
Quickeye无人机遥感影像采集和处理系统是中国科学院遥感应用研究所下属企业北京国遥万维信息技术有限公司（以下简称国遥万维）自主开发的产品，依托这样的产品，国遥万维负责服务中心的运营和管理。问及其商业化运营模式时，国遥万维相关人员介绍说，这种模式有效分担了政府应对突发事件的投入负担，在灾害密集点设立分站，加快了响应速度，且能满足一些非灾难型事件的企业应用。在我国，目前无人机遥感应用于防灾救灾领域正处于起步阶段，并没有引起各部门足够的重视，从而导致无人机遥感应用较少，常常错过了灾情监测的最佳阶段。服务中心的成立，更加贴近用户需求，以商业化运作模式为基础，也许会带动相应的无人机遥感应用。
遥感技术在防灾减灾中的应用范文第6篇
为了快速、有效地发展农业保险工作，就必须要利用现代化的技术手段[1]。着眼于农业风险的管理控制，实现最大程度的防灾减损的目标，可以为保险公司建立基于GIS技术的农业保险系统。在农业保险中建立GIS系统，主要是为农保公司提供防灾减速的决策支持和为农户提供相关的农业服务，可以对农业的灾害预测提供分析和预测，从而可以使农户提前防灾，降低灾害损失。利用GIS（地理信息系统）对空间数据的各种处理功能以及在农业气象灾害的模型研究和应用，可以为农业灾害的研究和系统的展示提供强有力的技术支持。综合利用遥感、地理信息系统和全球定位系统集成方法，构建GIS辅助巨灾保险风险管理系统，主要通过运用GIS技术集成农业保险灾情预测、农业保险防灾减损预案以及农业保险损失评估等模型，并实时、动态地接收遥感和全球定位系统技术提供的目标监测信息，为农业保险公司提供农业保单的巨灾风险评估预警服务和防灾减损决策支持服务。
1GIS在农业保险中的应用现状
在国外，GIS技术起步早且很快得到应用。在20世纪70年代，GIS技术就已经开始应用在农业信息管理中；90年代后，GIS技术已经在农业系统的仿真、统计分析、土地评价、灾害预测等方面广泛应用，现在已经取得了迅速的发展和广泛的应用，并建立了多种与农业相关的灾害模型。目前，世界许多国家已将GIS与DSS、GPS、RS等高新技术有机结合在一起，综合各种技术的优势及时有效地解决农业发展中的具体问题。“3S”（遥感RS、地理信息系统GIS、全球定位系统GPS）的有机结合，通过RS与作物的生长模型相结合，可对作物的灾害和灾情进行动态监测和预估。这些技术的成功应用，说明GIS在农业保险中的应用发展为农业保险中最关注的灾害预估、农业灾情监测提供强大的基础和依据。在国内，GIS技术的应用研究较晚，发展也较缓慢，只是在一些预测和分析工具上有应用。在农业领域中主要用于气候资源上，从最开始的绘制气候起源分布图和一些基础数据的空间查询，目前已发展到图形数据的处理和分析，其中专题图和地理数据叠加的分析在GIS的技术应用和保险行业的应用中都起了很重要的作用。当前，GIS技术在农业气象的灾害评估方面也有一些研究，主要是利用GIS的特性，对历史数据的模型演变进行分析，从而找出灾害发生的一些基本规律、空间分布等，为防灾减灾提供分析依据和对策。在国内也有一些比较成功的系统案例，如通过气候分析和环境影响评判等方法设计出的安徽省重大农业气象灾害测评系统[2]。通过历史的洪灾发生频率以及影响洪灾危害的一些因子，利用GIS技术强大的空间分析和叠加功能，得出了每个影响因子的灾害影响程度和栅格图层，并再次对其图层进行叠加分析，应用于湖北省洪涝灾害危险性评价[3]。马军等通过结合GPS、GIS、GSM和GPRS技术，构建了保险查勘车监控调度系统，通过集成地理分析，实现了对查勘车的实时监控、定位和通讯等，就近调度和历史回放等功能都已实现，有效克服了传统人工调度的缺点[4]。2GIS在农业保险中的作用我国也有一些GIS技术在农业保险的相关理论的方法的研究，但是功能仍只局限在规划数据的图形化显示、管理及简单的气象模型分析，并没有对农业保险的各项业务工作进行深度地分析，也没有相关辅助决策的支持。在农业占据很大地位的我国，农业政策性保险也在逐步发展，因此需要针对农业保险业务的各个主要环节，深入地进行GIS应用及开发，并有效整合农业防灾减损、综合服务的资源，为农业防灾减损提供有力的决策支持。通过深入分析，GIS在农业保险中主要可以用于信息管理、统计分析、模型分析和决策支持等方面。
2.1信息管理
2.1.1承保管理。承保管理应包括客户信息管理和保单信息管理，通过与承保系统对接，实现信息在地图上直观地展示。
2.1.2理赔管理。将出险查勘的理赔数据通过与理赔系统对接，实现案件信息实时在地图上直观展示，并能对赔付率、第一现场查勘率等指标进行统计。
2.1.3经营管理。出险发生后，及时调度相关保险机构人员查勘，利用模型计算出出险地与保险机构距离情况，查勘面积（或数量）情况、派出查勘员的数量和级别、使用的交通工具情况等在系统中都能够直观地显示，并测算出该次查勘所需费用，并与实际报销费用进行核对，防止多次报销的情况发生。
2.1.4灾害区划管理。自然灾害区划是减轻自然灾害的基础，目的是了解自然灾害的分布规律和灾害发生的强度、频度与规模。减灾区划是在自然灾害区划的基础上开展规划，为国土利用、区域经济发展与建设、自然灾害保险等提供依据。
2.1.5专题图管理。根据各个机构管理区域、销售业绩、投保面积、投保种类、保费金额、理赔金额等信息和受灾的统计数据，综合分析其内在关系，可制作出销售业绩变化曲线图、投保金额变化图、理赔金额变化曲线图、投保面积分布图、投保率分布图和受灾种类分布图、受灾程度分布图、受灾概率分布图等专题图层，为公司管理、综合评定业绩变化和分析保险业务信息提供依据和便利。
2.2统计分析
2.2.1空间统计。空间统计提供对特定对象数据进行归纳与统计，通过对特定对象数据数值型字段进行计数、求平均数、累加、求最大值与最小值、求取值范围、求标准差、求方差等内容，满足和实现统计需求。
2.2.2绘制保险费率图及灾种损失率图。根据不同的地理区域内各灾种的活动规律及不同区域内保险标的的抗灾性能，可以对不同的保险费率进行区域划分，根据以往不同灾种所造成的损失情况，可编制不同灾种的损失率分布图。
2.2.3编制风险分布图及区域危险等级划分。在获得有关地域空间和自然灾害的信息后，可以分析出不同地理区域以及不同灾种的历史分布情况，编制风险分布图，并根据某一区域内灾种发生的历史情况分析找出灾种的发生规律。另外还可以对不同的区域进行危险等级划分。
2.2.4空间缓冲区分析。根据分析对象的点、线、面实体，自动建立其周围一定距离的带状区，用以识别这些实体或主体对邻近对象的辐射范围或影响度，以便为某项分析或决策提供依据，从而预测可能产生的损失，进而采取相应的措施将风险损失降低到最低程度，最大程度挽回受灾主体、保险公司及政府的损失。
2.3模型分析和决策支持
2.3.1模型分析。在采集足够多的数据样本基础上，运用空间统计分析等科学方法，建立数据分析模型，根据不同地理区域内各灾种的活动规律及不同区域内特定标的的抗灾性能，对不同的特定标的进行区域划分；根据以往不同灾种所造成的损失情况，编制不同灾种的损失率分布图，在获得有关地域空间和自然灾害的信息后，分析不同地理区域以及不同灾种的历史分布情况，编制风险分布图，并根据某一区域内灾难发生的历史情况，可分析出灾难的发生规律，建立分析模型。另外，还可以对不同的区域进行危险等级划分，为某项分析或决策提供依据。
2.3.2承保决策支持。实时统计承保量，并直观展示位置、历史损失情况、风险状况、风险指数等，为承保提供依据。商业险可以决定是否承保、承保费率；政策险可以准确确定承保量，避免漏报、多报情况发生。
2.3.3理赔决策支持。对出险标的的品种、出险位置、损失情况进行实时统计和展示，并建立损失预测模型，辅助查勘定损工作。可以将损失模型测算结果与报损数据进行比较，防止多报；在出险发生后可以及时调度相关保险机构人员进行查勘。
2.3.4防灾减损决策支持。根据损失预测模型，结合测试地区的防灾条件，预测保险标的未来损失发生的位置、概率及规模，并给出防灾减损工作方案，建立预警方式。
3农业保险GIS平台
系统采用ESRI的ArcSDE作为空间数据引擎，在数据库中可以存储各种空间、时间相关的数据和数据规则。通过ArcSDE来完成海量空间数据的集中管理和共享。采用ArcMap对地图进行处理，可以作为系统的地理依据，以辅助决策农业保险。GIS平台在农业保险的具体应用体现在多方面，如图1所示。农业保险GIS应用系统定位为辅助支撑平台系统，其总体设计为辅助支撑平台确定整体框架和结构，是GIS系统工作的核心和系统开发的依据，是与核心业务系统对接和展示的基础平台。在总体设计方案指导系统开发的全过程，不但要使系统开发的近期目标和远期目标得以实现，而且要使所设计的系统达到优化[5]。根据保险公司对GIS信息系统的基本需求，以及开展农业保险业务的特殊需要，设计方案可分为2大核心子系统：即业务系统与决策支持系统。农业保险信息系统的基本框架如图2所示。GIS可以与GPS及其他动态数据采集系统高效集成；同时，GIS也可以方便地与各种视频系统、多媒体数据集成。该系统通过建设监测站点，结合运用有关部门卫星遥感数据、无人飞机航拍数据以及GPS实测数据，采集各个地区的地理位置、土壤状况、农作物种植情况、水利基础设施分布情况，以及气象灾害和病虫害发生情况等，利用不同时期自然灾害的专题数据，形成矢量数据库，输入GIS空间和属性数据库，利用GPS测量系统获取灾情发生区域的动态数据，将遥感影像（遥感时空数据库）、图形图像（地理空间数据和GPS获取的动态观测数据）以及保险公司提供的其他信息，经过校正和标准化后叠加在一起，使基础灾害信息和空间信息分层表现在图层上，利用这些信息进行灾情动态监测、交互查询、动态更新，建立损失评估模型，对灾害损失进行评估，根据损失评估结果辅助涉农中小企业进行防灾减损决策。其建设内容如图3所示。系统采用B/S+C/S+M/S相结合的系统模式并支持灵活扩展，其中C/S部分侧重于系统数据维护、专业性分析，B/S模式侧重于信息的查询统计和分析。M/S模式为移动式平台，结合手机端GPS与拍照、录像功能，可以为现场查勘理赔提供定位、丈量、信息记录、声音图像记录等大部分内容。系统可通过灵活地扩展，来满足用户各种不同需求。其C/S主界面、B/S区划主界面分别如图4、图5所示。系统具备较好的完整性，符合损失评估的工作流程，从基础数据处理分析到模型运行以及运算结果输出等自成一体。整个系统是一个人、机交互系统，在模型运行中来自于用户判断、实时输入的内容通过用户和计算机系统反复交互予以实现，因此系统必须具备友好的人机交互界面以及灵活的操作性能。系统的接口设计合理，既能保证系统内部各模块之间的数据高效传递，又能实现与外部模块和保险业务系统的动态关联，以利于分散开发的大系统的各部件在统一环境下有机地集成并顺利地运行。强调系统功能的实用性，同时系统还应具备安全性、先进性、可扩展性、可移植性、易于维护等特点。农业保险分析决策管理系统的建立本身是一个系统工程，组织尤为重要。在系统的设计中，要遵循综合性、标准化、规范化、安全性、面向用户等设计原则。
遥感技术在防灾减灾中的应用范文第7篇
关键字：3S技术 森林火灾 预警方法 应急管理
1. 引言
森林火灾是危害森林资源的主要灾害。如何利用现代化科技手段和设备做好 “以防为主”的森林火灾预防工作以及制定有效的应急措施，并进行统一协调的组织指挥，就成为林业防火工作中的重要问题也是林业建设管理中的重中之重。随着社会的发展，遥感科学、地理信息系统、电子计算机、航空航天技术等科学技术的进步，加上现代科学管理的应用，为森林防火提供了先进的手段和技术条件。如森林火险监测系统、红外线监测林火、雷达监测林火、卫星遥感监测林火以及计算机地理信息管理系统等新技术的应用，为有效地预防控制森林火灾的发生，为把森林火灾造成的损失降低到最低限度提供了保证。
2. 研究的背景和意义
2.1研究的背景
我国森林资源十分匾乏。然而，我国又是发生森林火灾较严重的国家之一。我国的森林防火工作比国外发达国家起步较晚。几十年来，在不断总结经验教训的基础上，通过不断地探索和研究森林火灾的特点，有针对性的加强管理和技术防范措施，不断提高对森林火灾的综合控制能力，使森林火灾发生次数、受灾森林面积和伤亡人数有了明显的下降。随着国家对森林防火工作的重视和科学的进步，我国于1992年和1994年分别通过有关科研单位结合我国森林防火工作的实践制定了《全国森林火险区划等级》和《全国森林火险天气等级》行业标准，并由林业局颁布实施，全国各地均做了实施的准备工作，这将使我国森林火险监测工作开始走向系统化、科学化的道路。
2.2研究的意义
森林火灾位居破坏森林的三大自然灾害（病害、虫害、火灾）之首。它不仅给人类的经济建设造成巨大损失，破坏生态环境，而且还会威胁到人民生命财产安全。因此森林防火有着重要的意义：
1．森林防火是保护自然资源的需要。
2．森林防火是保护生态环境的需要。
3．森林防火是保护森林发展林业的需要。
4．森林防火是维护林区社会安定的需要。
3. 现代森林防火新技术
3.1地理信息系统
地理信息系统（GIS）是计算机科学、信息科学、空间科学、环境科学和管理科学等为一体的新兴科学，是未来信息高速公路的重要组成部分。加拿大利用GIS进行森林景观生态分析，开展自然环境规划。泰国利用GIS进行小流域治理规划和泰国早计划。GIS在森林火灾预警中的功能有：利用GIS强大的数据库功能管理有关的环境信息数据库，有效得到预警区域的环境数据，进行属性数据和空间数据的查询、更新和提取；利用GIS强大的空间分析功能对森林火灾预警网络进行科学设计，从而有效地表征设计项目所在地的环境信息的收集、存储和显示；直观的图形界面可以根据用户的要求而输出各种分析和评价结果；GIS能迅速提供快速反映决策能力，可以模拟和监测林火风险。
3.2遥感技术
遥感（RS）是指从远距离高空以及外层空间的各种平台上利用可见光、红外、微波等电磁波探测仪器，通过摄影和扫描、信息遥感、传输和处理，从而研究地面物体的形状、大小、位置及其环境的相互关系与变化的技术。用遥感技术研究森林火灾，始于50年代的航空红外探测，自80年代初开始，随着地理信息系统的发展，美国、加拿大等国家也先后开展了利用卫星监测研究森林资源。到80年代末期，GPS以其精准的导航定位功能为林业工作者所使用。中国曾成功监测了1987年大兴安岭特大森林火灾，并对火烧地森林植被恢复进行了动态预测。
3.3虚拟仿真技术
近年来，在信息技术发展的带动下，用于植物形态结构研究的数据采集方法和三维数字化技术、计算机硬件水平已能够满足需求，构建模型所需的可视化技术、面向对象的程序设计方法等已经成熟，这为森林防火的虚拟仿真提供了条件。林火虚拟仿真包含的关键技术主要有三维数字化技术、可视化技术、林火蔓延的经验模型等。
4. 森林火灾预测预报方法
火险预测是指在“和平时期”对森林火灾危险程度由计算模型所做出的理论预报。森林火险预测是森林防火“四网两化”建设的一个重要内容，是实现“预防为主，积极消灭”的森林防火方针的关键环节。
森林火险预测过程主要有如下所示的三个环节：
4.1直接预报法
直接预报法是利用林区内可燃物湿度与气象要素综合分析后进行预报的方法。具体如下：
(一) 利用可燃物湿度变化与气象要素的相关性进行林火预报的原理。
(二) 预报因子的测定。
(三) 常规观测方法。
(四) 逐步组建成预测预报网络。
4.2预测模型
由于自然因素和社会因素瞬息万变，所以不可能准确预测未来森林火灾的发生时间。因此，我们认为森林火灾预测只能是一种趋势预测。随着各国学者对林火预警模型、林火蔓延模型等的进一步深入研究，以及信息技术的不断发展，未来的基于信息技术的森林火灾预防体系一定可以更有效的减轻森林火灾给我们带来的损失。
常用的林火蔓延预测模型有：
（一）澳大利亚的McArthur模型
R=0.13F （4.2）
式中，R为较平坦地面上的火蔓延速度（km/h）。对于草地，F为火险指数，有特定公式可以计算F。此模型不仅能预报火险天气，还能定量预报一些重要的火行为参数，是扑火、用火不可缺少的工具，但它可适用的可燃物类型比较单一。对我国南方森林防火具有一定的参考价值。
（二）加拿大林火蔓延模型
加拿大林火蔓延模型是加拿大火险等级统计采用的方法。16个代表林型，通过290次观察总结出多数可燃物蔓延速度方程（ROS）。不同类别可燃物有不同蔓延速度方程，但所有方程都是以最初蔓延指标（ISI）为独立变数，它与细小可燃物含水量和风速有关。
以针叶林为例，ROS=a[1―c―bxISI] （4.3）
a,b,c为不同可燃物类型的参数。
此模型属于统计模型，其优点是能方便而形象的认识火灾的各个分过程和整个火灾的过程，能成功预测出在参数相似情况下的火行为；缺点是这种模型不考虑任何热传机制，当实际火情与试验条件不符时，它的精度就会低。
（三）王正非的林火蔓延模型
R = RαKεKω/ cosφ （4.4）
后经修正为： R = RαKεKφ Kω （4.5）
式中，Rα是初始蔓延速度；Kε是可燃物配置格局更正系数；Kω风力更正系数；Kφ是地形坡度更正系数。Kε 是订正系数，它随地点和时间而变。对于某时、某地来说，整个燃烧范围和燃烧过程中，Kε 可以假定是常数。该模型适用于坡度在60℃以下的地形。
5.森林火灾应急管理
5.1森林灭火救灾应急响应分级与标准
参照自然灾害总体分级标准，依据森林火灾可能造成的危害程度、紧急程度和发展态势，我们把森林火灾预警分为四级，特别重大的是I级，重大的是Ⅱ级，严重的是Ⅲ级，一般的是Ⅳ级，依次用红色、橙色、黄色和蓝色表示。与之相对应，森林灭火救灾应急响应分为四级。
5.2 森林灭火救灾应急处置阶段划分与指挥决策
5.2.1阶段划分
森林火灾应急处置是各级政府和相关部门应急管理的组成部分，属于自然灾害应急管理范畴。森林火灾应急处置一般按事前、事中和事后进行分期，可分为预防与应急准备、监测与预警、应急响应与救援处置、善后与评估等阶段。其中预防与应急准备、监测与应急预警属于事前管理，应急响应与救援处置属于事中管理，灾后善后与评估属于事后管理。
5.2.2应急指挥
应急指挥是森林火灾应急处置的关键，不同应急响应需要启动不同的应急指挥层次。应急指挥一般分为战略指挥、战役指挥和战斗指挥。其中国家、省级指挥为战略指挥，省、地市级指挥为战役指挥，县级以下特别是灭火救灾一线指挥为战斗指挥。（具体看图5.1）
5.2.3 应急决策
决策是管理的核心。应急决策是应急响应与应急指挥的核心。森林灭火救灾应急决策可分为事前决策、事中决策和事后决策，其具有可利用资源的严重短缺性、决策环境的高度不确定性和极其复杂性、决策目标的动态权变性、决策结果的难预测性、决策单元的核心目标直接受决策过程的影响性、决策对象发生发展的多变性等特殊特点，这要求决策者当机立断、科学判断和多谋善断，也就决定了，应急决策在应急管理中的核心地位。应急决策包括决策主体、决策对象、决策目标、决策环境、决策过程和决策方案。森林灭火救灾作为人与森林火灾这种自然灾害抗争，必须把尊重科学、遵循规律和灭火救灾人员安全放在首位。
6. 结论与建议
森林火灾，是危害森林的大敌，一场火灾在旦夕之间就能把大片苍翠茂密的森林化为灰烬，给国家和集体造成严重损失，同时林地失去了森林的覆盖，容易造成水土流失，容易发生水旱风沙灾害，影响农业稳产高产。本文总结了火灾等级划分的标准，通过全面的分析研究提出了适合我国国情的森林火灾预警方法和模型。最后研究了我国如何做到处置重、特大森林火灾时反应及时、准备充分、决策科学、措施有力，把森林火灾造成的损失降到最低程度。为了使森林防火工作确实做到“预防为主，防治结合”，把森林火灾发生率降到最低限度，笔者提出以下五点建议：
（一） 加强组织领导。
（二） 以火源管理为中心，控制野外火源。
（三） 加大森林防火经费投入。
（四） 加强森林防火队伍培训。
（五） 加大森林防火执法力度。
参考文献：
[1] 阮志敏.森林防火GIS中辅助决策模型研究与实现.武汉大学 2005中国优秀博士论文．
[2] 黄伟维．张贵.基于GIS模型的林火蔓延研究.湖北林业科技，2004．
[3] 岳金柱．冯仲科．姜伟己.我国森林火灾应急响应分级与处置相关问题的研究探讨.森林防火，2008，9.
遥感技术在防灾减灾中的应用范文第8篇
1.1促进了对水利信息的科学判断
对水利资源信息的采集、输送以及储存等的最终目的就是为了实现对采集信息的科学判断，进而做出正确的决定，传统的水利信息管理模式不仅存在着信息采集的滞后性，而且还受人为主观因素影响导致决策的失误等，最终导致对水利灾害的不正确判断，而实施现代信息技术则可以通过信息采集、传输、决策自动化，实现对水利信息的准确判断，比如在水库信息管理系统中，就充分借助了现代物联网技术，及时地对各方面的水利信息进行采集与判断，从而自动制定出科学的水利信息管理方案，为预防水利灾害提供科学的依据。
1.2提高了对水资源的优化配置
传统的水利信息管理工作的重点就是对水资源的开发、利用，而随着我国水资源的日益紧张，要求在开发水资源的同时注重对水资源的有效配置。水资源的优化配置对水资源信息管理工作提出了更高的要求，要求工作人员不仅要掌握水资源的分配情况，还要了解周围环境对水资源的影响因素，面对这些繁琐的信息，如果采取人工收集、操作的方式就很难产生理想的效果，而通过现代信息技术则可以从源头上实现对水利资源的管理，从水利工程的整体上进行优化水利信息资源。
1.3实现了水利行政管理与服务的电子化
通过现代电子信息技术可以将各种水利信息资源通过计算机网络平台进行整合，实现了由信息采集、传输、储存、决策制定的全过程自动化管理，优化了人工操作环节，水利信息用户可以依托现代信息管理平台自主选择自己需要的信息，而不再受到时间、地点等方面地限制，比如在我国的农田水利工程中，通过采用现代信息技术可以随时地了解农田的水利信息，从而自动生成科学的决策供水利工作者使用。
2现代电子信息技术在水利信息管理中的具体应用
2.1物联网技术
物联网技术是水利信息化的主要标志，随着物联网技术的不断发展，物联网技术已经在水利信息管理中得到了广泛的应用，尤其是在水利资源的建设中起到了关键性的作用，物联网技术已经成为水利信息采集、传输、处理的重要手段，到目前为止我国的水利管理部门已经构建了完善的信息管理平台，通过该平台可以随时查阅我国各地的水利信息，同时也加强了对基层水利管理部门的管理，实时掌握基础水利信息的动态，便于为科学的决策提供有效的信息。基于物联网技术的快速传播性，我国的水利管理部门加强了对物联网水利信息管理系统的构建，比如江西水利厅就依托物联网技术在官网上开设“江西防汛抗旱信息网”实现了对水利资源的网络传输。物联网技术在水利信息管理中应用的具体功能表现为：一是在水利信息管理系统中，可以在水利工程中设置传感器节点和RFID设备实现对水利信息的智能感知和信息采集，以便物联网系统及时地了解水利情况，并且制定相应的措施；二是物联网实现了水利信息的智能处理，智能处理就是对感知而来的数据利用与计算技术进行综合处理，以此实现对水利信息的管理与控制，通过云计算可以模拟出水资源的调度、气候变化以及市场发展，从而构建开放、统一的应用平台。目前物联网技术已经在水利信息采集、水利工作视频会议、水利工程监控等方面得以综合应用。
2.2遥感技术应用
遥感技术就是利用对地表物体的反射与发射电磁波来获取相应的信息，遥感技术在水利信息管理中具有广泛的应用，近些年，遥感技术在防洪、水利执法以及水利工程管理中发挥了重要的作用，在此我们以遥感技术在防洪抗旱中的应用为例：通过遥感系统平台可以对灾区进行宏观的监测，我国出现洪灾以后，由于无法对受灾面积等进行测量，因此可以通过遥感技术对受灾地区的情况进行及时的测量反馈，并且对受灾面积、洪水持续时间等预测出具体的灾情简报和图像，以便给决策部门提供有利的决策依据。随着信息技术的发展，遥感技术在水利信息管理中的应用发展趋势呈现出：一是集成化。水利信息化要求对遥感获知的数据进行集合，而且还要与其它技术系统进行结合，实现遥感技术与外部系统的对接；二是数字模型化。通过遥感获知的数据被水利工作者采用，并且可以根据遥感技术制作的图像进行分析，但是基于水利工作的要求，必须要对遥感系统进行专业的模型分析，以便为决策者提供辅助决策；三是标准化。要对遥感技术的使用进行统一的标准要求，实现对数据收集、数据分析、数据交换等科学预测。
2.3GIS技术的应用
综合分析，GIS在水利信息管理中已经应用了十几年了，它对实现水利信息的自动化发挥了重要的作用，其具体体现在：一是基础地理信息管理。GIS技术的最大功能优势是能够反映地理的坐标，这对于确定我国水利信息的准确位置具有重要的作用，可以反映水利资源所处的地形地貌等信息；二是水利专题信息展示。在该平台上可以将水库、水闸、测站等水利工程信息展示出来；三是统计分析功能运用。GIS技术能够对复杂的水利信息进行准确的计算，比如可以综合水情预报、受灾面积以及人口财产等对防洪由粗略估算实现定量分析；四是系统集成功能。常用的GIS集成主要有相关功能模块和相关专业模型的集成。集成功能模块包括信息服务、数据库、图形库等功能模块；集成专业模型包括气象预报、水文预报、水库调度等模型。总之随着GIS在水利信息管理中的广泛应用，其应用的能力与层次也越来越深，由最初的查询、检索、空间显示转变为分析、决策、模拟甚至预测，其在防汛抗旱减灾、水资源管理、水环境和水土保持等方面都得到广泛应用。
2.4卫星定位技术
卫星定位系统实际上是在空间技术、计算机技术等基础上发展而来的一种技术，它的作用就是准确定位。卫星定位技术在水利信息管理中的应用主要是在一些抗洪抢险、防洪决策等工作当中，需要对险情的位置进行准确的定位，在这一工作当中卫星定位系统发挥了重要作用。我国从1998年抗洪抢险开始，就在水利行业当中在地理信息系统的基础上配合使用卫星定位系统，取得了不错的效果，一些险情得到及时地发现与排除，避免了灾害的继续扩大。而现在很多地方在防洪工作当中将GPS定位系统与RS影像、GIS平台等有效连接，实现了灾区与灾情的准确定位。通过将GPS与网络技术结合起来，能够提高对各类灾害的应急反应速度，使险情能够在最短的时间内排除。
3结束语