“台风-暴雨”洪涝灾害遥感监测与评估研究
发布时间：2021-03-03 11:54
本文以“台风-暴雨-洪涝”灾害链为研究对象,研究了从台风路径动态跟踪、融合卫星降雨产品生产、洪涝灾害遥感监测范围预测、洪涝信息提取和洪涝灾情快速评估的灾害全过程监测方法,形成了基于卫星遥感技术的“台风-暴雨-洪涝”灾害全链路应急监测技术。本研究对于提高灾害应急响应能力,满足灾害监测应用需求和科学决策具有重要意义。本文主要研究内容与成果如下所示:（1）开展了洪涝灾害遥感监测范围预测方法研究。本文从台风形成时就启动基于气象卫星的动态监测,在台风路径即将登陆或登陆时,在其影响范围内通过暴雨灾害风险性评价和基于DEM和水位数据的洪水淹没模拟两种方法得到洪水高发风险区,作为遥感监测区域,收集监测区域遥感数据和背景数据并对其预处理,使得后续灾害真正发生时,为洪涝灾害监测和决策争取更多时间,为灾情评估提供更多资料。（2）开展了基于超像素分割的SAR图像水体信息提取方法研究。在雷达图像常用水体提取方法中,人工阈值法需要人工的参与,自动化程度较低;Otsu阈值法为自动水体提取算法,但在水域面积占比较少时,Otsu阈值法的精度会迅速下降;区域增长算法虽然能够较为完整的将水体区域分割出来,但存在种子点选择困...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
000-2012年中国主要自然灾害在华发生次数比例[2]
第一章绪论5测等。2007年又发射了拥有更为强大成像功能的C波段雷达卫星RardarSat-2，其具有全极化模式，最高空间分辨率为1m，具有更短的重访周期，主要用于农作物监测、海洋监测和陆地目标识别等[20]。1992年，日本也成功研制和发射了载有L波段SAR的地球资源卫星JERS-1，其目的为利用SAR传感器生成全球数据集，建立综合的地球观测系统。2006年，又将JERS-1的后继星ALOS发射升空，该卫星采用先进的陆地观测技术，载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪，先进可见光和近红外辐射计2，相控阵型L波段合成孔径雷达。主要应用为环境观测、资源调查和灾害监测等。2007年6月，德国宇航中心（DLR,DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt）和意大利航天局分别研发了军民两用卫星TerraSAR-X和Cosmo-Skymed卫星，拥有了属于各自的雷达卫星，它们都具有多极化，多入射角的特点，被广泛的应用到资源环境监测、灾害监测、以及海洋污染治理方面[21]。图1-2目前在轨SAR卫星统计[21]我国也紧跟国际步伐，着力于SAR卫星技术的研究，取得了一定的突破和成果。2011年，我国将载有自主研发了“海洋二号”雷达卫星的“长征四号乙”从太原发射升空，该卫星主要用于监测和调查海洋环境，提升我国海洋监管和维护，提高科研能力，是对海洋进行防灾减灾的重要监测工具。环境一号卫星（HJ-1）是我国第一颗专门用于环境和灾害监测预报的卫星星座，其主要包含3颗卫星；在2012年发射了HJ-1C卫星，成为了中国首颗S波段的合成孔径雷达卫星，其
第二章洪涝灾害遥感监测范围预测方法研究13关岛和RAMMB，CIMSS发布的结果最不稳定，日本气象厅发布的结果因整体偏低而表现最差[45][46]。所以本文选择的台风路径跟踪机构为中央气象台。我国中央气象台的台风路径和强度信息发布于中国气象局面公众提供气象信息服务网站中国天气网（http://typhoon.weather.com.cn/）。本文采用基于python爬虫脚本技术抓取其台风路径和强度信息，并获取历史台风路径和强度数据，同时搜集各台风的灾情背景数据，构建中国历史台风数据库。图2-1台风历史路径数据库图2-2台风路径生成及展示利用该脚本，可以实时获取由中国气象局发布的台风路径监测信息和预报信息，对于进入我国48小时警戒线的台风，中国气象局将会向沿海地区和城市发布台风警报，此时需提醒台风监测人员关注该台风；当进入24小时警戒线时，中国气象局会发布台风紧急警报，提醒沿海地区做好防护措施，并做好监测准备；如
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GIS的图们江流域洪水灾害危险性分析[J]. 邹嘉琪,权赫春. 延边大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]台风暴雨洪涝灾害全链路遥感动态监测方法与示范[J]. 路京选,李小涛,李琳,曲伟,雷添杰. 卫星应用. 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]基于改进的SLIC和OTSU的遥感影像水体提取[J]. 龚林松,李士进. 计算机技术与发展. 2019(01)
[5]基于Sentinel-1A SAR的湖南省宁乡市洪水淹没监测[J]. 郭欣,赵银娣. 遥感技术与应用. 2018(04)
[6]实时洪水风险分析技术在防汛应急中的应用[J]. 丁志雄,李娜. 中国防汛抗旱. 2018(07)
[7]基于Sentinel-1A卫星SAR数据的水体提取方法研究[J]. 李成绕,薛东剑,张露,苏璐璐. 地理空间信息. 2018(01)
[8]Sentinel-1A SAR数据在缅甸伊洛瓦底江下游区洪水监测中的应用[J]. 孙亚勇,黄诗峰,李纪人,李小涛,马建威,曲伟. 遥感技术与应用. 2017(02)
[9]东津河流域暴雨洪涝灾害风险区划[J]. 谢五三,吴蓉,田红,卢燕宇. 气象. 2017(03)
[10]高分三号卫星总体设计与关键技术[J]. 张庆君. 测绘学报. 2017(03)
博士论文
[1]洪涝灾害的经济影响与防灾减灾能力评估研究[D]. 曹玮.湖南大学 2013
[2]基于国民财富损失控制的自然灾害防灾减灾研究[D]. 李宏.东北财经大学 2011
硕士论文
[1]基于改进水平集和空间结构特征的SAR图像水体检测[D]. 李娜.西安电子科技大学 2018
[2]基于非局部相似模型的图像恢复算法研究[D]. 李雪玉.长沙理工大学 2016
本文编号：3061219
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
000-2012年中国主要自然灾害在华发生次数比例[2]
第一章绪论5测等。2007年又发射了拥有更为强大成像功能的C波段雷达卫星RardarSat-2，其具有全极化模式，最高空间分辨率为1m，具有更短的重访周期，主要用于农作物监测、海洋监测和陆地目标识别等[20]。1992年，日本也成功研制和发射了载有L波段SAR的地球资源卫星JERS-1，其目的为利用SAR传感器生成全球数据集，建立综合的地球观测系统。2006年，又将JERS-1的后继星ALOS发射升空，该卫星采用先进的陆地观测技术，载有三个传感器：全色遥感立体测绘仪，先进可见光和近红外辐射计2，相控阵型L波段合成孔径雷达。主要应用为环境观测、资源调查和灾害监测等。2007年6月，德国宇航中心（DLR,DeutschesZentrumfürLuft-undRaumfahrt）和意大利航天局分别研发了军民两用卫星TerraSAR-X和Cosmo-Skymed卫星，拥有了属于各自的雷达卫星，它们都具有多极化，多入射角的特点，被广泛的应用到资源环境监测、灾害监测、以及海洋污染治理方面[21]。图1-2目前在轨SAR卫星统计[21]我国也紧跟国际步伐，着力于SAR卫星技术的研究，取得了一定的突破和成果。2011年，我国将载有自主研发了“海洋二号”雷达卫星的“长征四号乙”从太原发射升空，该卫星主要用于监测和调查海洋环境，提升我国海洋监管和维护，提高科研能力，是对海洋进行防灾减灾的重要监测工具。环境一号卫星（HJ-1）是我国第一颗专门用于环境和灾害监测预报的卫星星座，其主要包含3颗卫星；在2012年发射了HJ-1C卫星，成为了中国首颗S波段的合成孔径雷达卫星，其
第二章洪涝灾害遥感监测范围预测方法研究13关岛和RAMMB，CIMSS发布的结果最不稳定，日本气象厅发布的结果因整体偏低而表现最差[45][46]。所以本文选择的台风路径跟踪机构为中央气象台。我国中央气象台的台风路径和强度信息发布于中国气象局面公众提供气象信息服务网站中国天气网（http://typhoon.weather.com.cn/）。本文采用基于python爬虫脚本技术抓取其台风路径和强度信息，并获取历史台风路径和强度数据，同时搜集各台风的灾情背景数据，构建中国历史台风数据库。图2-1台风历史路径数据库图2-2台风路径生成及展示利用该脚本，可以实时获取由中国气象局发布的台风路径监测信息和预报信息，对于进入我国48小时警戒线的台风，中国气象局将会向沿海地区和城市发布台风警报，此时需提醒台风监测人员关注该台风；当进入24小时警戒线时，中国气象局会发布台风紧急警报，提醒沿海地区做好防护措施，并做好监测准备；如
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于GIS的图们江流域洪水灾害危险性分析[J]. 邹嘉琪,权赫春. 延边大学学报(自然科学版). 2019(04)
[2]台风暴雨洪涝灾害全链路遥感动态监测方法与示范[J]. 路京选,李小涛,李琳,曲伟,雷添杰. 卫星应用. 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]基于改进的SLIC和OTSU的遥感影像水体提取[J]. 龚林松,李士进. 计算机技术与发展. 2019(01)
[5]基于Sentinel-1A SAR的湖南省宁乡市洪水淹没监测[J]. 郭欣,赵银娣. 遥感技术与应用. 2018(04)
[6]实时洪水风险分析技术在防汛应急中的应用[J]. 丁志雄,李娜. 中国防汛抗旱. 2018(07)
[7]基于Sentinel-1A卫星SAR数据的水体提取方法研究[J]. 李成绕,薛东剑,张露,苏璐璐. 地理空间信息. 2018(01)
[8]Sentinel-1A SAR数据在缅甸伊洛瓦底江下游区洪水监测中的应用[J]. 孙亚勇,黄诗峰,李纪人,李小涛,马建威,曲伟. 遥感技术与应用. 2017(02)
[9]东津河流域暴雨洪涝灾害风险区划[J]. 谢五三,吴蓉,田红,卢燕宇. 气象. 2017(03)
[10]高分三号卫星总体设计与关键技术[J]. 张庆君. 测绘学报. 2017(03)
博士论文
[1]洪涝灾害的经济影响与防灾减灾能力评估研究[D]. 曹玮.湖南大学 2013
[2]基于国民财富损失控制的自然灾害防灾减灾研究[D]. 李宏.东北财经大学 2011
硕士论文
[1]基于改进水平集和空间结构特征的SAR图像水体检测[D]. 李娜.西安电子科技大学 2018
[2]基于非局部相似模型的图像恢复算法研究[D]. 李雪玉.长沙理工大学 2016
本文编号：3061219
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