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              測地所利用sentinel-1A雷達衛星監測長江中遊水情變化
              2016-07-20| 【 】|閱讀次數: |文章來源:

                2016618日入梅以來,湖北省遭受了連續幾輪的強降雨,導致城市內澇,長江流域幹、支流的水位持續增加,連續的強降雨給人民的生命財産平安帶來極大的威脅。從全局掌握這次強降水過程導致的長江中遊流域的水情變化,對于水情研判、科學部署抗洪救災都有重要意義。遙感技術是目前独一可行的大範圍監測水情的技術,但傳統的光學遙感技術受到降雨期間的天氣狀況影響(如雲層),难以获得高质量的观测影像,而雷达遥感技术,由于其采用主动观测和微波作为观测载体,能实现全天时、全天候的观测。因而摇摇乐彩票沈强副研究员等科研人员在中欧合作项目“龙计划”的支持下,获取了覆盖长江中游(武汉-安慶)的寬刈幅、短重訪周期、高分辨率的Sentinel-1A雷達重軌數據,共3景,時間分別2016611日、201675日,2016717日,影像數據采用VH極化方式。以611日作爲主影像,其他兩景作爲副影像,分別與主影像進行分析。影像數據經過斑點噪聲壓制處理、精密配准後,采用對數-比值方法,結合阈值分割技術,對長江中遊的水情的時空變化進行提取,最後對提取結果進行地理編碼,獲得沿長江大範圍(長寬250km)的高分辨率水情變化圖(10m分辨率)。圖1給出了61175日水情變化圖,可以看出水情嚴重區域主要位于長江流域的支流和湖泊周圍。有兩個水情較爲嚴重的區域(1、圖2、圖3)。一個是湖北的團風縣舉水河流域,根據相關報道,71日团风县的举水河发生决口险情,导致万人连夜转移,大量的村庄农田被淹(消息来源:中新网)(圖2圖片指示区域(举水河))。另外一个灾情严重的区域在湖北、安徽和江西三省交界的内湖区域(圖3),根據相關報道,黃梅縣、宿松縣和望江縣都是此次洪水受災嚴重的地區,如711日黃梅縣龍感湖圩堤滑坡40多米(消息來源:荊楚網)、710日宿松縣黃湖圩堤決堤(消息來源:新華網)、73日望江县泊湖大堤溃口(消息来源:中安在线)。圖4給出了611日與717日水情结果。对比之前的水情圖,整体上看水情变化不大,但在武汉市新洲区北部(圖4a))和武穴市-安慶的沿長江周圍有所好轉。但是在內湖地區,水情仍然與前基本持平,個別地區甚至出現加重情形。如在發生在710日的宿松黄湖圩堤決堤,导致复兴镇二分场附近大片区域被淹(圖4(b))。对比圖4b中的左圖(75日)和右圖(717日)。75日的水情覆蓋區域呈現條帶分割狀,而在717日的影像中,呈現塊狀分布,且面積進一步擴大,極有可能是由于10日的決堤導致這些區域被淹。對比實際災情,我們可以發現,觀測結果和實際災情的程度具有較好的一致性。這顯示從雷達影像中提取水情變化的有效性,同時也能爲抗洪救災以及救災資源的合理調配提供技術支持。 

                圖1 2016年长江中游水情变化圖(时间范围:2016611-2016年7月5,圖例(下同),红色: 水情變化區域,白色:水域範圍)

                圖2 内河水情变化(举水河)(圖1a)放大圖)

                圖3 內湖水情變化(1b)放大圖) 

                圖4 2016年长江中游水情变化圖(时间范围:2016611-2016年7月17)(紅色:7月5水情变化圖;蓝色:7月17水情变化圖) 

               

               

               
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