基于MODIS数据的城市内涝灾害淹没范围提取方法研究-论文.pdf

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1、2014年4月内蒙古科技与经济April2014第7期总第305期InnerMongoliaScienceTechnology&EconomyNo．7TotalNO．305基于MODIS数据的城市内涝灾害淹没范围提取方法研究阿茹娜，朝力格尔(内蒙古师范大学地理科学学院，内蒙古呼和浩特010010)摘要：针对当下城市内涝频发的情况，基于M()DIS影像数据，在地理信息系统技术与遥感技术支持下，分析现有的几种洪水水面信息提取方法，为建立城市内涝实时监测及评估模型．以及物资调度、相关决策提供准确的数据依据。关键词：GIS；M()I)IS；城市内涝中图分类号：FP391文献标识码：A文章

2、编号：1007—6921(2014)07～OO7902洪灾是x,t人类影响最大的自然灾害，也是我国1．2研究方法最主要的自然灾害之一。以2002年为例，我围有近1．2．1遥感图像解泽法。遥感【皋]像解译是从遥感2亿人遭受到洪灾的影响。而城市内涝灾害作为城网像上提取目标地物信息的过程。主要以目视解译市灾害的一种主要类型，给城市带来了巨大的破坏，方法为主。造成_r人员伤亡和大量财产的损失。虽然为了防治目视解译法有提取信息准确，可操作性强等优城市内涝灾害修建了大量防洪1-_程，但作为突发性点。但是x1,提取人的经验及眼力依赖性强。所以受灾害，城市内涝灾害具有突然性、持续时间短、危害人为

3、凶素干扰，对同一地，两个信息提取人所获得大等特点，往往是不可避免的。所以，在城市内涝灾的信息可能会有所差别。而且在复杂的城市环境害发生时，做{ET程性的措施是非常必要的。为了下，目视解译T作量大，T作时间长，很难起到应急准确颅测洪水动念，减少人员财产损失．国内外研究的作用。学者提mj-许多数学模型及检测方法。最常用的是1．2．2归一化植被指数法。M()DIS数据中的第2Jensonand1)omingue(1988)提出的D8算法。该波段(0．84lp-m～0．876p．m，近红外区)下，地表植被算法包括3个过程：流向分析，汇流分析和流域特征的反射率明显高于水体的反射率；而在波段

4、1提取。简单来说，似设单个栅格中的水流只能流人(0．62t~m～0．67m，红光区)下，水体反射率明显高与之相邻的8个栅格中。它用最陡坡度法来确定水于植被的反射率。流的厅阳，即住3×3的DEM栅格上，计算中心栅格与各干日邻栅格问的距离权落差(即栅格中心点落差除以栅格叶1心点之间的距离)．取距离权落差最大的栅格为中心栅格的流m栅格。虽然该算法能够较为准确的计算m洪水淹没趋势，但模型结构复杂，计口口算量大，而且住地形条件复杂的城市地区，D8算法拿．的实际作有限。而支撑此类方法的基础数据准确的城市洪灾水面信息的提取，是城市防洪抗洪：[作中非常重要的一部分。1数据和方法1．1数据的选择门

5、前我冈用于洪水监测的遥感资料有N()一图1M()DIS前7个波段上的典型地物的波谱剖面曲线AA2，／AVHRR、TM、SP()T、SAR等信息。N()AA(蓝+：水；绿△：植被；黄*：陆地)星数据足目前膻用最广的星数据，能够昼夜工所以．可以用归一化植被指数来增强水陆反差，作，但考虑到城市范围内的洪水信息获取，其空间分其公式为：辨率然不能满足需求(1．1km)。TM和SP()T数NDVJ一((H2一CH1)／(CH?+(HI)(1)据有较高的空间分辨率和多波段，但时间分辨率低式中，cH，为地表物体对第一一波段的反射率，(TM足16天。St()T是26天)，起不到应急作用。cH为地表

6、物体对第二波段的反射率。在NDVI对时分辨率、波段等综合考虑，M()DIS数据能够中，的NDVI值很低，为负值，但植被及土壤的反射满足我f『】的需求。M()DIS(M()Derate—resolUtion率相对较高(通常水体的NDVI值为负值，植被的ImagitagSpeclro—radiometer)是目前全世界均可NDVI值在0．3～0．8之间，土壤在0．1～0．2之间免费下载应州的中分辨率成像光谱仪数据。拥有变化)，所以，通过公式(1)对两种地物反差的增强，36个波段．最小分辨率为25Onl，且时间分辨率高可以较准确地屁示出洪水淹没范闱，冉统计具体洪(O．5d)。为我们的研

7、究提供可靠的数据。水象元数，乘以每个象元面积．可算}{J淹没范围及面收稿日期：2014⋯02—06·79·总第305期内蒙古科技与经济积。但是，在用归一化植被指数法提取水面信息时，取。可是在阴雨天，较高的云量会影响水面信息的由于土壤水分大，部分岸区和水陆交界处也有可能提取难度，其精度也会大打折扣。被识别成水体，NDVI值为负值。而且，MODIS影3结束语像上，云的NDVI值也呈现为负值，所以受天气影城市洪涝灾害是近年来频发的自然灾害之一。响较大。又由于是针对城市的水面信息提取，地