洪水灾害损失评估系统――遥感与GIS技术应用研究

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出版者:中国水利水电出版社
作者:陈秀万
出品人:
页数:172
译者:
出版时间:1999-02
价格:14.80
装帧:平装
isbn号码:9787801249401
丛书系列:
图书标签:
  • 遥感技术
  • 洪水灾害
  • 灾害评估
  • 遥感
  • GIS
  • 损失评估
  • 遥感应用
  • GIS应用
  • 灾害管理
  • 空间分析
  • 地理信息系统
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具体描述

《城市水文遥感监测与智能预警研究》 一、 背景与研究意义 随着全球气候变化和城市化进程的加速,城市洪涝灾害日益频发且强度增加,对城市基础设施、居民生命财产安全以及社会经济发展造成严重威胁。传统的城市洪涝监测和预警方法往往滞后、信息不全,难以满足快速响应和精准决策的需求。遥感技术以其宏观、实时、动态的特点,为城市水文信息的获取提供了新的途径。同时,地理信息系统(GIS)作为空间数据管理与分析的强大工具,能够整合多源数据,构建灾害模型,实现可视化展示和智能预警。 本书聚焦于城市水文遥感监测与智能预警这一前沿领域,旨在探索如何有效利用遥感技术获取城市水文关键信息,并通过GIS平台整合分析,建立一套高效、智能的城市洪涝灾害预警系统。研究成果将为提升城市防洪减灾能力、保障城市安全运行、构建韧性城市提供有力的技术支撑,具有重要的理论意义和实际应用价值。 二、 研究内容概述 本书系统性地阐述了城市水文遥感监测与智能预警的理论基础、关键技术、实现方法及应用实践。具体研究内容涵盖以下几个方面: 1. 城市水文遥感数据获取与处理 多源遥感数据融合: 深入研究可见光、红外、微波等不同类型遥感数据在城市水文监测中的应用,探讨不同传感器数据(如光学卫星、SAR卫星、无人机遥感)的特点、优势及局限性,并提出有效的数据融合策略,以提高信息提取的精度和时效性。 水淹区域提取: 详细介绍基于不同遥感数据(如Landsat、Sentinel、MODIS、高分系列等)的水淹区域提取算法,包括阈值法、面向对象法、深度学习算法等。重点分析这些方法在城市复杂地表环境(如高层建筑、植被覆盖、水陆交错带)下的适用性与改进。 地表积水监测: 研究利用SAR数据穿透云层、全天候成像的特性,监测城市地表积水范围和深度。探索基于不同极化模式和干涉测量技术的积水监测方法。 城市地表参数反演: 重点关注与城市水文相关的地表参数,如地表温度、地表覆盖类型、不透水面比例、植被覆盖度等,并研究如何利用遥感数据进行精确反演,为水文模型提供基础数据。 2. 城市水文信息提取与空间分析 城市排水系统监测: 探讨利用遥感技术监测城市排水管道、泵站等关键基础设施的运行状态,识别潜在故障或损毁。 城市径流模型参数优化: 研究如何利用遥感获取的城市不透水面、坡度、地表覆盖等信息,优化分布式水文模型中的关键参数,提高模型精度。 淹没演进模拟与空间分析: 基于提取的水文信息和地形数据,利用GIS平台进行淹没范围、淹没深度、淹没历时等进行模拟和空间分析,评估不同情景下的洪涝影响。 3. 城市洪涝灾害智能预警模型构建 多因素耦合预警模型: 结合遥感监测信息、气象数据(降雨、预报)、地形地貌数据、社会经济数据以及城市排水管网数据,构建多因素耦合的城市洪涝灾害预警模型。 机器学习与深度学习在预警中的应用: 探索应用支持向量机(SVM)、随机森林(Random Forest)、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等机器学习和深度学习算法,对洪涝风险进行预测和预警。 实时监测与预警联动: 研究如何将遥感数据的实时获取与预警模型的运行相结合,实现对城市洪涝灾害的动态监测和及时预警。 4. 基于GIS平台的城市洪涝智能预警系统设计与实现 系统架构设计: 提出一套模块化、可扩展的城市洪涝智能预警系统架构,包括数据采集与处理模块、信息分析与模型运算模块、预警发布与可视化模块等。 关键技术实现: 重点介绍GIS平台(如ArcGIS、QGIS)在系统中的应用,包括空间数据管理、空间分析工具、地图制作与可视化技术。 预警信息发布与决策支持: 设计多种形式的预警信息发布渠道(如WebGIS、移动APP、短信通知),为防洪指挥部门和公众提供直观、易懂的预警信息和决策支持。 三、 创新点与特色 本书的主要创新点和特色体现在: 理论与实践相结合: 既深入探讨了遥感与GIS在城市水文监测与预警中的理论基础和关键技术,又结合实际案例进行了应用研究。 数据融合与多源信息整合: 强调不同类型遥感数据以及多源信息的有效融合,提升了城市水文信息提取的全面性和准确性。 智能化预警模型: 引入机器学习和深度学习方法,构建更具预测性和适应性的智能预警模型。 系统化解决方案: 提供了一套完整的城市洪涝智能预警系统设计思路与实现方法,具有较强的指导性和可操作性。 面向城市复杂环境: 重点关注城市复杂地表环境对遥感信息提取和模型应用的影响,并提出相应的解决方案。 四、 适用读者 本书适用于从事遥感、地理信息系统、水文、城市规划、灾害管理、环境科学等领域的科研人员、工程技术人员、政府部门管理人员以及高等院校相关专业的研究生和本科生。对于希望了解如何利用先进技术提升城市洪涝灾害防范能力的专业人士,本书将提供宝贵的参考。

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目录信息

目 录
前 言
第一章 概述
1.1洪水 洪水灾害及其研究的内容
1.2我国洪水灾害的成因及分布特点
1.2.1洪水灾害及其损失概况
1.2.2我国洪水灾害的成因
1.2.3我国洪水灾害的时程变化分析
1.2.3.1洪水灾害年际变化特点
1.2.3.2洪水灾害季节变化特点
1.2.4我国洪水灾害的区域分布特点
1.3洪水灾害的研究现状
1.3.1洪水灾害损失预(测)评估研究
1.3.2洪水监测的遥感技术
1.3.3损失评估方法研究
1.4加强洪水灾害研究的重要性
1.5遥感技术与地理信息系统在洪水灾害研究中
的作用
第二章 洪水灾害损失评估原则 方法及损失量化指标
研究
2.1引言
2.2洪水灾情影响因素分析
2.3洪水灾害损失分析与评估
2.3.1洪水灾害损失分类
2.3.2洪水灾害损失评估内容
2.3.2.1洪水灾害损失评估分类
2.3.2.2洪水灾害损失评估的基础工作
2.3.2.3洪水灾害损失评估的主要手段
2.3.3洪水灾害损失的不确定性
2.4洪水灾害损失评估的原则与方法
2.4.1洪水灾害损失评估原则
2.4.2洪水灾害损失评估方法
2.5洪水灾害损失量化指标的建立
2.5.1建立洪水灾害评估指标系统的紧迫性和重要性
2.5.2洪水灾害指标和指标系统的定义以及指标的类型
2.5.3建立洪水灾害指标系统的基本原则
2.5.4洪水灾害评估指标系统的组成
2.5.5洪水灾害总损失指标――洪损度
2.6小结
第三章 洪水灾害遥感监测理论与技术方法研究
3.1引言
3.2遥感信息源及其特点
3.3洪水灾害遥感监测的理论
3.3.1洪水光谱特性分析
3.3.2不同遥感资料对水体的敏度
3.4洪水灾害遥感信息复合分析
3.4.1多波段遥感信息的复合
3.4.2多时相遥感信息的复合
3.4.3多平台遥感信息的复合
3.4.4遥感信息与非遥感信息之间的复合
3.4.5洪水灾害遥感信息和地理信息系统的复合分析
3.5土地利用遥感识别模型(LANDURS)研究
3.5.1土地利用遥感调查的理论依据
3.5.2LANDURS模型的建立
3.5.2.1LANDURS模型的基本结构
3.5.2.2模糊最优聚类
3.5.2.3最大似然分类
3.5.2.4假彩色合成图像解译与土地利用分类制图
3.5.3应用与分析
3.5.3.1研究区和卫星资料
3.5.3.2TM信息分析
3.5.3.3土地利用分类图
3.6洪水灾害遥感分析系统 (FLOODAS)研究
3.6.1系统目标与信息源
3.6.2系统的总体设计
3.6.2.1系统硬件配置
3.6.2.2系统的逻辑结构设计和物理结构设计
3.6.3系统功能与操作运行
3.6.3.1系统的基本功能
3.6.3.2系统各模块的基本功能
3.6.3.3系统的运行
3.6.4FLOODAS系统在淮河流域的初步应用
3.6.4.1试验区域与实验数据简介
3.6.4.2系统在试验区域的应用
3.7小结
第四章 洪水灾害损失信息系统 (FLOODIS)设计
4.1引言
4.2FLOODIS系统的基本结构设计
4.3FLOODIS系统功能设计
4.4资料收集与数据库建立
4.4.1资料收集原则
4.4.2数据库建立
4.4.3数据库资料更新方法
4.5分析与应用模型的研究
4.6小结
第五章 洪水灾害损失预评估模型(FLOODPEM)研究
5.1引言
5.2洪水灾害发生及其损失可预测性分析
5.3洪水灾害损失预测方法探讨
5.4FLOODPEM模型的建立
5.4.1AR(P)模型及其参数估计
5.4.1.1AR(P)模拟模型
5.4.1.2AR(P)模型参数估计
5.4.1.3AR(P)序列预测模型
5.4.2灰色灾变模型FGRM
5.5模型率定与应用试验
5.5.1资料来源与处理
5.5.2AR(P)模型识别与应用试验
5.5.3FGRM模型率定与应用试验
5.6小结
第六章 洪水灾害损失实时评估模型 (FLOODREM)
研究
6.1引言
6.2洪水灾害损失评估的理论依据
6.3FLOODREM模型的基本结构
6.4FLOODREM模型的微结构
6.4.1建筑物损失DS 的估算
6.4.1.1建筑物损失DS 的估算方法
6.4.1.2住宅与商业建筑物价值RCSV的估算
6.4.1.3移动房屋价值MHSV的估算
6.4.2内部财产损失DC 的估算
6.4.2.1内部财产损失DC 的估算方法
6.4.2.2内部财产价值VC的估算
6.4.3农牧渔副业洪水灾害损失DA的估算
6.4.3.1农作物损失DA1的估算
6.4.3.2畜牧业损失DA2的估算
6.4.3.3林果业损失DA3的估算
6.4.4基础设施损失DU的估算
6.4.4.1民用公共设施损失DU1的估算
6.4.4.2农村水利工程设施损失DU2的估算
6.4.4.3供水系统损失DU 3的估算
6.4.4.4供电系统损失D 4的估算
6.4.5交通损失DT的估算
6.4.6紧急救援费用DE的估算
6.4.7停产损失IPD的估算
6.4.8设备损失ID的估算
6.4.9间接经济损失DI 的估算
6.4.10人员伤亡损失DP的估算
6.4.11洪损度FDD的估算
6.5FLOODREM模型的运行
66小结
第七章 洪水灾害年期望损失评估模型(FLEADEM)研究
7.1旧言
7.2防洪效益分析与洪水灾害年期望损失
7.3FLEADEM模型的建立
7.3.1洪水灾害年期望损失的数值计算法
7.3.2洪水灾害年期望损失的历史评估法
7.3.3FLEADEM模型的建立
7.4FLEADEM模型软件的组成
7.4.1水位(淹没深度)一损失关系与水位一流量关系
7.4.2流量―损失关系与流量―频率关系
7.4.3损失频率关系与洪水灾害年期望损失
7.5FLEADEM模型的运行
7.6小结
第八章 洪水灾害损失评估系统(FLOODES)研究
8.1旧言
8.2系统目标与信息源
8.3FLOODES系统的总体设计
8.3.1FLOODES系统的设计准则
8.3.2FLOODES系统的硬件配置
8.3.3FLOODES系统的总体结构
8.4 FLOODES系统的输入输出分析
8.4.1系统的数据输入与存储
8.4.2洪水灾害损失评估数学模型所需数据的获取
8.4.3FLOODES系统的输出分析
8.5FLOODES系统的功能与运行
8.5.1系统的基本功能
8.5.2系统各子系统(模型)的基本功能
8.5.3系统的运行
8.6小结
第九章 结论与展望
9.1结论
9.2 问题与展望
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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我最近在寻找一些能够帮助我理解现代灾害管理新趋势的书籍,而《洪水灾害损失评估系统――遥感与GIS技术应用研究》这个书名立刻引起了我的注意。虽然我对“遥感”和“GIS”这两个词语并不十分熟悉,但“洪水灾害损失评估”这几个字,触动了我对于自然灾害后果的关切。我推测,这本书可能会详细地阐述,当一场洪水过去之后,我们如何才能准确地知道损失到底有多大,以及如何才能有效地展开救援和重建工作。我设想,书中可能会讲述如何利用先进的技术,比如通过卫星或飞机拍摄的图片,来绘制出洪水淹没的地图,并且估计有多少房屋、道路、田地受到了影响。然后,通过一种叫做GIS的技术,将这些信息进行整合和分析,从而得出一个全面的损失报告。我希望这本书能为我打开一扇了解现代灾害评估技术的新窗口,让我明白科技是如何帮助我们更高效、更科学地应对洪水灾害的。它应该会是一本关于如何“量化”灾难,并以此为基础进行“管理”的入门指南,帮助我理解灾后恢复和重建背后的科学逻辑。

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拿到这本书,我第一眼就被它那扎实的学术气息所吸引。书名中的“研究”二字,预示着这是一部严谨的学术著作。我推测,这本书的核心内容大概率会围绕着洪水灾害损失评估的理论框架、技术方法以及实际应用展开。首先,在理论层面,作者可能详细阐述了洪水灾害损失评估的科学依据,比如灾害的成因、传播机理,以及人类活动与洪水灾害之间的相互作用。然后,在技术方法上,我猜想书中会重点介绍如何巧妙地运用遥感技术,比如通过分析多光谱、热红外等不同波段的遥感影像,识别和提取洪水淹没区域的边界,监测水体动态变化。同时,GIS技术的作用也一定会得到充分的强调,例如如何构建洪水灾害损失评估的空间数据库,利用空间分析工具进行区域统计、敏感性分析、风险评估等。我期待书中能有一些关于如何将遥感数据与现有地理信息(如土地利用、人口分布、经济数据等)进行融合的详细方法介绍,这样才能更全面地评估损失。这本书给我的感觉,它更像是一本专为专业人士打造的工具书,旨在提供一套系统性的解决方案,以应对日益严峻的洪水灾害挑战。

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作为一名对环境保护和可持续发展领域颇感兴趣的普通读者,我对这本书的标题《洪水灾害损失评估系统――遥感与GIS技术应用研究》感到有些陌生,但同时也充满了好奇。我不太清楚遥感和GIS具体是如何运作的,但从字面上理解,这本书似乎在讲述如何利用先进的技术手段来量化洪水造成的破坏。我猜想,书中可能会首先介绍什么是洪水灾害,以及它对我们生活、环境、经济会造成哪些具体影响。然后,大概会解释遥感和GIS是什么,以及它们是如何帮助我们“看到”和“分析”这些灾害的。例如,我能想象到,也许是通过卫星拍摄的照片,我们可以清晰地看到哪里被洪水淹没了,洪水有多深,影响了多少房屋、农田。而GIS技术,可能就像一个聪明的地图制作师,能把这些信息整理得井井有条,告诉我们哪些地方损失最严重,哪些人群最需要帮助。我希望这本书能用比较通俗易懂的语言来解释这些复杂的技术,让我能理解它们是如何运作的,并且最终如何帮助我们更好地应对洪水,减少损失。它应该会像一本“灾害侦探手册”,教我们如何利用科技来侦测和评估损失。

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这本书的书名《洪水灾害损失评估系统――遥感与GIS技术应用研究》给我一种非常专业且具有前瞻性的感觉。我个人对现代科技在解决实际社会问题中的应用非常着迷,尤其是在面对自然灾害时。我猜测这本书会深入探讨如何构建一个完整的洪水灾害损失评估系统,而这个系统的高度集成性将是其核心亮点。从“遥感”这个词,我联想到这本书可能会详述如何利用高分辨率的卫星影像、无人机航拍等遥感手段,实时或准实时地获取洪水淹没的范围、深度、持续时间等关键信息。而“GIS技术应用研究”则表明,本书会重点介绍如何将这些遥感数据整合到一个地理信息系统平台中,进行精细化的空间分析。这可能包括了对不同类型损失(如房屋损坏、农作物减产、基础设施损毁、生态环境破坏等)的量化模型,以及如何利用GIS进行空间统计、缓冲区分析、叠加分析等,从而得出准确的损失评估报告。我特别期待书中会介绍一些先进的算法和模型,能够处理复杂的空间数据,并对潜在的二次灾害风险进行预测。这本书给我一种感觉,它将是解决洪水灾害评估难题的一站式解决方案。

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这本书的书名一下子就吸引了我,因为我一直对自然灾害的监测和评估有着浓厚的兴趣。特别是洪水,作为最常见的自然灾害之一,其影响之广泛、破坏力之巨大,都需要我们有更加精准和及时的评估手段。当看到“遥感与GIS技术应用研究”时,我更是充满了期待。我知道遥感技术能够提供大范围、多尺度的地物信息,而GIS则擅长空间分析和信息整合。将这两者结合起来,用于洪水灾害的损失评估,听起来就充满了科学性和前沿性。我设想这本书可能会深入探讨如何利用卫星影像、航空照片等遥感数据获取洪水淹没范围、水深等关键信息,再通过GIS平台对这些信息进行空间叠加、区域划分,进而量化不同区域的房屋、农田、基础设施等损失。也许书中还会介绍一些成熟的遥感影像处理软件和GIS分析模型,以及它们在实际案例中的应用。我特别好奇的是,书中会不会讨论如何处理不同分辨率、不同时相的遥感数据,以及如何在复杂地形和多变的气象条件下保证评估的准确性。如果书中能提供一些具体的计算公式或者评估标准,那就更好了,这对于实际工作的开展会非常有帮助。总而言之,这本书给我一种感觉,它将是连接理论与实践的桥梁,为理解和应对洪水灾害提供一套强有力的技术工具。

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