洪澇災(zāi)害，是人類生存發(fā)展最為嚴(yán)重的威脅之一。當(dāng)洪水發(fā)生時(shí)，其速度快、頻率高、影響范圍大、容易發(fā)生衍生災(zāi)害，淹沒(méi)農(nóng)田，淹沒(méi)居民區(qū)等區(qū)域，洪澇災(zāi)害危害著人民的生命安全及財(cái)產(chǎn)安全。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因?yàn)楹闈碁?zāi)害造成的傷亡人數(shù)超過(guò)全球因?yàn)樽匀粸?zāi)害傷亡人數(shù)的65%，造成的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失超過(guò)所有因自然傷害造成損失的30%。如何精準(zhǔn)、快速、高效的提取洪澇災(zāi)害淹沒(méi)區(qū)域在遙感中有重大意義。

我國(guó)發(fā)生洪澇災(zāi)害的原因分為自然原因與社會(huì)原因，從自然原因來(lái)看我國(guó)氣候異常，降雨集中且量大（尤其是北方地區(qū)），年際變化和季節(jié)變化大，一般年份雨季集中在七八月份。洪水只有發(fā)生在人類活動(dòng)區(qū)域時(shí)才能成災(zāi)。受洪水威脅最大的地區(qū)往往是江河中下游地區(qū)，而中下游地區(qū)因其水源豐富、土地平坦又常常是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)的地區(qū)，人口密度往往較大。這就是社會(huì)原因。

由于城市的“雨島效應(yīng)”（雨島效應(yīng)是指：城市溫度高，上升氣流多，雨水多），城市的降雨比農(nóng)村地區(qū)高5%~10%左右。且在城市中地表覆蓋多是隔水層、硬地面，不透水。雨水多了之后排不掉。雖然是有下水道，但是，國(guó)外的下水道可以跑汽車，而我們的下水道只能藏老鼠，地上21世紀(jì)，地下上世紀(jì)50年代。城市建設(shè)重地上，輕地下。但我國(guó)也在積極的解決這些問(wèn)題。

傳統(tǒng)的洪澇災(zāi)害檢測(cè)主要是通過(guò)大量部署氣象、水文檢測(cè)設(shè)施設(shè)備，獲取降雨、水位等氣象、水文觀測(cè)資料。運(yùn)行維護(hù)難度大、成本高，且不能客觀、全面反應(yīng)洪澇災(zāi)害發(fā)生情況。

隨著3S技術(shù)的發(fā)展，給洪澇災(zāi)害觀測(cè)提供了新的技術(shù)手段，通過(guò)引入衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)航拍、雷達(dá)、激光等新技術(shù)，與傳統(tǒng)的地面站觀測(cè)資料融合、形成空天地一體化智能感知體系，全面、及時(shí)掌握洪澇災(zāi)害發(fā)生的過(guò)程、客觀統(tǒng)計(jì)災(zāi)害損失情況。利用無(wú)人機(jī)進(jìn)行水利信息監(jiān)測(cè)、采集可以大大提高對(duì)雨情、水情、災(zāi)情信息采集的準(zhǔn)確性及傳輸?shù)臅r(shí)效性。對(duì)于其蔓延趨勢(shì)做出及時(shí)預(yù)測(cè)，對(duì)于定制防洪抗災(zāi)調(diào)度方案具有重要意義。

2020年6月21日開(kāi)始，湖南省出現(xiàn)入汛以來(lái)最大強(qiáng)降雨，在暴雨仍在持續(xù)的情況下，湖南省水利廳相關(guān)技術(shù)人員啟動(dòng)無(wú)人機(jī)航拍和高分衛(wèi)星資料融合開(kāi)展暴雨洪澇災(zāi)情檢測(cè)評(píng)估工作。以高分遙感衛(wèi)星獲取洪澇災(zāi)害區(qū)域受災(zāi)區(qū)域受災(zāi)體的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以無(wú)人機(jī)遙感數(shù)據(jù)作為洪澇災(zāi)情的數(shù)據(jù)，充分利用了二者的優(yōu)勢(shì)，有效的評(píng)估了洪澇災(zāi)害的情況，為后續(xù)救災(zāi)相關(guān)工作提供客觀的依據(jù)。將得到的航攝數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯，得到水體的分布，最終與GIS地理信息技術(shù)相結(jié)合，疊加土地利用率數(shù)據(jù)，進(jìn)而可以得到洪澇災(zāi)害受災(zāi)區(qū)域（如圖2-4）。

此外，無(wú)人機(jī)獲取的遙感影像可以用于判斷受災(zāi)區(qū)域，可能發(fā)生滑坡、泥石流的區(qū)域，給路徑分析加入障礙因素，從而為救援人員指定出合理的救援路徑。

將檢測(cè)到的遙感數(shù)據(jù)與GIS技術(shù)結(jié)合，借助大數(shù)據(jù)人工智能圖像識(shí)別技術(shù)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，可以研發(fā)出短時(shí)臨近預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng)，其功能包含強(qiáng)對(duì)流單體識(shí)別、跟蹤等。如某公司研發(fā)的短時(shí)臨近預(yù)報(bào)系統(tǒng)通過(guò)比較預(yù)估數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)，可以看出準(zhǔn)確度還是比較高的（如圖5-6）。

同時(shí)，該系統(tǒng)中GIS技術(shù)也有體現(xiàn)，將預(yù)警數(shù)據(jù)與各區(qū)域的行政邊界相結(jié)合，有降水預(yù)報(bào)的功能（如圖7）。

通過(guò)對(duì)多種遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，利用氣象衛(wèi)星豐富的觀測(cè)信息，可以對(duì)災(zāi)區(qū)受災(zāi)情況做為具體準(zhǔn)確的分析，為天氣分析、環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣候監(jiān)測(cè)、資源評(píng)估和災(zāi)害預(yù)警等提供重要支撐。

7月以來(lái)，江西省多次遭受暴雨或大暴雨襲擊，降雨總量達(dá)到常年3倍以上，鄱陽(yáng)湖東岸的鄱陽(yáng)縣陷入了洪澤之中，流經(jīng)鄱陽(yáng)縣的昌江，水位猛漲，突破1998年歷史極值。相關(guān)部門對(duì)此迅速做出響應(yīng)，獲取了7月14日和災(zāi)前6月17日Planet光學(xué)影像（3m分辨率)，從影像可以看出，昌江兩條河中陸地區(qū)域已幾乎全部被淹沒(méi)，支流水位上漲（如圖8）。

將得到的受災(zāi)前后的遙感影像使用分類算法進(jìn)行解譯，得到各種地物類別（如圖9），對(duì)災(zāi)后重建、保險(xiǎn)評(píng)估作為強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)支撐。

圖片來(lái)自于網(wǎng)絡(luò)

參考文章：

[1]許小華, 黃萍, 黃詩(shī)峰,等. 鄱陽(yáng)湖洪澇災(zāi)害衛(wèi)星雷達(dá)遙感應(yīng)急監(jiān)測(cè)應(yīng)用[J]. 中國(guó)防汛抗旱, 2021,31(4):5.

[2]湖南省水利廳全力迎戰(zhàn)入汛以來(lái)最強(qiáng)降雨過(guò)程.中國(guó)水利網(wǎng)站

[3]《科普 | 我國(guó)多地遭受洪澇災(zāi)害，遙感技術(shù)能做些什么》.中山大學(xué)測(cè)繪科學(xué)與技術(shù)學(xué)院