不同景观格局的洪涝灾害区域多尺度遥感监测精度评价研究

In the procedure of flood monitoring, accurate extraction of the flooded area is an important part. Due to the emergency feature of the flood disaster, accuracy assessment of flood monitoring is lacking. Researches on accuracy assessment of flood disaster using remote sensing data with different resolution are little. Because of the heterogeneous characteristics of the land surface, different resolutions of remote sensing data directly affect the accuracy of the disaster monitoring.As for regions occurring flood disaster frequently, due to their different landscape patterns formed by topography, the difference in accuracy can be also great when different resolution remote sensing data used for monitoring. The study on what accuracy can be got when using different resolution remote sensing data for these areas is meaningful for us to select appropriate data. This study selected frequent flood disaster areas in China such as the Poyang Lake region, Taihu Lake area , research the best way of optimal scale expansion and extract water information for the ZY-3 satellite remote sensing data with the multispectral bands resolution of 5.8 meters, to explore possible accuracy when using ZY-3 multi-resolution remote sensing data and how the accuracy changes with resolution.

在洪涝灾害监测中，准确提取洪水面积是灾情评估中的一个重要环节。由于洪涝灾害突发性的特点，往往缺少对监测精度的验证，而用不同尺度遥感数据进行洪涝灾害监测所能达到的精度研究也较少。由于地表异质性特点，当用不同分辨率的遥感数据进行洪涝灾害监测时会直接影响灾情监测的精度。对于我国经常发生洪涝灾害的地区，由于受到地形地貌等的影响，河道所形成的水域具有不同的景观格局特征，当用不同分辨率对这些区域进行监测时，所能得到的精度差异也会很大。因此研究不同分辨率对这些不同区域的水体进行监测所能达到的精度对于我们选择适当的分辨率具有重要的意义。本项目将选取我国经常发生洪涝灾害的区域如鄱阳湖地区、太湖区域等为研究对象，以资源三号卫星多光谱遥感数据为数据源，对其进行最优尺度扩展和水体信息提取方法研究，进而探讨这些区域中具有不同景观格局分布的水体在多尺度遥感数据监测下所能达到的精度以及精度随空间分辨率变化情况

对于我国经常发生洪涝灾害的地区，由于受到地形地貌等的影响，河道所形成的水域具有不同的景观格局特征，当用不同分辨率对这些区域进行监测时，所能得到的精度差异也会很大。因此研究不同分辨率对这些不同区域的水体进行监测所能达到的精度对于我们选择适当的分辨率具有很重要的意义。本项目选取我国经常发生洪涝灾害的区域为研究对象，以资源三号和高分一号数据为数据源，探讨这些区域中具有不同景观格局分布的水体在多尺度遥感数据监测下所能达到的精度以及精度随空间分辨率的变化。主要结论如下：.（1）以高空间分辨率的多光谱数据为基础，通过基于信息量、清晰度和空间自相关结构几个方面来比较最邻近重采样方法、平均聚集法和点扩散函数法进行尺度扩展时的性能，发现模拟点扩展函数能较好地用于遥感数据的尺度扩展。.（2）分析和比较了近红外波段分割法、归一化植被指数法、比值植被指数法和归一化水体指数法提取水体所能达到的精度和对阈值的敏感性。发现对于这几种指数均能很好地提取水体，都能得到较好的精度。相比较而言，这4种水体提取模型中，水体提取效果从好到差依次是：NDWI、NIR、NDVI、RVI。.（3）研究发现在同一幅度范围内，分辨率越高，区域精度也越高；对于不同的空间幅度范围而言，在同一分辨率下，随着空间幅度范围的增加，区域精度平均值总体上会出现逐渐递增的趋势；在一定的空间幅度范围内，在同一分辨率下，随着区域内水体百分比增加，区域精度也会随着提高。.（4）用系列分辨率数据对我国经常发生洪涝灾害的区域进行监测所能得到的精度进行分析后发现，在满足85%的区域精度下，各个地区所需要的空间分辨率是不一样的，对于破碎程度较高的里下河地区需要30米左右的空间分辨率，淮河地区池州附近和东江惠州区域需要50米左右的空间分辨率，淮河地区霍邱附近和南鄱阳湖地区需要110米左右的空间分辨率，对于水体景观格局分布高度紧凑的太湖区域，即使选用250米的空间分辨率，也可以得到优于85%的区域精度。